CN112682302B - 一种柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柱塞泵，包括柱塞泵主体，柱塞泵主体设有挤压腔、进水通道以及出水通道，挤压腔内壁滑动设有柱塞，柱塞泵主体设有出水管，柱塞泵主体设有主驱动组件，主驱动组件包括驱动杆、驱动轮，柱塞泵主体设有从动轮，驱动轮设有啮合齿一，从动轮设有啮合齿二，从动轮设有从动杆，转轴设有副驱动组件，驱动轮、柱塞均设有铰接件，驱动杆设有穿孔，铰接件设有限位部，柱塞泵主体具有进水件。多个挤压腔的设置使本柱塞泵的供水量大大提高，通过对称设置挤压腔、柱塞、驱动轮，使柱塞泵的供水量更加稳定，减少出水量的波动；通过对称设置主驱动组件、副驱动组件以及柱塞泵主体，使本柱塞泵运行时受力更加稳定。

Description

一种柱塞泵

技术领域

本申请涉及水泵技术领域，尤其是涉及一种柱塞泵。

背景技术

柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

现有的柱塞泵通常通过的电机驱动柱塞往复运动对容腔内的水体进行挤压，以将容腔内的水体挤出容腔。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于柱塞具有运动周期，在回缩时，无法将水体挤出容腔，水体的供给会中断，导致供水流量不稳定，出水波动大，存在无法满足稳定供水的缺陷。

发明内容

为了稳定供水量，减少出水量的波动，本申请提供一种柱塞泵。

本申请提供的一种柱塞泵采用如下的技术方案：

一种柱塞泵，包括柱塞泵主体，所述柱塞泵主体设有挤压腔、进水通道以及出水通道，所述进水通道、出水通道均挤压腔连通，所述进水通道以及出水通道内均设置有单向阀，所述挤压腔内壁滑动设有柱塞，所述挤压腔对称设有两组，所述柱塞泵主体设有连通每个挤压腔出水通道的出水管，所述柱塞对应挤压腔对称设有两组，所述柱塞泵主体设有驱动柱塞往复运动的主驱动组件，所述主驱动组件包括驱动杆、由设置在柱塞泵主体上的驱动机构驱动转动的驱动轮，所述驱动轮位于两组挤压腔之间，所述驱动轮的轴线与柱塞的轴线垂直，所述驱动轮对应柱塞设置有多个，所述驱动杆的两端分别与柱塞远离挤压腔的端部、驱动轮的表面铰接，所述驱动杆的两端的铰接轴平行，两个相互对称的所述柱塞上的驱动杆均铰接于驱动轮表面上偏离圆心的一点。

通过采用上述技术方案，当驱动轮转动后，驱动轮会同时带动两个相互对称的柱塞上的驱动杆同时运动，对柱塞进行推动，由于两根驱动杆铰接于驱动轮的同一点上，所以在驱动轮转动时，必出现两根驱动杆运动位置相反的情况，所以每一刻都会有柱塞推挤挤压腔，通过出水管连接，使挤压腔的水流在出水管中汇合，相互之间进行补充，从而使本柱塞泵输水量更加稳定，减少出水量波动。

优选的，每组所述挤压腔的数量大于一，处于端部的两个驱动轮以及相邻的两个驱动轮上的驱动杆铰接点与驱动轮圆心连成的两条直线形成的角度相同。

通过采用上述技术方案，多个挤压腔的设置使本柱塞泵的出水量更大，由于每个柱塞运动状态位于柱塞运动周期的不同阶段，其出水量会相互补充维持在一个较为稳定的范围内，减少供水量的波动。

优选的，所述柱塞泵主体设有形状与驱动轮相同的从动轮，所述驱动轮的周侧表面设有啮合齿一，所述从动轮的周侧表面设有啮合齿二，所述啮合齿一与啮合齿二啮合，所述从动轮表面设有从动杆，所述从动杆的两端分别与从动轮的表面、柱塞铰接，所述从动杆的铰接轴与驱动杆的铰接轴关于柱塞的轴线对称。

通过采用上述技术方案，通过设置从动杆，使从动杆与驱动杆同时对柱塞进行施力，由于两者力的方向关于柱塞的轴线对称，其水平方向的力会相互抵消，使柱塞只受到沿竖直方向的合力，使柱塞的运动更加稳定，使本柱塞泵的寿命得以延长。

优选的，所述从动轮通过啮合齿二与相邻两个驱动轮啮合。

通过采用上述技术方案，从动轮的设置可将多个驱动轮同时驱动，减少所需驱动机构的数量。

优选的，所述驱动轮同轴设有转轴，所述转轴远离驱动轮的端部设置有副驱动组件，所述副驱动组件的结构与主驱动组件相同，所述挤压腔以及柱塞对应副驱动组件另增设有两组。

通过采用上述技术方案，副驱动组件与四组挤压腔的设置使，本柱塞泵的水体传输效率，进一步得到提高。

优选的，所述副驱动组件与主驱动组件关于同一竖面对称分布，所述柱塞泵主体也关于该竖面对称。

通过采用上述技术方案，该设置使主驱动组件与副驱动组件同时运行时，柱塞泵主体的两侧的受力能够平衡，提高柱塞泵主体的稳定性。

优选的，所述驱动轮、柱塞均设有铰接件，所述驱动杆设有供铰接件穿过的穿孔，所述铰接件设有用于与驱动杆背离驱动轮的表面相抵的限位部，所述铰接件与驱动轮(柱塞)螺纹连接。

通过采用上述技术方案，铰接件与驱动轮(柱塞)螺纹连接，以便人员对驱动杆进行拆装更换。

优选的，所述柱塞泵主体具有进水件，所述进水件设有进水腔，所述各个进水通道均与进水腔连通，所述进水件设有用于连接外部水管的进水端口。

通过采用上述技术方案，进水件的设置，可减少进水所需要的管道的数量，便于柱塞泵主体进水。

优选的，所述进水件与柱塞泵主体可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，进水件与柱塞泵主体的可拆卸连接，便于人员打开进水通道对单向阀进行检修。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过对称设置挤压腔、柱塞、驱动轮，使柱塞泵的供水量更加稳定，减少出水量的波动；

通过设置从动轮，使柱塞的受力向其轴线方向靠拢，使柱塞的运动更佳稳定；

通过对称设置主驱动组件、副驱动组件以及柱塞泵主体，使本柱塞泵运行时受力更加稳定。

附图说明

图1是本申请实施例1的立体结构图。

图2是本申请实施例1的剖视图。

图3是本申请实施例1的主驱动组件、副驱动组件的结构示意图。

图4是本申请实施例2的立体结构图。

图5是本申请实施例2的驱动机构、调速装置的结构示意图。

图6是本申请实施例2的调速片、切换块的配合结构示意图。

图7是本申请实施例2的啮合齿轮一的结构示意图。

附图标记说明：1、柱塞泵主体；11、挤压腔；12、进水通道；121、进水件；13、出水通道；131、出水件；132、出水管；14、单向阀；15、柱塞；2、主驱动组件；21、驱动杆；22、驱动轮；23、从动轮；24、啮合齿一；25、啮合齿二；26、从动杆；27、转轴；28、铰接件；281、限位部； 3、副驱动组件；4、驱动机构；41、齿轮组件一；411、调速齿轮一；412、调速齿轮二；413、调速齿轮三；42、齿轮组件二；421、啮合齿轮一；422、啮合齿轮二；423、啮合齿轮三；43、驱动轴；44、切换块；45、嵌入槽；46、环槽；47、抵转件；5、调速装置；51、调速杆；511、往复丝杆；512、转动齿轮；52、调速片；6、调速盘；61、驱动齿。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开一种柱塞泵。参照图1和图2，一种柱塞泵，包括柱塞泵主体1，柱塞泵主体1设有挤压腔11、进水通道12以及出水通道13，进水通道12、出水通道13均挤压腔11连通，进水通道12以及出水通道13内均设置有单向阀14，挤压腔11内壁滑动设有柱塞15。参照图2和图3，柱塞泵主体1设有驱动柱塞15往复运动的主驱动组件2以及副驱动组件3。通过主驱动组件2不断对挤压腔11进行挤压将水体挤出挤压腔11，并通过出水通道13排出。

参照图1和图3，挤压腔11设置有十二个，进水通道12、出水通道13以及柱塞15均对应挤压腔11设有十二个，柱塞泵主体1具有进水件121、出水件131，进水件121设有进水腔，出水件131具有出水腔，各个进水通道12均与进水腔连通，各个出水通道13均与出水腔连通，进水件121设有用于连接外部水管的进水端口，出水件131设有连通出水腔的出水管132，出水件131、进水件121通过螺栓与柱塞泵主体1可拆卸连接。

进水件121与出水件131的设置，可减少进水、出水所需要的管道的数量，便于柱塞泵主体1进、出水；同时出水件131、进水件121通过螺栓与柱塞泵主体1的可拆卸连接，便于人员打开进水通道12与出水通道13对单向阀14进行检修。

十二个挤压腔11以三个为一组总共分为四组，每组中的三个挤压腔11的沿柱塞泵主体1的长度方向水平分布，四组挤压腔11在竖直面上呈矩阵分布，其分布形式为竖直两组、水平两组。

参照图1和图3，副驱动组件3与主驱动组件2的结构相同，两者均包括驱动杆21、由设置在柱塞泵主体1上的驱动机构4驱动转动的驱动轮22，驱动轮22同轴设有转轴27，副驱动组件3中的驱动轮22与主驱动组件2中的驱动轮22分别位于转轴27的两端，驱动机构4采用齿轮传动机构，其动力源为电机，驱动轮22位于竖直方向的两组挤压腔11之间，驱动轮22的轴线沿水平方向并与柱塞15的轴线垂直，驱动轮22对应柱塞15设置有六个，各个驱动轮22水平分布。

参照图3，驱动杆21的两端分别与柱塞15远离挤压腔11的端部、驱动轮22的表面铰接，每个驱动轮22对应安装有两个驱动杆21，两个驱动杆21沿竖直方向分布，两个驱动杆21分别用于连接位于驱动轮22上下两侧的柱塞15。驱动轮22、柱塞15均设有铰接件28，铰接件28采用螺栓，驱动杆21通过铰接件28与驱动轮22(柱塞15)铰接，各个铰接件28之间的轴线平行。上下两个驱动杆21铰接在驱动轮22表面的同一铰接件28上，该铰接件28的轴线偏离驱动轮22的轴线并与其平行。驱动杆21设有供铰接件28穿过的穿孔，铰接件28设有用于与驱动杆21背离驱动轮22的表面相抵的限位部281。限位部281为螺栓的拧头，另外位于柱塞15上的铰接件28背离拧头的一端螺纹连接有抵接块以作为限位部281。铰接件28与驱动轮22(柱塞15)螺纹连接，以便人员对驱动杆21进行拆装更换。

当驱动轮22转动后，驱动轮22会同时带动上下两根驱动杆21同时运动，对柱塞15进行推动，由于上下两根驱动杆21铰接于驱动轮22的同一点上，所以在驱动轮22转动时，必出现两根驱动杆21运动位置相反的情况，所以每一刻都会有柱塞15推挤挤压腔11，通过出水管132连接，使挤压腔11的水流在出水管132中汇合，相互之间进行补充，从而使本柱塞泵输水量更加稳定，同时十二个挤压腔11的设置，使本柱塞泵的出水量大大得到提升。

参照图3，每组驱动轮之中处于端部位置的两个驱动轮22上铰接点与自身圆心所连成的两条直线之间形成的角度为120度，相邻的两个驱动轮22上铰接点与自身圆心所连成的两条直线之间形成的角度也为120度，当驱动轮22转动一个周期后，每组中的三个柱塞15均运动一个周期（分别进行了一次收缩与伸张），由于每个柱塞15运动状态之间间隔了三分之一个周期，其出水量会相互补充，维持在一个较为稳定的范围内，减少供水量的波动。

副驱动组件3与主驱动组件2关于同一竖面对称分布，柱塞泵主体1也关于该竖面对称，副驱动组件3中驱动轮22上的铰接点与同轴主驱动组件2中驱动轮22上的铰接点相差120度。该设置使主驱动组件2与副驱动组件3同时运行时，柱塞泵主体1的两侧的受力能够平衡，提高柱塞泵主体1的稳定性。

参照图3，柱塞泵主体1转动设有形状与驱动轮22相同的从动轮23，驱动轮22的周侧表面设有啮合齿一24，从动轮23的周侧表面设有啮合齿二25，啮合齿一24与啮合齿二25啮合，从动轮23表面设有从动杆26，从动杆26的两端分别与从动轮23的表面、柱塞15铰接，从动杆26的形状与驱动杆21形状相同，从动杆26的铰接轴与驱动杆21的铰接轴关于柱塞15的轴线对称，从动轮23位于两个驱动轮22之间，从动轮23通过啮合齿二25分别与相邻两个驱动轮22啮合。

从动轮23的设置可将多个驱动轮22同时驱动，减少所需驱动机构4的数量，同时设置从动杆26，使从动杆26与驱动杆21同时对柱塞15进行施力，由于两者力的方向关于柱塞15的轴线对称，其水平方向的力会相互抵消，使柱塞15只受到沿竖直方向的合力，使柱塞15的运动更加稳定，使本柱塞泵的寿命得以延长。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别点在于：

参照图4和图5，柱塞泵主体1中的驱动机构4包括齿轮组件一41、齿轮组件二42以及驱动轴43，驱动轴43与转轴27平行，齿轮组件一41包括直径依次增大的调速齿轮一411、调速齿轮二412以及调速齿轮三413，调速齿轮一411、调速齿轮二412以及调速齿轮三413依次同轴固定于转轴27上，齿轮组件二42包括啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423。啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423转动设置于驱动轴43上，啮合齿轮一421与调速齿轮一411啮合，啮合齿轮二422与调速齿轮二412啮合，啮合齿轮三423与调速齿轮三413啮合，驱动轴43与柱塞泵主体1转动连接，驱动轴43的端部用于与外部电机连接。

参照图5和图6，柱塞泵主体1中调速装置5，调速装置5包括调速杆51、调速片52，调速杆51与柱塞泵主体1转动连接，调速杆51由三根往复丝杆511同轴固定而成，调速片52设有三个，三个调速片52分别螺纹连接在三根往复丝杆511上，调速片52还与设置柱塞泵主体1上的滑杆滑动连接。

驱动轴43上滑动设有切换块44，切换块44通过键槽与驱动轴43连接，能被驱动轴43带动转动，切换块44的滑动方向沿驱动轴43的轴向，切换块44对应啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423设有三个，啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423的端部均同轴开设有供切换块44进入的嵌入槽45，嵌入槽45呈圆形，嵌入槽45的直径大于切换块44的直径，嵌入槽45内壁固设置有用于与切换块44相抵的抵转件47，切换块44侧壁上的凸起能够被抵转件47抵接，从而驱动啮合齿轮一421（啮合齿轮二422或啮合齿轮三423）转动。切换块44侧壁开设有环槽46，环槽46与驱动轴43同轴，调速片52嵌入环槽46内以对切换块44进行推移，三个切换块44相对啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423的距离依次增加，三个往复丝杆511的双向螺纹段的端部分别位于三个嵌入槽45的上方。

柱塞泵主体1外壁转动设有调速盘6，调速杆51固设有转动齿轮512，调速盘6的侧壁设有与转动齿轮512啮合驱动齿61，调速盘6的盘面固定有把手，柱塞泵主体1外壁设置有档位指示刻度，以便准确进行档位切换。

本申请实施例一种柱塞泵的实施原理为：当人员需要调节本柱塞泵的出水量时，由于啮合齿轮一421、啮合齿轮二422以及啮合齿轮三423与驱动只有转动连接，其无法带动转轴27转动，人员可转动调速盘6，使往复丝杆511转动，调速片52推动三个切换块44移动，首先使其中一个切换块44进入啮合齿轮一421的嵌入槽45中，其边部凸起转动抵接抵转件47，带动啮合齿轮一421转动，啮合齿轮一421通过调速齿轮一411带动转轴27转动，转轴27转速处于最小状态，此时本柱塞泵的出水量最小（处于低档），之后人员继续转动转动调速盘6由于往复丝杆511的特性，切换块44移动至往复丝杆511端部后会回移，使得切换块44脱离啮合齿轮一421上的嵌入槽45，之后另一块切换块44进入啮合齿轮二422上的嵌入槽45，由于啮合齿轮二422的直径大于啮合齿轮一421，调速齿轮二412的直径直径小于调速齿轮一411，转轴27的转速得到提高，此时本柱塞泵的出水量得到提高（处于中档），同理人员继续转动调速盘6，使切换块44脱离啮合齿轮二422上的嵌入槽45，最后一块切换块44进入啮合齿轮三423的嵌入槽45，此时本柱塞泵的出水量达到最高（处于高档）。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柱塞泵，包括柱塞泵主体(1)，所述柱塞泵主体(1)设有挤压腔(11)、进水通道(12)以及出水通道(13)，所述进水通道(12)、出水通道(13)均与挤压腔(11)连通，所述进水通道(12)以及出水通道(13)内均设置有单向阀(14)，所述挤压腔(11)内壁滑动设有柱塞(15)，其特征在于：所述挤压腔(11)对称设有两组，所述柱塞泵主体(1)设有连通每个出水通道(13)的出水管(132)，所述柱塞(15)对应挤压腔(11)对称设有两组，所述柱塞泵主体(1)设有驱动柱塞(15)往复运动的主驱动组件(2)，所述主驱动组件(2)包括驱动杆(21)、由设置在柱塞泵主体(1)上的驱动机构(4)驱动转动的驱动轮(22)，所述驱动轮(22)位于两组挤压腔(11)之间，所述驱动轮(22)的轴线与柱塞(15)的轴线垂直，所述驱动轮(22)对应柱塞(15)设置有多个，所述驱动杆(21)的两端分别与柱塞(15)远离挤压腔(11)的端部、驱动轮(22)的表面铰接，所述驱动杆(21)的两端的铰接轴平行，两个相互对称的所述柱塞(15)上的驱动杆(21)均铰接于驱动轮(22)表面上偏离圆心的一点；每组所述挤压腔(11)的数量大于一，处于端部的两个驱动轮(22)以及相邻的两个驱动轮(22)上的驱动杆(21)铰接点与驱动轮(22)圆心连成的两条直线形成的角度相同。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵主体(1)设有形状与驱动轮(22)相同的从动轮(23)，所述驱动轮(22)的周侧表面设有啮合齿一(24)，所述从动轮(23)的周侧表面设有啮合齿二(25)，所述啮合齿一(24)与啮合齿二(25)啮合，所述从动轮(23)表面设有从动杆(26)，所述从动杆(26)的两端分别与从动轮(23)的表面、柱塞(15)铰接，所述从动杆(26)的铰接轴与驱动杆(21)的铰接轴关于柱塞(15)的轴线对称。

3.根据权利要求2所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述从动轮(23)通过啮合齿二(25)与相邻两个驱动轮(22)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述驱动轮(22)同轴设有转轴(27)，所述转轴(27)远离驱动轮(22)的端部设置有副驱动组件(3)，所述副驱动组件(3)的结构与主驱动组件(2)相同，所述挤压腔(11)以及柱塞(15)对应副驱动组件(3)另增设有两组。

5.根据权利要求4所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述副驱动组件(3)与主驱动组件(2)关于同一竖面对称分布，所述柱塞泵主体(1)也关于该竖面对称。

6.根据权利要求1所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵主体(1)具有进水件(121)，所述进水件(121)设有进水腔，各个所述进水通道(12)均与进水腔连通，所述进水件(121)设有用于连接外部水管的进水端口。

7.根据权利要求6所述的一种柱塞泵，其特征在于：所述进水件(121)与柱塞泵主体(1)可拆卸连接。

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