專利名稱：利用螺桿換向的氣動泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動泵，尤其涉及一種利用螺桿換向的氣動泵。
背景技術(shù)：
氣動泵以壓縮氣體作為動力源，通過配氣換向裝置控制壓縮氣體的流向，壓縮氣體帶動氣缸活塞的運動，實現(xiàn)輸出往復(fù)直線運動的功能。氣動泵常作為高壓無氣噴涂機等 的動力源。依據(jù)目前配氣換向裝置的不同，氣動泵可分為兩大類一類采用氣動換向閥控制 壓縮氣體流向，另一類采用機械換向機構(gòu)控制壓縮氣體流向。中國專利200520091320. 9公開的一種新型氣動泵及其噴涂機，采用氣動換向閥 控制壓縮氣體流向，包括主氣缸、主活塞、先導(dǎo)閥I、先導(dǎo)閥II、換向閥、配氣塊，先導(dǎo)閥I和 先導(dǎo)閥II分別與換向閥閥芯兩端腔體相通，換向閥與配氣塊相連，通過換向閥和配氣塊控 制氣缸進氣道。其特征在于設(shè)有排氣閥，排氣閥與所述換向閥并聯(lián)，排氣閥的閥芯與換向 閥的閥芯聯(lián)動，排氣閥的閥芯控制主氣缸的排氣道。上述氣動泵及其噴涂機工作平穩(wěn)，精度高，噪音小，但是存在制造難度大，成本高， 且閥芯易磨損等缺點。中國專利200820164523. X公開的一種氣動泵，采用機械換向機構(gòu)控制壓縮氣體 流向，包括氣缸和換向機構(gòu)，換向機構(gòu)包括閥座、換向桿、換向滑塊、換向滑環(huán)，閥座，閥座的 側(cè)壁上設(shè)有三個橫向排列的窗口，中間的窗口與閥座上的進氣口連通，兩端的兩個窗口分 布與上腔和下腔連通；換向滑環(huán)嵌于換向滑塊正對窗口的側(cè)壁上，換向滑環(huán)中心穿有兩端 分別抵靠換向滑塊和換向滑環(huán)內(nèi)壁使換向滑環(huán)緊貼閥座側(cè)壁的壓簧；換向桿頂部與換向滑 塊接觸，隨活塞桿運動時可推動換向滑塊水平滑動，換向滑塊與閥座之間設(shè)有使換向滑塊 水平移動復(fù)位的復(fù)位彈簧。上述氣動泵在換向過程中存在著磨損大，噪音大等的缺點，且其換向運動的穩(wěn)定 性、精確性都有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用螺桿換向的氣動泵，是利用螺桿傳動進行換向的
氣動泵。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括氣缸和換向機構(gòu)；其中1)所述氣缸氣缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞下端連有中空的活塞桿，活塞將氣缸分為氣 缸無桿腔和氣缸有桿腔，氣缸頂端設(shè)有相鄰的無桿腔風口和有桿腔風口，無桿腔風口通過 無桿腔進氣道與氣缸無桿腔連通，有桿腔風口通過有桿腔進氣道與氣缸有桿腔連通；氣缸 頂端中心處設(shè)有貫穿頂端的中心孔，氣缸底面安裝氣缸底盤；2)所述換向機構(gòu)包括頂蓋、換向螺桿和壓緊螺栓；頂蓋設(shè)有貫穿的中心孔，中心 孔內(nèi)設(shè)有螺紋，頂蓋同一直徑上設(shè)有等距布置的四個弧形導(dǎo)向通槽，頂蓋下端面設(shè)有二個為一組對稱布置的頂蓋風口，頂蓋風口經(jīng)頂蓋進氣道與壓縮氣源進氣口連通，每個頂蓋風 口兩側(cè)各有一個頂蓋排氣口，頂蓋風口和每個頂蓋排氣口之間的間距與氣缸頂端相鄰的無 桿腔風口和有桿腔風口的間距相同，所述壓緊螺栓穿過頂蓋的四個弧形導(dǎo)向通槽將頂蓋壓 緊于氣缸頂端，所述換向螺桿中裝有擋塊后，置于中空的活塞桿中，換向螺桿上部設(shè)有螺 紋，穿過頂蓋上的中心孔，換向螺桿上的螺紋和頂蓋中心孔中的螺紋嚙合，內(nèi)裝換向螺桿的 活塞桿穿過氣缸底盤，換向螺桿隨活塞做垂直直線運動，帶動頂蓋做水平旋轉(zhuǎn)運動，切換對 稱布置的頂蓋風口分別與無桿腔風口和有桿腔風口連通。所述有桿腔風口和無桿腔風口各有二個，交叉對稱布置在氣缸頂端。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明采用高速換向螺桿將螺桿的垂直直線運動轉(zhuǎn)化為頂蓋的水平旋轉(zhuǎn)運動實 現(xiàn)換向功能，保證了換向過程的平穩(wěn)性和精確性。為保證運動轉(zhuǎn)化的順利進行，螺桿上的螺 紋和頂蓋中心孔中的螺紋均設(shè)置為大間距螺紋。頂蓋既是進氣閥座，同時也起著換向滑塊 的作用，這樣的設(shè)計使得結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊，節(jié)約了成本。氣缸上端的有桿腔進氣口和無 桿腔進氣口相鄰設(shè)置，因此頂蓋只需轉(zhuǎn)動很小的角度即可實現(xiàn)換向，減小了能量損耗。總之，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，由于采用高速螺桿實現(xiàn)換向運動，工作 平穩(wěn)可靠，碰撞小，噪聲低。


圖1是本發(fā)明氣動泵的爆炸圖。圖2是本發(fā)明氣動泵的剖面圖。圖3是本發(fā)明氣動泵氣缸的剖面圖。圖4是本發(fā)明氣動泵氣缸的俯視圖。圖5是本發(fā)明氣動泵頂蓋的俯視圖。圖6是本發(fā)明氣動泵頂蓋的仰視圖。圖7是本發(fā)明氣動泵頂蓋的剖面圖。圖中1、氣缸，2、換向螺桿，3、壓緊螺栓，4、頂蓋，5、活塞，6、氣缸底盤，7、擋塊，8、 螺孔，9、無桿腔風口，10、有桿腔風口，11、無桿腔進氣道，12、有桿腔進氣道，13、壓縮氣源進 氣口，14、中心孔，15、弧形導(dǎo)向通槽，16、頂蓋排氣口，17、頂蓋風口，18、螺紋，19、氣缸無桿 腔，20、氣缸有桿腔，21、活塞桿，22、壓緊彈簧，23、螺紋，24、中心孔，25、頂蓋進氣道。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括氣缸1和換向機構(gòu)；其中1)所述氣缸1 氣缸1內(nèi)設(shè)有活塞5，活塞5下端連有中空的活塞桿21，活塞5將 氣缸分為氣缸無桿腔19和氣缸有桿腔20，氣缸1頂端設(shè)有相鄰的無桿腔風口 9和有桿腔風 口 10，無桿腔風口 9通過無桿腔進氣道11與氣缸無桿腔19連通，有桿腔風口 10通過有桿 腔進氣道12與氣缸有桿腔20連通，如圖3所示；氣缸1頂端中心處設(shè)有貫穿頂端的中心孔 24，氣缸1底面安裝氣缸底盤6。2)所述換向機構(gòu)包括頂蓋4、換向螺桿2和壓緊螺栓3 ；如圖5所示，頂蓋4設(shè)有貫穿的中心孔14，中心孔14內(nèi)設(shè)有螺紋23 (如圖7所示)，頂蓋4同一直徑上設(shè)有等距布 置的四個貫穿的弧形導(dǎo)向通槽15 ；如圖6所示，頂蓋4下端面設(shè)有二個為一組對稱布置的 頂蓋風口 17，頂蓋風口 17經(jīng)頂蓋進氣道25與壓縮氣源進氣口 13連通，每個頂蓋風口 17兩 側(cè)各有一個頂蓋排氣口 16，頂蓋風口 17和每個頂蓋排氣口 16之間的間距與氣缸1頂端相 鄰的無桿腔風口 9和有桿腔風口 10的間距相同，所述壓緊螺栓3穿過頂蓋4的四個弧形導(dǎo) 向通槽15將頂蓋4壓緊于氣缸1頂端，同時頂蓋4可在弧形導(dǎo)向通槽15所約束的范圍內(nèi) 做水平旋轉(zhuǎn)運動，壓緊螺栓3上設(shè)有壓緊彈簧22。所述換向螺桿2中裝有擋塊7后，置于 中空的活塞桿21中，換向螺桿2上部設(shè)有螺紋18，通過氣缸1的中心孔24后，穿過頂蓋4 上的中心孔14，換向螺桿2上的螺紋18和頂蓋中心孔14中的螺紋23嚙合，內(nèi)裝換向螺桿 2的活塞桿21穿過氣缸底盤6，當活塞5向上運動到換向螺桿2的上部斜面時，帶動換向螺 桿2向上運動，當活塞5向下運動到換向螺桿2的擋塊7的位置時，帶動換向螺桿2向下運 動，由于換向螺桿2上的螺紋18和頂蓋4上的中心孔14中的螺紋23嚙合，因此換向螺桿2 的上下垂直直線運動轉(zhuǎn)化為頂蓋4的水平旋轉(zhuǎn)運動，為保證高速運動中順利地實現(xiàn)運動轉(zhuǎn) 化，換向螺桿2采用高速螺桿，并且設(shè)置換向螺桿2上的螺紋18和頂蓋4上的中心孔中14 中的螺紋23均為大間距螺紋。頂蓋4的水平旋轉(zhuǎn)運動將切換對稱布置的頂蓋風口 17分別 與無桿腔風口 9和有桿腔風口 10連通，當頂蓋風口 17與無桿腔風口 9連通時，氣缸無桿腔 19進氣，頂蓋排氣口 16與有桿腔風口 10連通，排出有桿腔中的氣體，當頂蓋風口 17與有桿 腔風口 10連通時，氣缸有桿腔20進氣，頂蓋排氣口 16與無桿腔風口 9連通，排出無桿腔中 的氣體。如圖4所示，所述氣缸1上的有桿腔風口 10和無桿腔風口 9各有二個，交叉對稱 布置在氣缸1頂端，每對有桿腔風口 10和無桿腔風口 9相鄰布置，使得頂蓋4只需旋轉(zhuǎn)一 個很小的角度就可以實現(xiàn)切換對稱布置的頂蓋風口 17分別與無桿腔風口 9和有桿腔風口 10連通的功能。本發(fā)明的氣動泵工作原理如下壓縮空氣從壓縮氣源進氣口 13進入頂蓋4，通過二個頂蓋風口 17進入氣缸1上的 二個無桿腔風口 9，通過無桿腔進氣道11進入氣缸無桿腔19，壓縮空氣推動活塞5向下運 動。當活塞5運動到底端時，碰到換向螺桿2下部的擋塊7，帶動換向螺桿2向下運動，換向 螺桿2通過螺紋嚙合帶動頂蓋4做水平旋轉(zhuǎn)運動，頂蓋4上的二個頂蓋風口 17與氣缸1上 的二個有桿腔風口 10連通，壓縮空氣通過有桿腔進氣道12進入氣缸有桿腔20，推動活塞5 向上運動。此時頂蓋4上的二個頂蓋排氣口 16與氣缸1上的二個無桿腔風口 9連通，排出 無桿腔19中的氣體。當活塞5運動到頂端時，碰到換向螺桿2上部的斜面，帶動換向螺桿2 向上運動，換向螺桿2帶動頂蓋4做反向水平旋轉(zhuǎn)運動，頂蓋4上的二個頂蓋風口 17與氣 缸1上的二個無桿腔風口9連通，壓縮空氣進入氣缸1的氣缸無桿腔19，推動活塞5向下運 動，頂蓋4上的二個頂蓋排氣口 16與氣缸1上的二個有桿腔風口 10連通，排出氣缸1的氣 缸無桿腔20中的氣體。重復(fù)上述過程，氣動泵通過活塞桿21輸出往復(fù)直線運動。
權(quán)利要求
一種利用螺桿換向的氣動泵，其特征在于，包括氣缸(1)和換向機構(gòu)；其中1)所述氣缸(1)氣缸(1)內(nèi)設(shè)有活塞(5)，活塞(5)下端連有中空的活塞桿(21)，活塞(5)將氣缸分為氣缸無桿腔(19)和氣缸有桿腔(20)，氣缸(1)頂端設(shè)有相鄰的無桿腔風口(9)和有桿腔風口(10)，無桿腔風口(9)通過無桿腔進氣道(11)與氣缸無桿腔(19)連通，有桿腔風口(10)通過有桿腔進氣道(12)與氣缸有桿腔(20)連通；氣缸(1)頂端中心處設(shè)有貫穿頂端的中心孔(24)，氣缸(1)底面安裝氣缸底盤(6)；2)所述換向機構(gòu)包括頂蓋(4)、換向螺桿(2)和壓緊螺栓(3)；頂蓋(4)設(shè)有貫穿的中心孔(14)，中心孔(14)內(nèi)設(shè)有螺紋(23)，頂蓋(4)同一直徑上設(shè)有等距布置的四個弧形導(dǎo)向通槽(15)，頂蓋(4)下端面設(shè)有二個為一組對稱布置的頂蓋風口(17)，頂蓋風口(17)經(jīng)頂蓋進氣道(25)與壓縮氣源進氣口(13)連通，每個頂蓋風口(17)兩側(cè)各有一個頂蓋排氣口(16)，頂蓋風口(17)和每個頂蓋排氣口(16)之間的間距與氣缸(1)頂端相鄰的無桿腔風口(9)和有桿腔風口(10)的間距相同，所述壓緊螺栓(3)穿過頂蓋(4)的四個弧形導(dǎo)向通槽(15)將頂蓋(4)壓緊于氣缸(1)頂端，所述換向螺桿(2)中裝有擋塊(7)后，置于中空的活塞桿(21)中，換向螺桿(2)上部設(shè)有螺紋(18)，穿過頂蓋(4)上的中心孔(14)，換向螺桿(2)上的螺紋(18)和頂蓋中心孔(14)中的螺紋(23)嚙合，內(nèi)裝換向螺桿(2)的活塞桿(21)穿過氣缸底盤(6)，換向螺桿(2)隨活塞(5)做垂直直線運動，帶動頂蓋(4)做水平旋轉(zhuǎn)運動，切換對稱布置的頂蓋風口(17)分別與無桿腔風口(9)和有桿腔風口(10)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用螺桿換向的氣動泵，其特征在于所述有桿腔風口 (10)和無桿腔風口(9)各有二個，交叉對稱布置在氣缸(1)頂端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用螺桿換向的氣動泵。在氣缸上端面設(shè)對稱布置與氣缸上腔和下腔連通的風口，氣缸內(nèi)的活塞底部和中空的活塞桿連接，氣缸下端設(shè)有底蓋，頂蓋下端面設(shè)有對稱的風口與壓縮氣體進氣口相連，頂蓋下端還設(shè)置有對稱的排氣口，頂蓋壓緊在氣缸上端。換向螺桿置于中空的活塞桿中，其上部設(shè)有大間距的螺紋，螺桿穿過頂蓋的中心孔，頂蓋中心孔中設(shè)有大間距螺紋，螺桿上的螺紋和頂蓋中心孔中的螺紋嚙合，換向螺栓在活塞的帶動下做垂著直線運動，從而帶動頂蓋做小角度水平旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)切換頂蓋下端面的進風口和氣缸頂端的兩個風口分別連通的功能。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本低，采用高速螺桿實現(xiàn)換向運動，工作平穩(wěn)可靠，碰撞小，噪聲低。
文檔編號F04B9/12GK101799000SQ201010123338
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者馮培恩, 曾令斌, 邱清盈, 馬志勇 申請人:浙江大學(xué)