專利名稱：一種利用螺桿換向的氣動(dòng)泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣動(dòng)泵，尤其涉及一種利用螺桿換向的氣動(dòng)泵。
背景技術(shù)：
氣動(dòng)泵以壓縮氣體作為動(dòng)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(dòng)氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的功能。氣動(dòng)泵常作為高壓無氣噴涂機(jī)等 的動(dòng)力源。依據(jù)目前配氣換向裝置的不同，氣動(dòng)泵可分為兩大類一類采用氣動(dòng)換向閥控制 壓縮氣體流向，另一類采用機(jī)械換向機(jī)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(dòng)泵及其噴涂機(jī)，采用氣動(dòng)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(jìn)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(dòng)，排氣閥的閥芯控制主氣缸的排氣道。上述氣動(dòng)泵及其噴涂機(jī)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(diǎn)。中國專利200820164523. X公開的一種氣動(dòng)泵，采用機(jī)械換向機(jī)構(gòu)控制壓縮氣體 流向，包括氣缸和換向機(jī)構(gòu)，換向機(jī)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(gè)橫向排列的窗口，中間的窗口與閥座上的進(jìn)氣口連通，兩端的兩個(gè)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(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)可推動(dòng)換向滑塊水平滑動(dòng)，換向滑塊與閥座之間設(shè)有使換向滑塊 水平移動(dòng)復(fù)位的復(fù)位彈簧。上述氣動(dòng)泵在換向過程中存在著磨損大，噪音大等的缺點(diǎn)，且其換向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定 性、精確性都有待提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用螺桿換向的氣動(dòng)泵，是利用螺桿傳動(dòng)進(jìn)行換 向的氣動(dòng)泵。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括氣缸和換向機(jī)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(fēng)口和有桿腔風(fēng)口，無桿腔風(fēng)口通過 無桿腔進(jìn)氣道與氣缸無桿腔連通，有桿腔風(fēng)口通過有桿腔進(jìn)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(jī)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(gè)弧形導(dǎo)向通槽，頂蓋下端面設(shè)有二個(gè)為一組對(duì)稱布置的頂蓋風(fēng)口，頂蓋風(fēng)口經(jīng)頂蓋進(jìn)氣道與壓縮氣源進(jìn)氣口連通，每個(gè)頂蓋風(fēng) 口兩側(cè)各有一個(gè)頂蓋排氣口，頂蓋風(fēng)口和每個(gè)頂蓋排氣口之間的間距與氣缸頂端相鄰的無 桿腔風(fēng)口和有桿腔風(fēng)口的間距相同，所述壓緊螺栓穿過頂蓋的四個(gè)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(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)頂蓋做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切換對(duì) 稱布置的頂蓋風(fēng)口分別與無桿腔風(fēng)口和有桿腔風(fēng)口連通。所述有桿腔風(fēng)口和無桿腔風(fēng)口各有二個(gè)，交叉對(duì)稱布置在氣缸頂端。本實(shí)用新型具有的有益效果是本實(shí)用新型采用高速換向螺桿將螺桿的垂直直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為頂蓋的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)實(shí)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的順利進(jìn)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(jìn)氣閥座，同時(shí)也起著換向 滑塊的作用，這樣的設(shè)計(jì)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(jìn)氣口 和無桿腔進(jìn)氣口相鄰設(shè)置，因此頂蓋只需轉(zhuǎn)動(dòng)很小的角度即可實(shí)現(xiàn)換向，減小了能量損耗?？傊緦?shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，由于采用高速螺桿實(shí)現(xiàn)換向運(yùn)動(dòng)， 工作平穩(wěn)可靠，碰撞小，噪聲低。

圖1是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵的爆炸圖。圖2是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵的剖面圖。圖3是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵氣缸的剖面圖。圖4是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵氣缸的俯視圖。圖5是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵頂蓋的俯視圖。圖6是本實(shí)用新型氣動(dòng)泵頂蓋的仰視圖。圖7是本實(shí)用新型氣動(dòng)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(fēng)口，10、有桿腔風(fēng)口，11、無桿腔進(jìn)氣道，12、有桿腔進(jìn)氣道，13、壓縮氣源進(jìn) 氣口，14、中心孔，15、弧形導(dǎo)向通槽，16、頂蓋排氣口，17、頂蓋風(fēng)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(jìn)氣道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括氣缸1和換向機(jī)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(fēng)口 9和有桿腔風(fēng) 口 10，無桿腔風(fēng)口 9通過無桿腔進(jìn)氣道11與氣缸無桿腔19連通，有桿腔風(fēng)口 10通過有桿 腔進(jìn)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(jī)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(gè)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(gè)為一組對(duì)稱布置的 頂蓋風(fēng)口 17，頂蓋風(fēng)口 17經(jīng)頂蓋進(jìn)氣道25與壓縮氣源進(jìn)氣口 13連通，每個(gè)頂蓋風(fēng)口 17兩 側(cè)各有一個(gè)頂蓋排氣口 16，頂蓋風(fēng)口 17和每個(gè)頂蓋排氣口 16之間的間距與氣缸1頂端相 鄰的無桿腔風(fēng)口 9和有桿腔風(fēng)口 10的間距相同，所述壓緊螺栓3穿過頂蓋4的四個(gè)弧形導(dǎo) 向通槽15將頂蓋4壓緊于氣缸1頂端，同時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(dāng)活塞5向上運(yùn)動(dòng)到換向螺桿2的上部斜面時(shí)，帶動(dòng)換向螺 桿2向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞5向下運(yùn)動(dòng)到換向螺桿2的擋塊7的位置時(shí)，帶動(dòng)換向螺桿2向下運(yùn) 動(dòng)，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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為頂蓋4的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為保證高速運(yùn)動(dòng)中順利地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)將切換對(duì)稱布置的頂蓋風(fēng)口 17分別 與無桿腔風(fēng)口 9和有桿腔風(fēng)口 10連通，當(dāng)頂蓋風(fēng)口 17與無桿腔風(fēng)口 9連通時(shí)，氣缸無桿腔 19進(jìn)氣，頂蓋排氣口 16與有桿腔風(fēng)口 10連通，排出有桿腔中的氣體，當(dāng)頂蓋風(fēng)口 17與有桿 腔風(fēng)口 10連通時(shí)，氣缸有桿腔20進(jìn)氣，頂蓋排氣口 16與無桿腔風(fēng)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(fēng)口 10和無桿腔風(fēng)口 9各有二個(gè)，交叉對(duì)稱 布置在氣缸1頂端，每對(duì)有桿腔風(fēng)口 10和無桿腔風(fēng)口 9相鄰布置，使得頂蓋4只需旋轉(zhuǎn)一 個(gè)很小的角度就可以實(shí)現(xiàn)切換對(duì)稱布置的頂蓋風(fēng)口 17分別與無桿腔風(fēng)口 9和有桿腔風(fēng)口 10連通的功能。本實(shí)用新型的氣動(dòng)泵工作原理如下壓縮空氣從壓縮氣源進(jìn)氣口 13進(jìn)入頂蓋4，通過二個(gè)頂蓋風(fēng)口 17進(jìn)入氣缸1上的 二個(gè)無桿腔風(fēng)口 9，通過無桿腔進(jìn)氣道1 1進(jìn)入氣缸無桿腔19，壓縮空氣推動(dòng)活塞5向下運(yùn) 動(dòng)。當(dāng)活塞5運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)，碰到換向螺桿2下部的擋塊7，帶動(dòng)換向螺桿2向下運(yùn)動(dòng)，換向 螺桿2通過螺紋嚙合帶動(dòng)頂蓋4做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，頂蓋4上的二個(gè)頂蓋風(fēng)口 17與氣缸1上 的二個(gè)有桿腔風(fēng)口 10連通，壓縮空氣通過有桿腔進(jìn)氣道12進(jìn)入氣缸有桿腔20，推動(dòng)活塞5 向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)頂蓋4上的二個(gè)頂蓋排氣口 16與氣缸1上的二個(gè)無桿腔風(fēng)口 9連通，排出 無桿腔19中的氣體。當(dāng)活塞5運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)，碰到換向螺桿2上部的斜面，帶動(dòng)換向螺桿2 向上運(yùn)動(dòng)，換向螺桿2帶動(dòng)頂蓋4做反向水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，頂蓋4上的二個(gè)頂蓋風(fēng)口 17與氣 缸1上的二個(gè)無桿腔風(fēng)口 9連通，壓縮空氣進(jìn)入氣缸1的氣缸無桿腔19，推動(dòng)活塞5向下運(yùn) 動(dòng)，頂蓋4上的二個(gè)頂蓋排氣口 16與氣缸1上的二個(gè)有桿腔風(fēng)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(dòng)泵通過活塞桿21輸出往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求一種利用螺桿換向的氣動(dòng)泵，其特征在于，包括氣缸(1)和換向機(jī)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(fēng)口(9)和有桿腔風(fēng)口(10)，無桿腔風(fēng)口(9)通過無桿腔進(jìn)氣道(11)與氣缸無桿腔(19)連通，有桿腔風(fēng)口(10)通過有桿腔進(jìn)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(jī)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(gè)弧形導(dǎo)向通槽(15)，頂蓋(4)下端面設(shè)有二個(gè)為一組對(duì)稱布置的頂蓋風(fēng)口(17)，頂蓋風(fēng)口(17)經(jīng)頂蓋進(jìn)氣道(25)與壓縮氣源進(jìn)氣口(13)連通，每個(gè)頂蓋風(fēng)口(17)兩側(cè)各有一個(gè)頂蓋排氣口(16)，頂蓋風(fēng)口(17)和每個(gè)頂蓋排氣口(16)之間的間距與氣缸(1)頂端相鄰的無桿腔風(fēng)口(9)和有桿腔風(fēng)口(10)的間距相同，所述壓緊螺栓(3)穿過頂蓋(4)的四個(gè)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(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)頂蓋(4)做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切換對(duì)稱布置的頂蓋風(fēng)口(17)分別與無桿腔風(fēng)口(9)和有桿腔風(fēng)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(dòng)泵，其特征在于所述有桿腔風(fēng)口 (10)和無桿腔風(fēng)口(9)各有二個(gè)，交叉對(duì)稱布置在氣缸(1)頂端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用螺桿換向的氣動(dòng)泵。在氣缸上端面設(shè)對(duì)稱布置與氣缸上腔和下腔連通的風(fēng)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(duì)稱的風(fēng)口與壓縮氣體進(jìn)氣口相連，頂蓋下端還設(shè)置有對(duì)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(dòng)下做垂著直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)頂蓋做小角度水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)切換頂蓋下端面的進(jìn)風(fēng)口和氣缸頂端的兩個(gè)風(fēng)口分別連通的功能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本低，采用高速螺桿實(shí)現(xiàn)換向運(yùn)動(dòng)，工作平穩(wěn)可靠，碰撞小，噪聲低。
文檔編號(hào)F04B9/12GK201661436SQ20102013004
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)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(qǐng)人:浙江大學(xué)