CN217056289U - 一种灌装缸活塞结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灌装缸活塞结构，涉及自动灌装技术领域，包括活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端与所述活塞的一端连接；所述活塞杆相对于所述活塞在轴向上无串动，所述活塞杆相对于所述活塞在径向上周围均有滑移空间。其应用于灌装缸内，克服了加工制造精度造成的灌装缸泄漏、使用寿命低的问题，且结构相对简单、成本低，具有较高的经济价值，适于大规模推广应用。

Description

一种灌装缸活塞结构

技术领域

本实用新型涉及自动灌装技术领域，具体为一种灌装缸活塞结构。

背景技术

在液体灌装设备或生产线中，通常会用到灌装缸来进行定量灌装，其结构主要由缸筒、活塞和活塞杆组成，活塞可滑动的设置于缸筒内，活塞的一端固定连接有活塞杆，缸筒远离活塞杆的一端开设有液体进出通道。在使用时，其类似于注射器的原理，活塞杆的另一端连接驱动机构，利用驱动机构驱动活塞杆往复运动，从而实现向缸筒抽取液体或向外定量灌装的工作过程。

在现实应用中，由于加工制造误差的存在，缸筒和活塞杆的轴线难以保证完全重合，这使得驱动机构在驱动活塞杆往复运动时，活塞受力方向与其在缸筒内的滑动方向存在一定的偏差角度，进而导致活塞一侧的密封圈极易磨损，液体从活塞另一侧泄漏而出，无法实现定量灌装，泄漏出的液体还会对生产环境造成影响。以农药灌装机应用为例，据现场统计，一般从灌装缸投入使用到出现泄漏，整个使用寿命仅三四个月，而灌装缸的修复往往需要取出活塞对密封圈进行更换，这种脱缸修复作业极为影响企业的生产节奏，而脱缸后缸筒内的化学药液倾泻而出，还会对环境造成污染，因此其一直是农药灌装行业的一个技术痛点。而当密封圈磨损严重时，活塞还直接会与缸筒内壁刚性接触，直接拉伤缸筒或活塞，导致灌装缸直接报废，无法短时间恢复生产。

现有技术中，解决上述问题的方式无疑是提高加工精度和装配精度要求，然而这种精加工的形式又会使得灌装缸的制造成本成倍增加，市场接受度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种灌装缸活塞结构，其应用于灌装缸内，克服了加工制造精度造成的灌装缸泄漏、使用寿命低的问题，且结构相对简单、成本低，具有较高的经济价值，适于大规模推广应用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种灌装缸活塞结构，包括活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端与所述活塞的一端连接；所述活塞杆相对于所述活塞在轴向上无串动，所述活塞杆相对于所述活塞在径向上周围均有滑移空间。由此，既可以保证灌装时的定量准确，又通过滑移空间的设置使得活塞在往复运动过程中，可以通过自适应调整活塞杆的位置调整活塞的受力位置，避免强制拉扯造成活塞单侧密封圈快速磨损的情况，有效延长密封圈的使用寿命。

具体的，所述活塞的一端依次向内加工有孔径逐渐变小的同心的螺纹孔、凹孔和盲孔，所述活塞杆的一端端部与所述盲孔的根部抵接，所述活塞杆的直径小于所述盲孔的孔径；还包括垫圈和锁紧件，所述活塞杆上加工有卡槽，所述垫圈设置于所述凹孔内，所述垫圈套设在所述卡槽上，所述垫圈的内径大于所述卡槽的直径且小于所述活塞杆的直径；所述锁紧件套设在所述活塞杆上，所述锁紧件的内径大于所述活塞杆的直径，所述锁紧件的一端加工有外螺纹，所述锁紧件与所述活塞通过螺纹连接，所述锁紧件的螺纹拧紧时其端部通过所述垫圈将所述活塞杆的端部向所述盲孔的根部压紧。

进一步的，所述活塞杆与所述盲孔根部相抵接的一端呈球面。由此减少活塞杆径向调整位置时的摩擦阻滞，使其自适应调整更为顺畅。

进一步的，所述垫圈由两个卡件组成，所述卡件呈半圆环状，两个所述卡件相对设置于所述卡槽的两侧。设置成两个卡件满足装配条件，通过线切割的方式即可完成两个卡件的制作，加工亦为方便。

进一步的，所述活塞包括依次设置的左端板、活塞套和活塞座，所述活塞套中部设置有凸台，所述活塞座上设置有右端板，所述左端板与所述活塞座通过螺钉连接，所述左端板与所述凸台之间形成有第一密封圈槽，所述右端板与所述凸台之间形成有第二密封圈槽，所述螺纹孔、凹孔和盲孔均设置于所述活塞座远离所述左端板的一端。设置成分体式的，方便对密封圈进行安装，且安装时密封圈不会被拉扯，不会造成暗伤，可有效保证密封圈的使用寿命；同时，由于前述结构设置可对活塞杆和活塞间的误差进行补偿，无需担心分体式活塞设计造成的加工装配误差情况。

本实用新型的有益效果是：

该灌装缸活塞结构，通过设计使活塞杆相对于活塞在轴向上无串动，活塞杆相对于所述活塞在径向上周围均有滑移空间。由此，可在保证灌装定量精度的要求下，同时通过滑移空间的设置使得活塞在往复运动过程中可以通过自适应调整活塞杆的位置调整活塞的受力位置，避免强制拉扯造成活塞单侧密封圈快速磨损的情况，有效延长密封圈的使用寿命，解决液体灌装包装企业一直存在的泄漏痛点，且结构相对简单，实施成本低，推广应用价值高。

附图说明

图1为本实用新型一种灌装缸活塞结构的组装结构示意图；

图2为本实用新型一种灌装缸活塞结构的分体结构示意图；

图3为本实用新型一种灌装缸活塞结构的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图3所示，一种灌装缸活塞结构，包括活塞10和活塞杆20，活塞杆20的一端与活塞10的一端连接。活塞杆20相对于活塞10在轴向上无串动，活塞杆20相对于活塞10在径向上有滑移空间。设置使活塞杆20与活塞10在轴向方向上相对固定，当驱动装置通过活塞杆20驱动活塞10在缸筒内往复运动时可有效保证活塞10的行程位置准确，以保证灌装时定量精确的要求。设置滑移空间，当因加工制造误差造成活塞杆20和活塞10不能同轴时，在驱动装置通过活塞杆20带动活塞10在缸筒内往复运动的过程中，不再是强行拉扯，而是活塞杆20自动的相对于活塞10在径向上平移，进行自适应调整，以此避免强行拉扯活塞杆20造成的活塞10某一侧的密封圈磨损，由此可有效提升密封圈的使用寿命，经现场验证，相同规格的密封圈可连续使用一年以上。

在具体实施时：

先加工部件：

加工活塞10：在活塞10的一端依次向内加工孔径逐渐变小的同心的螺纹孔、凹孔和盲孔，具体可用车床进行加工，先按设计的盲孔尺寸加工盲孔，其后走刀加工凹孔，最后加工最外面的螺纹孔。

加工活塞杆20：选用直径小于盲孔直径的杆件加工活塞杆20，活塞杆20靠近其端部的位置加工出环状的卡槽21，卡槽21的一端到活塞杆20端部的距离稍大于（也可等于）盲孔根部到凹孔的距离。

加工垫圈：垫圈整体呈圆环状，其内径大于卡槽21的直径且小于活塞杆20的直径，垫圈的外径略小于凹孔的内径方便装配。在具体实施时，为了方便后期装配，垫圈加工完成后用线切割等方式沿其直径剖切成两个半圆环状的卡件22。

加工锁紧件30：锁紧件30可选用柱形坯料加工，其中心加工呈通孔，该通孔的直径大于活塞杆20的直径。锁紧件30的一端加工成活塞10的螺纹孔匹配的外螺纹，锁紧件30的另一端铣出方便扳手夹持的平面。

其后进行装配：

装配时，活塞杆20的一端端部与盲孔的根部抵接，垫圈设置于活塞10的凹孔内位置，同时垫圈套设在卡槽21上（具体为两个卡件22相对设置于卡槽21的两侧）；锁紧件30套设在活塞杆20上，锁紧件30的一端加工有外螺纹，锁紧件30与活塞10通过螺纹连接，锁紧件30的螺纹拧紧时其端部向垫圈施加压紧力，通过垫圈将活塞杆20的端部向盲孔的根部压紧，由此可保证活塞杆20和活塞10在轴向上的固定，确保定量灌装的准确性。该结构中，由于活塞杆20的直径小于盲孔的孔径， 垫圈的内径大于卡槽21的直径，锁紧件30的内径大于活塞杆20的直径，在装配后活塞杆20在径向四周都存在滑移空间，可以向径向的任意方向滑动以对活塞的受力点进行调节，避免强制拉扯造成密封圈磨损乃至缸筒磨损的情况。具体实施时，该处是对加工制造误差进行补偿，该滑移空间无需过大，留够1cm-2cm的距离即可。

优选的，活塞杆20与盲孔根部相抵接的一端呈球面，在径向定位时，活塞杆20与活塞10之间是点接触定位，由此可有效减小该接触面的摩擦力，减小活塞杆20沿径向方向滑移调整时的阻滞。同样的，卡件22与卡槽21的侧壁接触位置面积较小，仅需要保持接触能提供活塞杆20的轴向定位即可，无需大面积接触，避免摩擦力影响活塞杆20的径向滑动调节。

进一步的，上述活塞10包括依次设置的左端板11、活塞套12和活塞座13，活塞套12中部设置有凸台，活塞座13上设置有右端板，左端板11与活塞座13通过螺钉连接，左端板11与凸台之间形成有第一密封圈槽，右端板与凸台之间形成有第二密封圈槽，螺纹孔、凹孔和盲孔均设置于活塞座13远离左端板11的一端。在安装密封圈时，可先将活塞10拆开，直接向第一密封圈槽和第二密封圈槽位置滑入密封圈，其后将左端板11与活塞座13连接即可，密封圈安装极为方便，亦避免了整体式活塞安装密封圈过程中对密封圈拉扯造成密封圈暗伤，影响密封圈的使用寿命。此处，需要说明的是，将活塞制作成分体式的结构，从加工到组装都会产生一定的误差，而刚好本方案中活塞杆与活塞的连接结构亦同时对组合式活塞的精度误差进行补偿。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种灌装缸活塞结构，包括活塞（10）和活塞杆（20），所述活塞杆（20）的一端与所述活塞（10）的一端连接；

其特征在于，所述活塞杆（20）相对于所述活塞（10）在轴向上无串动，所述活塞杆（20）相对于所述活塞（10）在径向上周围均有滑移空间。

2.根据权利要求1所述的一种灌装缸活塞结构，其特征在于，所述活塞（10）的一端依次向内加工有孔径逐渐变小的同心的螺纹孔、凹孔和盲孔，所述活塞杆（20）的一端端部与所述盲孔的根部抵接，所述活塞杆（20）的直径小于所述盲孔的孔径；

还包括垫圈和锁紧件（30），所述活塞杆（20）上加工有卡槽（21），所述垫圈设置于所述凹孔内，所述垫圈套设在所述卡槽（21）上，所述垫圈的内径大于所述卡槽（21）的直径且小于所述活塞杆（20）的直径；

所述锁紧件（30）套设在所述活塞杆（20）上，所述锁紧件（30）的内径大于所述活塞杆（20）的直径，所述锁紧件（30）的一端加工有外螺纹，所述锁紧件（30）与所述活塞（10）通过螺纹连接，所述锁紧件（30）的螺纹拧紧时其端部通过所述垫圈将所述活塞杆（20）的端部向所述盲孔的根部压紧。

3.根据权利要求2所述的一种灌装缸活塞结构，其特征在于，所述活塞杆（20）与所述盲孔根部相抵接的一端呈球面。

4.根据权利要求2所述的一种灌装缸活塞结构，其特征在于，所述垫圈由两个卡件（22）组成，所述卡件（22）呈半圆环状，两个所述卡件（22）相对设置于所述卡槽（21）的两侧。

5.根据权利要求2所述的一种灌装缸活塞结构，其特征在于，所述活塞（10）包括依次设置的左端板（11）、活塞套（12）和活塞座（13），所述活塞套（12）中部设置有凸台，所述活塞座（13）上设置有右端板，所述左端板（11）与所述活塞座（13）通过螺钉连接，所述左端板（11）与所述凸台之间形成有第一密封圈槽，所述右端板与所述凸台之间形成有第二密封圈槽，所述螺纹孔、凹孔和盲孔均设置于所述活塞座（13）远离所述左端板（11）的一端。

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