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液体泵无效专利 发明

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本发明涉及液体泵。 已知有各种各样的用于将液体,例如水,从一个地方泵送到另一 个地方的泵。一种这样的泵是阿基米德螺旋型,但是,这种类型的泵 的缺点是要求相当高的启动转动力矩,并且效率相当低。另一方面, 薄膜泵在运行中会在薄膜泵的两侧产生压差使得其失效。另一种已知 类型的泵是活塞泵,但是这种泵有这样的缺点,即在待泵送的液体中 的杂质往往会导致密封件和活塞之间产生摩擦,导致密封件的故障。 本发明的目的是提供一种新颖的液体泵,这种泵不仅没有这些缺 点,而且仍保持相当的效率。 本发明的泵包括一个泵筒,在该泵筒的两端各有一个弹性体材料 制成的壁件,每个壁件背后邻接有一个泵室,每个泵室连有一个装有 阀门的进口和一个装有阀门的出口,一个在泵体筒内的活塞,该活塞 具有连接到弹性体壁件上的端部,和使活塞在该泵筒内往复运动装 置,这样就可以交替地使每个弹性体壁件向内弯曲,以便通过装有阀 门的进口将液体吸入泵室内,以及使其向外弯曲,以便通过装有阀门 的出口泵送泵室内的液体。 可以使用任何合适的装置,例如转动凸轮,来使活塞往复运动, 不过本发明使用的最佳形式是用曲柄。 最好是,该曲柄包括一个装在一个可转动轴上的偏心件。该偏心 件导致弹性体壁件的弯曲平稳地产生,从而消除了突然的剧烈运动, 这种突然的剧烈运动对弹性体壁件的寿命有不好的影响。 曲柄或凸轮可以直接支承在活塞的端部,但在本发明的较佳实施 例中,在两者之间插置有一块耐磨板。该耐磨板可以加接到活塞的端 部上,但是在本发明的较佳实施例中,则是可转动地装在活塞上,而 凸轮或曲柄则适合于啮合耐磨板的偏心。曲柄或凸轮在碰撞到耐磨板 上时,它的这种偏置关系会将一个转动力传递给耐磨板,使得其转动, 从而导致耐磨板上的磨损是均匀的圆形分布。因此,耐磨板的寿命就 可以得到大大地延长。 在本发明的此实施例的一个具体的形式中,至少一个轴承装在偏 心件上相对于活塞的轴线偏离的位置上。 可转动轴可转动地支承在其内的轴承可以是任何合适的类型,例 如滚珠轴承、滚针轴承或滚柱轴承或者它们的结合型。 本发明的泵的另一个优点是,该泵自身适于使用密封轴承,这样 就无需润滑。 在通过举例的方式说明本发明的较佳实施例的附图中: 图1是根据本发明构造的泵的侧立视图; 图2是沿图1中截面2-2截取的泵的直立剖视图; 图3是类似于图2的视图,但是是与图2成90度; 图5至8是说明本发明的泵的工作原理的示意图; 图9是本发明的泵的另一个实施例的类似于图3的视图; 图10示出了图9的变更型。 图11是通过本发明的泵的另一个实施例的竖向剖视图; 图12是本发明的另一个实施例的类似于图3的视图。 请参见图1至4,可以看见本发明的泵包括一个泵壳10,该泵 壳10具有一个将其螺接到其上端上的头段12。该泵是大致圆形的结 构。 头段限定了一个向上敞开的锥形盘14,该锥形盘在其底座的斜 壁上设置有一系列的圆周设置的开口22。设置在开口22上方的是两 个阀门18和20,每个阀门包括有一个弹性体阀件24,一个金属支承 板26,一个垫圈28和一个用来将组件固定在一起并且固定到壁16 上的螺栓30。 泵壳10形成有一条纵向孔32,它在其下端通到一个空腔34内, 该空腔装有一个在电动机(未示出)的驱动轴38和轴40之间的可挠 曲联轴节36。该轴40通过两个装在该孔32的壁上的密封滚柱轴承 42和46可转动地被支承着。另一个密封的滚柱轴承44装在轴40上。 轴40包括一段直径较大的下侧部分48,一段直径较小的上侧部分 50和一段直径中等的中间部分52。从图2中可以很清楚地看出,中 间部分52具有一条与轴40的纵向轴线偏离的轴线并且用作偏心件。 下侧部分48在其下端上形成有一个靠压在轴承42的上端上的台肩, 以便使轴40定位在泵壳10内。 泵壳10还形成有一个与纵向孔32相交的横向延伸的孔54,该 孔54的两端由拧入孔54内的端盖56和58封闭住。孔54具有一段较 窄的中间部分59,该中间部分59的两端由弹性体壁件66,68封闭住。 壁件66,68啮合在两个在中间孔部分59的两端处形成的凸缘60上的 环状凹槽62内。止动环70将壁件66和68固定就位。 弹性体壁件66和68要实现双重目的。一方面,它们与端盖56 和58以及孔54的外侧部分一起形成两个泵室72和74,另一方面, 它们与中间孔部分59一起形成一个端部闭合的泵筒76。 设置在泵筒76内的是一个由一个带有槽缝81的套筒80构成的 活塞78,允许轴40穿过活塞78。螺接到套筒80的端部上的是两个 活塞端部82和84。端部82和84用穿过支承板88的螺栓86固定到 弹性体壁件66和68上。活塞端部82和84与以轴承方式支承在偏心 件52上的滚柱轴承44啮合。 在每个端盖56,58上设置有一系列的圆周布置的进口90和92, 在这些进口上固定有阀门94和96。阀门94和96具有与阀门18和 20类似的结构。 现在结合图5至8说明泵的工作原理,这些图只是示意图,是用 于说明目的的。标号a标示轴40的转动轴线,标号b标示轴段部分52 的纵向轴线。轴线b相对于轴线a的偏心值c为清晰起见放大了,实 际上小得多。 在轴40处在图5所示的转动位置的情况下,活塞78处在中心位 置,弹性体壁件66和68处在未弯曲状态。当轴40逆时针转动到图6 所示的位置时,通过轴承44支承在活塞端部82上的偏心件52会使 活塞78移动到左侧,从而使弹性体壁件66向外,以及使弹性体壁件 68向内弯曲。在转动到图7所示的位置时,活塞78再次处在中心位 置上。进一步转动到图8所示的位置会导致活塞78移动到右侧,使弹 性体壁件68向外,以及使弹性体壁件66向内弯曲,正好是与图5所 示情况相反。要指出的是,在轴部分52上的轴承44在任何时候都保 持与两个活塞端部82和84接触,从而导致弹性体壁件66和68逐渐 地和平滑地弯曲,这样就使它们的寿命得以延长。 在被浸到要被泵送的液体内的泵的运转中,启动电动机使轴40 转动,将弹性体壁件66和68如上述那样交替地向内和向外弯曲。应 该理解到,薄膜66的向内弯曲会减小泵室72内的压力,从而导致进 口阀门94开启,将液体吸入泵室72内。当随后弹性体壁件66向外弯 曲时,泵室72内的压力会增加,使阀门18开启,将泵室72内泵送液 体泵出泵室72,通过通道98和孔22进入头段部分12内。与此同时, 在另一个泵室74内发生相反的过程。弹性体壁件68向内弯曲,将液 体吸入泵室74,然后弹性体壁件68向外弯曲将液体从泵室74泵出。 参见附图9,该图示出了具有两个泵部件的实施例,这两个泵 部件一个叠放在另一个的顶部上。在泵送冲程中,在下侧泵室72内的 液体例如通过孔100泵入上侧泵室72内,同时在上侧泵室72内的液 体被泵入头段部分12内。同时在泵的另一侧的液体被引入上侧和下侧 泵室74内。因此,泵送作用就得到加倍。 图10所示的实施例类似于图9所示的实施例,只是上侧泵部件 设置成与下侧泵部件成90度角。这后一种构形导致泵具有更加线性的 动力吸收特性。 本发明的优点是它自身适于使用密封轴承,以消除对润滑系统的 需要。 然而,本发明的泵也适于与非密封轴承共同工作。图11示出了 这种实施例。在此情况下,在泵壳10的壳壁上设置有一个或多个润滑 通道102以便对轴承进行润滑。此实施例与前面的实施例的不同之处 还在于:活塞78由一个线性轴承104支承与泵筒隔开。设置一个油泵 106通过润滑通道102将润滑流体泵送给轴承。 在另一个实施例中,可以将两个或多个泵部件以类似于图9和10 所示的实施例的方式一个叠放在另一个的顶部上。不过在这种情况 下,下排的泵部件可以设置成与上排中的泵部件成180度并且截面开 有孔。此种构形可导致泵中的振动力抵消掉。 在图12所示的实施例中,一个例如是聚四氟乙烯的盘形的自润 滑轴承108安装成顶压在活塞端部82,84的内表面上,一个例如也是 聚四氟乙烯的环形自润滑轴承110通过轴承110上的一条肋条114安 装在活塞端部82和84上的一个环形凸缘112的范围内,该轴承110 啮合在环形凸缘112上的一条沟槽116内。可自由转动地安装在轴承 110内顶压着轴承108的是一个由象例如工具钢那样的硬质耐磨材料 制成的耐磨板118。耐磨板118的转动轴线处在活塞78的轴线d-d上。 轴40上的偏心件上安装有一个轴承从动装置120,该从动装置由两 个轴承122和124组成,这两个轴承有一个设置在它们之间的套筒 126隔开。参见图12,可以看出,由虚线标示出的轴承从动装置120 与活塞78的轴线偏离开,使得在轴40转动时,轴承从动装置120将 会将耐磨板118撞得偏离中心,从而将转动传递到耐磨板118上,这 可导致在板118上的磨损均匀分布。

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