CN221074517U - 一种具有计量功能的活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有计量功能的活塞泵，包括壳体和设置于壳体内的传动组件、连杆活塞组件、逆止阀组件，壳体上设置有进液口和出液口，传动组件包括与电机联动的蜗杆、与蜗杆传动配合的齿轮组件；所述连杆活塞组件包括一端偏心连接于齿轮组件上的连杆、连接于连杆另一端的活塞，还包括信号控制组件，所述信号控制组件包括偏心设置于齿轮组件上的磁铁和位于壳体上的用于感应磁铁运动位置的霍尔传感元件。本技术方案通过霍尔感应信号识别磁铁转数来判断活塞运动周期，进而可以将活塞单次排量转化为单次信号控制，使得活塞泵可以控制单次行程的运行进而精准控制流量；此方案结构简单，便于批量生产，满足客户高精度的控制要求，具有良好应用前景。

Description

一种具有计量功能的活塞泵

技术领域

本发明涉及活塞泵技术领域，具体是一种具有计量功能的活塞泵。。

背景技术

现有用来输送洗涤液之类粘稠液体的装置主要为活塞泵类产品，传统的结构依靠调节电机自身转速及传动机构来控制流量的大小。

现有活塞泵在家电类行业中应用交广，但目前流量精度控制偏差较大，无法满足高精度流量产品的需求，限制了产品的向前发展和推广。而若在活塞泵前端增加流量计，由于洗涤液粘稠度等影响，流量计的耐久可靠性无法保障，因此只能通过产品自身设计来提高流量精度控制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种具有计量功能的活塞泵，本发明所采取的技术方案如下：

一种具有计量功能的活塞泵，包括壳体和设置于壳体内的传动组件、连杆活塞组件、逆止阀组件，所述壳体上设置有进液口和出液口，所述传动组件包括与电机联动的蜗杆、与蜗杆传动配合的齿轮组件；所述连杆活塞组件包括一端偏心连接于齿轮组件上的连杆、连接于连杆另一端的活塞，还包括信号控制组件，所述信号控制组件包括偏心设置于齿轮组件上的磁铁和位于壳体上的用于感应磁铁运动位置的霍尔传感元件。

作为优选，所述壳体包括底座和上盖，所述信号控制组件包括安装于上盖上的PCBA组件，所述PCBA组件包括霍尔传感元件，霍尔传感元件感应所述磁铁的磁性进而计量其转动圈数。

作为优选，所述壳体内具有容纳连杆活塞组件的第一腔室，和通过逆止阀组件连通进液口、出液口的第二腔室；所述第一腔室一端与第二腔室连通，以使所述活塞运动引起第二腔室内压力变化，进而控制逆止阀开闭。

作为优选，所述第二腔室由位于其中部的隔板分隔为靠近进水口的进水腔和连通出水口的出水腔，且隔板上开有通孔，所述进水口和通孔处均设置有逆止阀组件；所述逆止阀组件包括逆止O型圈、逆止支架、塔型弹簧，所述活塞具有由齿轮组件带动从而使进水腔内负压，使进水口处逆止阀组件打开导致外部液体进入进水腔的进水位置，以及，具有由齿轮组件带动从而对进水腔内加压，使通孔处逆止阀组件打开导致进水腔内液体进入出水腔的出水位置。

作为优选，所述逆止支架包括与进水口或通孔阶梯状配合的阶梯部、用于嵌设逆止O型圈的嵌槽、设置于阶梯部一侧的导向柱，位于导向柱与阶梯部之间的限位座，所述塔形弹簧较小一端套设于导向柱上且其较小一端的端部与限位座相抵。

进一步的，所述进水口靠近进水腔的一侧为喇叭口，所述阶梯部整体呈锥状与所述喇叭口配合；所述O型圈嵌设于的嵌槽内并与该喇叭口内壁接触进一步形成密封；塔形弹簧较小一端位于限位座内并套设于导向柱上，保证其在压缩或者舒张过程中的稳定性。

作为优选，所述逆止阀组件包括位于进水腔内的第一逆止阀组件和位于出水腔内的第二逆止阀组件；所述第一逆止阀组件包括与进水口配合的第一逆止O型圈、第一逆止支架，且第一逆止支架与隔板之间设置有第一塔型弹簧；所述第二逆止阀组件包括与通孔配合的第二逆止O型圈、第二逆止支架，且第二逆止支架与出水口之间设置有第二塔型弹簧。

作为优选，所述齿轮组件包括叠齿和输出齿轮，所述叠齿套设于叠齿轴且其一端与蜗杆配合、在电机驱动下相对于叠齿轴转动；所述输出齿轮套设于输出齿轮轴并与叠齿另一端啮合，在叠齿带动下相对于输出齿轮轴转动。

作为优选，所述叠齿包括相邻设置的斜齿部和直齿部，所述斜齿部与蜗杆啮合，所述直齿部与输出齿轮啮合。

作为优选，所述输出齿轮上偏心设置有第一安装孔，所述连杆一端安装于安装孔内并可相对于齿轮转动，连杆另一端设置有第二安装孔，活塞轴穿过第二安装孔使连杆与活塞套可转动连接。

作为优选，所述上盖具有固定槽，所述PCBA组件由环氧树脂层封装于固定槽内。

本发明的有益效果如下：与现有技术相比，本技术方案利用磁铁与齿轮组件配合，通过霍尔感应信号识别磁铁转数来判断活塞运动周期，进而可以将活塞单次排量转化为单次信号控制，使得活塞泵可以控制单次行程的运行进而精准控制流量；此方案结构简单，装配工艺成熟，可制造性强，便于批量生产，满足了精度控制要求高的客户，提升产品在市场上的竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本装置剖视图；

图2为本装置活塞连杆结构示意图；

图3为本装置活塞连杆结构传动配合示意图；

图4为本装置整体结构示意图；

图5为本装置爆炸图；

图6为本装置逆止支架结构示意图；

图7为本装置逆止支架与进水口或通孔配合状态示意图；

图8为本装置叠齿结构示意图；

图9为本装置另一角度剖视图；

图10为本装置信号控制组件位置示意图；

图中，电机1,蜗杆2，叠齿轴3，叠齿4，输出齿轮轴5，输出齿轮6，连杆7，活塞轴8，活塞套9，活塞10，密封圈11，进水胶套12，逆止O型圈13，逆止支架14，141-阶梯部，142-嵌槽，143-限位座，144-导向柱，塔型弹簧15，出口O型圈16，出水胶套17，底座18，上盖19，磁铁20，流量PCBA组件21，环氧树脂22。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是 为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二” 仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再 一一说明。

本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

实施例1

一种具有计量功能的活塞泵，本装置中各组件及连接关系为：

电机组件：蜗杆2压入在电机1上，蜗杆2内孔与电机1的输出轴过盈配合压入连接固定；

传动组件：叠齿4中心通孔套入叠齿轴3内，叠齿4与叠齿轴3为可转动配合，叠齿轴3为固定不转动，输出齿轮轴5与叠齿轴3的间距由叠齿4直齿与输出齿轮6齿轮配合由齿轮参数设计进行控制，输出齿轮6中心孔套入输出齿轮轴5中，输出齿轮6与输出齿轮轴5为可转动配合，输出齿轮轴5为固定位置不转动，磁铁20偏心装入输出齿轮6中；

电机组件的蜗杆2旋转时，带动叠齿4的斜齿轮旋转运动，同步叠齿4的直齿进行旋转运动，叠齿4的直齿转动时带动输出齿轮6的转动，以此为转动工作的循环，霍尔感应磁性的磁铁20随着输出齿轮6而转动，输出齿轮6每转动一圈磁铁同步转动一圈并输出信号；

连杆活塞组件：连杆7输出端安装到活塞套9的侧面U型槽内，进而将活塞轴8压入活塞套9的轴孔内，活塞轴8与活塞套9为过盈配合，连杆7与活塞轴8为间隙配合，连杆7可相对于活塞套9摆动，活塞10套入活塞套9内，活塞套9的往复运动时，同步带动活塞往复运动；

逆止阀组件：逆止O型圈13套入逆止支架14的嵌槽142内，塔型弹簧15小内径端内孔压入逆止阀支架14的十字形导向柱内，三个零件组装为一个组件；

本实施例中，壳体内具有容纳连杆活塞组件的第一腔室101，和通过逆止阀组件连通进液口、出液口的第二腔室102；所述第一腔室101一端与第二腔室102连通，以使所述活塞10运动引起第二腔室102内压力变化，进而控制逆止阀开闭；

具体的，所述第二腔室102由位于其中部的隔板分隔为靠近进水口的进水腔和连通出水口的出水腔，且隔板上开有通孔，所述逆止阀组件包括位于进水腔内的第一逆止阀组件和位于出水腔内的第二逆止阀组件；第一逆止阀组件包括与进水口配合的第一逆止O型圈13a、第一逆止支架14a，且第一逆止支架14a与隔板之间设置有第一塔型弹簧15a；所述第二逆止阀组件包括与通孔配合的第二逆止O型圈13b、第二逆止支架14b，且第二逆止支架14b与出水口之间设置有第二塔型弹簧15b。

进一步的，进水口靠近进水腔的一侧为喇叭口，所述阶梯部整体呈锥状与所述喇叭口配合；所述O型圈嵌设于的嵌槽内并与该喇叭口内壁接触进一步形成密封；塔形弹簧较小一端位于限位座内并套设于导向柱上，保证其在压缩或者舒张过程中的稳定性。

流量信号控制组件：主要有流量PCBA组件、磁铁、所述流量PCBA板组件设有感应的霍尔元件，霍尔元件可感应所述磁铁的磁性进而计量转动圈数。

流量PCBA组件21装入上盖19的固定槽内，环氧树脂22灌入装有流量PCBA组件的固定槽上方。流量PCBA组件21设有霍尔传感元件，可以感应磁铁的磁性并输出信号，环氧树脂22使得PCBA组件可以固定并且起到防水作用。

成品组装步骤：连杆活塞组件装入底座18，连杆活塞组件的活塞10装入到的活塞通道内，传动组件的输出齿轮6的外侧环形偏心距的孔套入连杆活塞组件的连杆7的圆形凸台内，输出齿轮6与连杆7可相对转动配合，传动组件的叠齿4的直齿轮与输出齿轮6的直齿配合，斜齿轮与电机组件蜗杆配合，电机组件装入底座18，流量信号控制组件与底座装配半成品卡扣压入。逆止阀组件套入进水胶套12的进水孔内部内侧孔，进水时开启，出水和常规状态下闭合，另一组逆止阀组件装入底座外侧的出水孔，出水时开启，进水和常规状态下闭合。

本装置的流量信号控制原理：磁铁20随着输出齿轮6同步旋转，每转动一圈为一个活塞往复行程排量，上盖19装配设有流量PCBA组件21，磁铁20旋转的轨迹圆行程路线会经过流量PCBA组件21的霍尔元件下方，霍尔元件可感应磁铁20中的磁性，进而感应输出齿轮的转动圈数，即活塞的单次行程排量，实现流量的精准控制。

活塞泵工作原理：电机通过电源通电后，电机1的输出轴旋转带紧固的蜗杆2转动，蜗杆2的齿廓面与叠齿4的斜齿轮齿廓面进行啮合传动，将电机力矩传递至叠齿4，叠齿4的直齿轮同步旋转，叠齿4的直齿齿轮廓与输出齿轮6的齿廓进行啮合传动，输出齿轮6进而旋转工作，带动与输出齿轮6配合的连杆7进行旋转运动，活塞沿活塞腔内壁进行直线运动，连杆7绕输出齿轮6进行旋转运动，旋转运动转化为直线运动，以此行程一个曲柄连杆工作系统。其中，输出齿轮6上设有磁铁20，磁铁20跟随输出齿轮6围绕着输出齿轮轴5为中心轴旋转。

输出齿轮6旋转工作带动连杆7围绕输出齿轮6中心线为轴心的旋转，活塞10由于底座18的活塞活动腔径向方向限制，活塞进行直线往复运动，以此将旋转运动转化为直线往复运动，使得活塞工作密封腔内行程负压力和正压力的循环，使流体实现稳定流转工作，达到流量传递的功能。

当活塞10往后方拉动时，以活塞内侧面及两个逆止阀组件所构成的密封腔的腔内形成负压，进水口逆止阀开启，外侧水经过进水胶套12进水口进入腔体内，当活塞10往前方向推动时，密封腔体内压力增大，出水逆止阀开启，腔体内液体从出水胶套17的出水孔中排出，以此为进水出水的循环，实现液体的传递工作。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种具有计量功能的活塞泵，包括壳体和设置于壳体内的传动组件、连杆活塞组件、逆止阀组件，所述壳体上设置有进液口和出液口，其特征在于：所述传动组件包括与电机（1）联动的蜗杆（2）、与蜗杆（2）传动配合的齿轮组件；

所述连杆活塞组件包括一端偏心连接于齿轮组件上的连杆（7）、连接于连杆（7）另一端的活塞（10），还包括信号控制组件，所述信号控制组件包括偏心设置于齿轮组件上的磁铁（20）和位于壳体上的用于感应磁铁（20）运动位置的霍尔传感元件。

2.根据权利要求1所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述壳体包括底座（18）和上盖（19），所述信号控制组件包括安装于上盖（19）上的PCBA组件（21），所述PCBA组件（21）包括霍尔传感元件，霍尔传感元件感应所述磁铁（20）的磁性进而计量其转动圈数。

3.根据权利要求1所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述壳体内具有容纳连杆活塞组件的第一腔室（101），和通过逆止阀组件连通进液口、出液口的第二腔室（102）；

所述第一腔室（101）一端与第二腔室（102）连通，以使所述活塞（10）运动引起第二腔室（102）内压力变化，进而控制逆止阀开闭。

4.根据权利要求3所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述第二腔室（102）由位于其中部的隔板分隔为靠近进水口的进水腔和连通出水口的出水腔，且隔板上开有通孔，所述进水口和通孔处均设置有逆止阀组件；

所述逆止阀组件包括逆止O型圈（13）、逆止支架（14）、塔型弹簧（15），所述活塞（10）具有由齿轮组件带动从而使进水腔内负压，使进水口处逆止阀组件打开导致外部液体进入进水腔的进水位置，以及，具有由齿轮组件带动从而对进水腔内加压，使通孔处逆止阀组件打开导致进水腔内液体进入出水腔的出水位置。

5.根据权利要求4所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述逆止支架（14）包括与进水口或通孔阶梯状配合的阶梯部（141）、用于嵌设逆止O型圈（13）的嵌槽（142）、设置于阶梯部（141）一侧的导向柱（144），位于导向柱（144）与阶梯部（141）之间的限位座（143），所述塔形弹簧（15）较小一端套设于导向柱（144）上且其较小一端的端部与限位座（143）相抵。

6.根据权利要求4或5所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述逆止阀组件包括位于进水腔内的第一逆止阀组件和位于出水腔内的第二逆止阀组件；

所述第一逆止阀组件包括与进水口配合的第一逆止O型圈（13a）、第一逆止支架（14a），且第一逆止支架（14a）与隔板之间设置有第一塔型弹簧（15a）；

所述第二逆止阀组件包括与通孔配合的第二逆止O型圈（13b）、第二逆止支架（14b），且第二逆止支架（14b）与出水口之间设置有第二塔型弹簧（15b）。

7.根据权利要求1所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述齿轮组件包括叠齿（4）和输出齿轮（6），所述叠齿（4）套设于叠齿轴（3）且其一端与蜗杆（2）配合、在电机（1）驱动下相对于叠齿轴（3）转动；

所述输出齿轮（6）套设于输出齿轮轴（5）并与叠齿（4）另一端啮合，在叠齿（4）带动下相对于输出齿轮轴（5）转动。

8.根据权利要求7所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述叠齿（4）包括相邻设置的斜齿部（41）和直齿部（42），所述斜齿部（42）与蜗杆（2）啮合，所述直齿部（42）与输出齿轮（6）啮合。

9.根据权利要求7所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述输出齿轮（6）上偏心设置有第一安装孔，所述连杆（7）一端安装于安装孔内并可相对于齿轮（6）转动，连杆（7）另一端设置有第二安装孔，活塞轴（8）穿过第二安装孔使连杆（7）与活塞套（9）可转动连接。

10.根据权利要求2所述的一种具有计量功能的活塞泵，其特征在于：所述上盖（19）具有固定槽，所述PCBA组件（21）由环氧树脂层（22）封装于固定槽内。