專利名稱：泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵，該旋轉(zhuǎn)泵旨在用來(lái)強(qiáng)制地輸送流體，例如液體或氣體。更優(yōu)選地，本發(fā)明涉及一種泵，在該泵中缸體的空間通過(guò)活塞劃分開(kāi)，該活塞具有一對(duì)活塞頭，每個(gè)活塞頭設(shè)置在相應(yīng)的缸體內(nèi)以便與缸體的中心偏心，使得每個(gè)活塞頭在缸體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在這種泵中，缸體的被劃分開(kāi)的空間的容積響應(yīng)于活塞頭的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)地且交替地壓縮和膨脹，以便于可反作用地(counteractively)且連續(xù)地執(zhí)行缸體的吸入與排出操作，由此強(qiáng)制地輸送流體。
背景技術(shù)：
用于強(qiáng)制地輸送流體的幾種類型的雙作用旋轉(zhuǎn)泵已經(jīng)被開(kāi)發(fā)且至今被使用。這種泵通常包括傳輸單元和操作單元，以便強(qiáng)制地輸送流體。
泵的傳輸單元包括一對(duì)曲軸型的第一軸和第二軸，所述曲軸型的第一軸和第二軸利用借助于動(dòng)力傳輸系統(tǒng)從馬達(dá)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)力而以一致(uniform)或不一致 (non-uniform)的角速度來(lái)操作,該動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。操作單元與傳輸單元串聯(lián)地設(shè)置，從而與輸送單元的一側(cè)相連接。操作單元在其兩側(cè)包括吸入口和排出口。操作單元還包括第一缸體和第二缸體，所述第一缸體和第二缸體布置在上部位置和下部位置中、相互分隔開(kāi)、且經(jīng)由通孔相互連接。此外，在操作單元中，活塞包括一對(duì)活塞頭，每個(gè)活塞頭利用第一軸和第二軸中的相應(yīng)軸設(shè)置在第一和第二缸體中的相應(yīng)缸體內(nèi)，使得每個(gè)活塞頭與相應(yīng)的缸體偏心?；钊^通過(guò)反作用的方式(in a counteracting fashion)以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保持所述軸之間距離。該活塞還包括連接器，該連接器通過(guò)通孔延伸且將活塞頭相互連接。由活塞劃分的缸體內(nèi)的空間的容積響應(yīng)活塞的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，從而缸體反作用地且連續(xù)地執(zhí)行吸入和排出操作，由此強(qiáng)制地輸送流體。
根據(jù)用于活塞旋轉(zhuǎn)的操作狀況，活塞頭的角速度根據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度而變化，以便保持第一軸和第二軸之間的距離。就是說(shuō)，根據(jù)機(jī)械原理，當(dāng)?shù)谝惠S和第二軸沿相反的方向操作時(shí)，第一軸和第二軸之間的距離基本上在不一致的最大距離和最小距離之間變化。然而， 在如上配置的泵中，由于以一致和不一致的角速度操作，軸之間可變的長(zhǎng)和短的距離可彼此校正，從而使得所期望的泵送操作變得可行。
然而，在這種類型的泵操作中，第一軸和第二軸的其中之一以不一致的速度操作。 由于旨在校正軸之間的距離的不一致的角度操作，因此被強(qiáng)制輸送的流體的流量不一致， 其歸因于在偏心齒輪之間的最大和最小直徑部分導(dǎo)致的角速度的變化。更詳細(xì)地說(shuō)明，由于來(lái)自外部的驅(qū)動(dòng)力直接地輸送到第一軸和第二軸的其中之一，第一軸和第二軸的其中之一以一致的速度旋轉(zhuǎn)。此外，第一軸和第二軸中的另一個(gè)根據(jù)偏心齒輪之間的最大和最小直徑部分通過(guò)逐漸降低其在90°和270°附近的旋轉(zhuǎn)速度而以最低的速度操作。泵送的流體的流量根據(jù)泵的軸的角度而變化，即流量在0°和180°處最大，而在90°和270°附近最小。以這種方式，第一和第二缸體的其中之一的流量是固定的，但是第一和第二缸體的另外一個(gè)缸體的流量在最大和最小之間變化。因此，由泵所泵送的瞬時(shí)流量的總和是不一致的。
因此，泵送的流體流量不一致是引起脈動(dòng)的主要原因，脈動(dòng)會(huì)在泵的操作中帶來(lái)問(wèn)題。
泵的脈動(dòng)引起許多問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)降低泵的質(zhì)量。特別是，脈動(dòng)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)、降低設(shè)備的使用壽命、降低泵的效率、且在強(qiáng)制輸送上喪失高精度控制(例如以固定的量輸送)的能力。
此外，在如上描述的泵中，包括同心齒輪或偏心齒輪的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)由幾個(gè)級(jí)組成，這些級(jí)除了利用第一軸和第二軸以外利用至少兩組軸。因此，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的空間配置是困難的。該構(gòu)造是復(fù)雜的，這是由于具有大直徑和小直徑的幾種類型齒輪與鄰近的元件系統(tǒng)地和且連續(xù)地相聯(lián)(associated with)。因此，存在的問(wèn)題在于難以制成該泵并且泵的制造成本增加。
此外，由于動(dòng)力傳輸系統(tǒng)由幾個(gè)級(jí)組成，動(dòng)力傳輸路程的距離不必要地?cái)U(kuò)展，由此增加了驅(qū)動(dòng)力的輸入和輸出之間的距離。此外，在各自的級(jí)中的機(jī)械元件之間機(jī)械摩擦或負(fù)載增加了能量損失，從而泵操作中消耗的能量增加，由此降低了泵的操作效率。因此需要可以克服這些問(wèn)題的技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
在本發(fā)明的該背景技術(shù)中披露的信息僅僅是用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，且不應(yīng)該作為對(duì)于這種信息構(gòu)成已被本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)或任何形式的建議。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供了一種泵，在該泵中，驅(qū)動(dòng)力利用動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的分配級(jí)和輸送級(jí)而分配，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便于第一軸和第二軸以反作用的、不一致的角速度操作。因此，通過(guò)活塞泵送的流量的總和在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)可保持一致，從而保證固定量的流體被強(qiáng)制輸送、防止脈動(dòng)、且改善了泵的操作。
還提供了一種泵，其中輸送單元的第一軸和第二軸利用動(dòng)力傳輸系統(tǒng)以不一致的角速度操作，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合蝸桿和一對(duì)偏心蝸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述蝸桿如鐘擺那樣擺動(dòng)，所述一對(duì)偏心蝸輪設(shè)置在蝸桿的兩側(cè)，使得蝸桿設(shè)置在這些蝸輪中間。因此，使得可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少部件的數(shù)量、且簡(jiǎn)化部件，由此降低制造的成本。
還提供了一種泵，其中動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合最少數(shù)量的機(jī)械元件實(shí)現(xiàn)，從而動(dòng)力傳輸所沿路徑的長(zhǎng)度和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的級(jí)減少，由此降低機(jī)械摩擦和負(fù)載。因此，使得可以降低能量消耗，提高操作效率，以及改善泵的質(zhì)量。
本發(fā)明的一方面，提供了一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵，該泵旨在用于強(qiáng)制輸送流體，例如液體或氣體。該泵包括輸送單元和與輸送單元串聯(lián)連接的操作單元。輸送單元利用通過(guò)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)從馬達(dá)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)力以一致或不一致的角速度操作，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)包括同心齒輪和偏心齒輪的結(jié)合。在操作單元中，活塞包括一對(duì)活塞頭，活塞頭通過(guò)反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持軸之間距離，并且活塞劃分缸體內(nèi)的空間。缸體的被劃分空間的容積響應(yīng)活塞的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，從而缸體反作用地且連續(xù)地執(zhí)行吸入和排出操作，由此強(qiáng)制地輸送流體。輸送單元的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到改善以便于通過(guò)活塞泵送的流量的總和在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)保持一致。因此，固定量的流體可被強(qiáng)制地輸送，由此使得防止脈動(dòng)成為可能。另外，還可以減少動(dòng)力傳輸所沿的路徑長(zhǎng)度且通過(guò)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)降低動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的級(jí)的數(shù)量，由此降低機(jī)械摩擦或負(fù)載。因此，使得增加泵的操作效率和改善泵的質(zhì)量成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)力利用動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的分配級(jí)和傳輸級(jí)分配，所述動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪實(shí)現(xiàn)，以便于第一軸和第二軸以反作用的、不一致的角速度操作。因此，通過(guò)活塞泵送的流量的總和在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)可保持一致，由此使得固定量的流體被強(qiáng)制輸送，從而防止脈動(dòng)。因此，可以除去噪音或振動(dòng)，由此可以改善設(shè)備的耐疲勞性并改善泵的性能。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)保持泵所泵送流體的量的一致可精確地測(cè)量流體和強(qiáng)制地輸送固定量的流體，由此在強(qiáng)制輸送上實(shí)現(xiàn)高精度控制。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳輸單元的第一軸和第二軸利用動(dòng)力傳輸系統(tǒng)以不一致的角速度操作，所述動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合蝸桿和一對(duì)偏心蝸輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述蝸桿如鐘擺那樣運(yùn)動(dòng)，所述偏心蝸輪設(shè)置在蝸桿的兩側(cè)使得蝸桿在蝸輪之間居中地設(shè)置。因此，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低部件的數(shù)量且簡(jiǎn)化部件，由此減低了制造成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合最少數(shù)量的機(jī)械元件實(shí)現(xiàn)，從而動(dòng)力傳輸所沿的路徑的長(zhǎng)度和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的級(jí)得到減少，由此降低了機(jī)械摩擦和負(fù)載。因此，可以降低能量損耗，提高操作效率，并改善泵的質(zhì)量。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于通過(guò)泵所泵送的流體的量保持一致，可以精確地測(cè)量流量并強(qiáng)制地輸送固定量的流體，由此在強(qiáng)制輸送上實(shí)現(xiàn)高精度控制。
本發(fā)明的方法和設(shè)備具有其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在附圖中更詳細(xì)地呈現(xiàn)或闡明，這些附圖合并到此處，且在本發(fā)明的下面詳細(xì)描述中，這些附圖一起用于解釋本發(fā)明的某些原理。
圖I是示出了相據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泵結(jié)構(gòu)的正橫截面圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泵結(jié)構(gòu)的側(cè)橫截面圖3A和圖3B是不出了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泵的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的不例性視圖，其中圖3A是傳輸軸的設(shè)計(jì)圖，而圖3B是傳輸齒輪的設(shè)計(jì)圖4A到圖4E是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泵的操作的示例性視圖，其中圖4A示出了活塞定位在參考點(diǎn)0°處的位置，圖4B是示出了活塞旋轉(zhuǎn)到大約90°的位置的示例性視圖，圖4C是示出了活塞旋轉(zhuǎn)到大約180°的位置的示例性視圖，圖4D是示出了活塞旋轉(zhuǎn)到大約270°的位置的示例性視圖，而圖4E是示出了活塞旋轉(zhuǎn)到大約360°的位置的示例性視圖5A和圖5B是示出了可應(yīng)用到本發(fā)明泵中的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的另外的實(shí)施例的示例性視圖，其中圖5A是傳輸軸的設(shè)計(jì)圖，而圖5B是傳輸齒輪的設(shè)計(jì)圖6A和圖6B是示出了可應(yīng)用到本發(fā)明泵中的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的另外的實(shí)施例的示例性視圖，其中圖6A是傳輸軸的設(shè)計(jì)圖，而圖6B是傳輸齒輪的設(shè)計(jì)圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的泵的局部切割正視圖8是沿著圖7中的線A-A剖開(kāi)的橫截面圖9是沿著圖7中的線B-B剖開(kāi)的橫截面圖；和
圖IOA到圖IOD是示出了根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例泵的吸入和排出過(guò)程的逐步的示例性視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，其中的例子在附圖中闡明且在下面描述。圖I 和圖2詳細(xì)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泵。本發(fā)明提供一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵，該泵旨在強(qiáng)制輸送流體，例如液體或氣體。
該實(shí)施例的泵通常包括傳輸單元10和操作單元20，所述傳輸單元10和操作單元 20被各自的殼體包圍，以使得它們相互隔離。
首先，傳輸單元10包括在其本體的中央部分中的主驅(qū)動(dòng)軸11，主驅(qū)動(dòng)軸11接收來(lái)自馬達(dá)或外部的驅(qū)動(dòng)力；以及一對(duì)曲軸型的第一軸12和第二軸13，所述第一軸12和第二軸13平行地布置在上部位置和下部位置中。第一軸12和第二軸13與主驅(qū)動(dòng)軸11相聯(lián)且經(jīng)由動(dòng)力傳輸系統(tǒng)而從動(dòng)于所述主驅(qū)動(dòng)軸，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)將在隨后描述。
主驅(qū)動(dòng)軸11以及第一軸12和第二軸13通過(guò)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)而彼此相聯(lián),動(dòng)力傳輸系統(tǒng)通過(guò)利用大/小同心或偏心齒輪或類似物結(jié)合幾種類型獲得合適的傳輸比。在一個(gè)例子中，如圖3A和圖3B所示，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)30包括分配級(jí)31、輸送級(jí)32、以及第一輸入級(jí)33 和第二輸入級(jí)34。
本發(fā)明的核心理念的特征在于，通過(guò)利用分配級(jí)31和輸送級(jí)32對(duì)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配而輸送引入到主驅(qū)動(dòng)軸11的驅(qū)動(dòng)力，從而相應(yīng)的第一軸12和第二軸13沿相反方向以不一致的角速度操作。正因?yàn)檫@樣，通過(guò)泵所泵送的流量的總和在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)可保持一致，從而流體可被強(qiáng)制地輸送。
更詳細(xì)地說(shuō)明，分配級(jí)31為偏心齒輪，所述分配級(jí)31設(shè)置在主驅(qū)動(dòng)軸11上，且通過(guò)對(duì)借助于主驅(qū)動(dòng)軸11引入的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配來(lái)將驅(qū)動(dòng)力提供到第一軸12和第二軸13。 第一輸入級(jí)33為同心齒輪，所述第一端入級(jí)33設(shè)置在第一軸12上，其經(jīng)由輸送級(jí)32而與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)31相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。第二輸入級(jí)34 為偏心齒輪，所述第二輸入級(jí)34設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)31相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)主驅(qū)動(dòng)軸11引入的驅(qū)動(dòng)力由動(dòng)力傳輸系統(tǒng)30 分配，且相應(yīng)的第一軸12和第二軸13以不一致的角速度反作用地操作，由此根據(jù)第一軸12 和第二軸13之間的操作狀況來(lái)保持軸端之間的距離。
這里，輸送級(jí)32為轉(zhuǎn)換元件，該轉(zhuǎn)換元件用于通過(guò)轉(zhuǎn)換能量的輸送和驅(qū)動(dòng)力作用的方向而使第一軸12和第二軸13沿相反方向驅(qū)動(dòng)。輸送級(jí)32通過(guò)在主驅(qū)動(dòng)軸11和第一軸12之間使用空轉(zhuǎn)軸(idle shaft) 32a而設(shè)置，且包括輸入部分32b和輸出部分32c。輸入部分32b為偏心齒輪，與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)31相聯(lián)，并接收驅(qū)動(dòng)力。輸出部分32c為同心齒輪，與第一輸入級(jí)33相聯(lián)，且將通過(guò)輸入部分32b引入的驅(qū)動(dòng)力傳遞到第一輸入級(jí) 33。
另外，操作單元20串聯(lián)地設(shè)置在傳輸單元10的一側(cè)。在操作單元20中，第一缸體21和第二缸體22沿著一根豎向線而上下布置，且通過(guò)貫穿通道23彼此連接，所述貫穿通道23在第一缸體21和第二缸體22之間延伸，由此限定一空間。
此外，吸入口 24和排出口 25在操作單元20的第一缸體21和第二缸體22之間沿與第一缸體21和第二缸體22的貫穿通道23交叉的方向而設(shè)置在兩側(cè)上。響應(yīng)活塞的吸入和排出操作，流體通過(guò)吸入口 24和排出口 25吸入和排出，所述活塞的吸入和排出操作將在后面描述。
利用第一軸12和第二軸13操作的活塞26設(shè)置在第一缸體和第二缸體內(nèi)?；钊?26包括一對(duì)活塞頭26a和26b,所述活塞頭與第一缸體21和第二缸體22的中心偏心地設(shè)置，且由于第一軸12和第二軸13的角速度不一致，活塞頭反作用地旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持軸之間距離?；钊^26a和26b借助于通過(guò)貫穿通道23的連接器26c相互連接，由此活塞26為一整體。這里，連接器26c具有連接活塞頭26a和26b的作用和劃分(或分隔)缸體21和22 的作用。
在活塞26中，活塞頭26a和26b與第一缸體21和第二缸體22的內(nèi)壁保持滑動(dòng)接觸，且劃分開(kāi)分別限定一空間的第一缸體21和第二缸體22，或分成右側(cè)部分和左側(cè)部分。 在各自的缸體21和缸體22中被劃分的空間容積響應(yīng)活塞26的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，以便于兩個(gè)缸體21和22可以以相反作用且連續(xù)的方式執(zhí)行吸入和排出操作。因此流體可以通過(guò)雙作用機(jī)構(gòu)強(qiáng)制輸送。
參考圖4A到圖4E，將給出根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的泵的操作過(guò)程的說(shuō)明。圖4A 示出了泵操作的初始狀態(tài)，其中活塞26位于0°且到達(dá)頂部死點(diǎn)。這里，第二缸體22關(guān)閉且第一缸體21打開(kāi)，從而流體開(kāi)始經(jīng)由吸入口 24進(jìn)入被劃分的左側(cè)空間。
圖4B示出了活塞26的第一活塞頭26a沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°以及活塞26的第二活塞頭26b沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°所在的位置。這里，第一缸體21的被劃分的左側(cè)空間膨脹，從而繼續(xù)吸入流體。
圖4C示出了活塞26定位于180°處由此到達(dá)底部死點(diǎn)的位置。第一缸體21在膨脹到最大時(shí)關(guān)閉，由此完成了吸入流體的過(guò)程。同時(shí)相對(duì)照地，第二缸體22打開(kāi)，流體吸入到第二缸體22的被劃分的左側(cè)空間。
圖4D示出了活塞26的第一活塞頭26a沿順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到大約270°、同時(shí)活塞26的第二活塞頭26b沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到大約270°的位置。第一缸體21 的被劃分的左側(cè)空間被壓縮，由此通過(guò)排放口 25開(kāi)始排放吸入的流體。同時(shí)相對(duì)照地，第二缸體22的被劃分的左側(cè)空間膨脹，以便于吸入流體的過(guò)程繼續(xù)。
圖4E示出了活塞26的第一活塞頭26a沿順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到360°、同時(shí)活塞26的第二活塞頭26b沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到約360°的位置，從而活塞26返回回到圖4A的位置。在這點(diǎn)上，第一缸體21的空間處于吸入操作和排出操作的中間，且排放量為最大。相對(duì)照地，第二缸體22的空間膨脹到最大，由此完成了吸入流體的過(guò)程。這里，沒(méi)有流體吸入第二缸體的空間或從第二缸體的空間排出。
隨著處于這個(gè)狀態(tài)的活塞26繼續(xù)執(zhí)行以圖4A的位置開(kāi)始的泵送過(guò)程，第一缸體 21開(kāi)始吸入流體，這時(shí)相對(duì)照地第二缸體22開(kāi)始排出流體。因此，第一缸體21和第二缸體 22交替地執(zhí)行吸入和排出操作，由此實(shí)現(xiàn)所期望的泵送操作。
圖5A和圖5B示出了本發(fā)明泵的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的另外的實(shí)施例。類似之前的實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)130將一對(duì)曲軸型第一軸12和第二軸13相互連接。第一軸12和第二軸13在主驅(qū)動(dòng)軸11的周圍平行地布置在上部位置和下部位置中，主驅(qū)動(dòng)軸接收來(lái)自馬達(dá)或外部的驅(qū)動(dòng)力。動(dòng)力傳輸系統(tǒng)130包括分配級(jí)131、輸送級(jí)132以及第一輸入級(jí)133和第二輸入級(jí)134。這里，分配級(jí)131和輸送級(jí)132中的每個(gè)都配置為偏心齒輪或任何偏心構(gòu)件，例如鏈輪或鏈條。
更詳細(xì)地說(shuō)明，分配級(jí)131為偏心齒輪，該分配級(jí)131設(shè)置在主驅(qū)動(dòng)軸11上，并且通過(guò)時(shí)借助于主驅(qū)動(dòng)軸11引入的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配來(lái)將驅(qū)動(dòng)力提供到第一軸12和第二軸 13。第一輸入級(jí)133為偏心鏈輪,該第一輸入級(jí)133設(shè)置在第一軸12上,經(jīng)由鏈條的輸送級(jí)132與分配級(jí)131相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。第二輸入級(jí)134為偏心齒輪，該第二輸入級(jí)134設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)131相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。因此，經(jīng)由主驅(qū)動(dòng)軸11接收的驅(qū)動(dòng)力借助于動(dòng)力傳輸系統(tǒng)130分配，使得第一軸12和第二軸13以不一致的角速度反作用地操作，以便根據(jù)第一軸12和第二軸13的操作狀況保持軸之間的距離。
這里，分配級(jí)131包括第一傳輸元件131a和第二傳輸元件131b，該第一傳輸元件為偏心齒輪，該二傳輸兀件為偏心鏈輪。
圖6A和圖6B示出了本發(fā)明泵的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的另外的實(shí)施例。類似之前的實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)230將一對(duì)曲軸型的第一軸12和第二軸13相互連接。第一軸12和第二軸13在主驅(qū)動(dòng)軸11的周圍平行地布置在上部位置和下部位置中，主驅(qū)動(dòng)軸接收來(lái)自馬達(dá)或外部的驅(qū)動(dòng)力。動(dòng)力傳輸系統(tǒng)230包括分配級(jí)231、輸送級(jí)232以及第一輸入級(jí)233和第二輸入級(jí)234。這里，分配級(jí)231和輸送級(jí)232中的每個(gè)都配置為例如同心齒輪或偏心齒輪或具有大或小尺寸的鏈條。
更詳細(xì)地說(shuō)明，分配級(jí)231為偏心齒輪，該分配級(jí)231設(shè)置在主驅(qū)動(dòng)軸11上，且通過(guò)對(duì)借助于主驅(qū)動(dòng)軸11引入的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分配而將驅(qū)動(dòng)力提供到第一軸12和第二軸13。 輸入級(jí)233為同心齒輪，該輸入級(jí)233設(shè)置在第一軸12上，經(jīng)由輸送級(jí)232與分配級(jí)131 相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。第二輸入級(jí)234為偏心齒輪，該第二輸入級(jí)234設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)131相聯(lián)，并接收來(lái)自主驅(qū)動(dòng)軸11的分配的驅(qū)動(dòng)力。因此，通過(guò)主驅(qū)動(dòng)軸11接收的驅(qū)動(dòng)力借助于動(dòng)力傳輸系統(tǒng)230分配，使得第一軸12和第二軸13以不一致的角速度反作用地操作，以便根據(jù)第一軸12和第二軸13 的操作狀況保持軸之間的距離。
這里,分配級(jí)231包括第一傳輸兀件231a和第二傳輸兀件231b,該第一傳輸兀件為偏心齒輪。第二傳輸兀件231b配置成相繼布置的輸入部分231b_l、輸送部分231b_2和輸出部分231b_3,該輸入部分231b_l為小偏心齒輪，該輸送部分231b_2為同心齒輪，該輸出部分231b-3為大偏心齒輪。
此外，輸送級(jí)232為轉(zhuǎn)換元件，用于通過(guò)轉(zhuǎn)換能量的輸送和驅(qū)動(dòng)力作用的方向而使第一軸12和第二軸13沿相反方向驅(qū)動(dòng)。輸送級(jí)232通過(guò)利用主驅(qū)動(dòng)軸11和第一軸12之間的空轉(zhuǎn)軸232a而設(shè)置。偏心空轉(zhuǎn)齒輪232b與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)231相聯(lián)，并接收驅(qū)動(dòng)力。輸送級(jí)232與第一輸入級(jí)233相聯(lián)，改變通過(guò)空轉(zhuǎn)齒輪232b引入第一輸入級(jí)233 的驅(qū)動(dòng)力的方向。
此外，第二輸入級(jí)234包括第一輸入部分234a，該輸入部分為與主驅(qū)動(dòng)軸11的分配級(jí)231的第一傳輸單兀231a相聯(lián)的同心齒輪；輸送部分234b,該輸送部分234b與分配級(jí)231的第二傳輸單元231b的輸入部分231b-l相聯(lián)；和第二輸入部分234c，該第二輸入部分234c與分配級(jí)231的第二傳輸單元231b的輸出部分231b_3相聯(lián)。
如圖6A中箭頭所示,動(dòng)力傳輸系統(tǒng)230配置成使得它通過(guò)經(jīng)由主驅(qū)動(dòng)軸11交換第一軸12和第二軸13之間驅(qū)動(dòng)力以及通過(guò)交換主驅(qū)動(dòng)軸11和第二軸13之間的驅(qū)動(dòng)力而傳遞所需的動(dòng)力。
圖7、圖8和圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的泵。這個(gè)實(shí)施例在泵傳輸單兀的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同于之前的實(shí)施例。
類似之前的實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例的泵包括傳輸單元320和操作單元330，所述傳輸單元320和操作單元330位于殼體310內(nèi)在兩側(cè)彼此隔開(kāi)。該泵還包括馬達(dá)340。
在泵中的輸送單元320中，如上所配置的那樣，一對(duì)曲軸型的第一軸322和第二軸 324平行地布置，且利用經(jīng)由動(dòng)力傳輸系統(tǒng)從馬達(dá)340輸送的驅(qū)動(dòng)力而以不一致的角速度操作。
此外，操作單元330在傳輸單元320的一側(cè)上串聯(lián)地設(shè)置。在操作單元330中，第一缸體336和第二缸體337布置在相同的水平線上，且通過(guò)通孔335彼此連接，由此限定一空間。另外，吸入口 332和排出口 334設(shè)置在上部部分和下部部分中。
此外，第一缸體336和第二缸體337設(shè)有活塞338，活塞包括一對(duì)活塞頭338a和 338b?；钊^338a和338b利用第一軸322和第二軸324設(shè)置在第一缸體336和第二缸體 337內(nèi)，使得它們與第一缸體336和第二缸體337的中心偏心?；钊^338a和338b反作用地旋轉(zhuǎn)，由于不一致的角速度而同時(shí)保持偏心部分的軸之間的距離?；钊?38還包括連接器338c，該連接器通過(guò)通孔335延伸從而連接活塞頭338a和338b。在活塞338中，活塞頭338a和338b與第一缸體336和第二缸體337的內(nèi)壁保持滑動(dòng)接觸，且劃分為分別限定一空間的第一缸體336和第二缸體337，或劃分成右側(cè)部分和左側(cè)部分。在各自缸體336和缸體337中被劃分的空間容積響應(yīng)活塞338的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，以便于兩個(gè)缸體336和337都能以反作用且連續(xù)的方式執(zhí)行吸入和排出操作。因此，流體通過(guò)雙作用機(jī)構(gòu)強(qiáng)制地輸送。這里，連接器338c具有將第一活塞頭338a和第二活塞頭338b相互連接的作用和劃分第一缸體336和第二缸體337彼此各自空間的分隔板的作用。
根據(jù)作為這個(gè)實(shí)施例的特點(diǎn)的核心結(jié)構(gòu)，傳輸單元320的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的機(jī)械元件數(shù)量有效地降低了，由此簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了能量輸送所沿的路徑，且減少了機(jī)械摩擦或阻力。
更詳細(xì)地說(shuō)明，這個(gè)實(shí)施例的傳輸單元320的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)323包括蝸桿323a和一對(duì)偏心蝸輪323b和323c。蝸桿323a的一端進(jìn)一步延伸，從而形成具有預(yù)定長(zhǎng)度的桿部。 蝸桿323a的桿部的末端通過(guò)支撐件323a-l固定(支撐件與殼體310的上部部分聯(lián)接)，使得來(lái)自馬達(dá)340的輸出軸342的驅(qū)動(dòng)力傳遞到那里。蝸桿323a的另一端形成自由端。蝸桿323a置于蝸輪323b和323c之間，這些將在下面描述，蝸桿由設(shè)置在殼體310的下部部分的引導(dǎo)軌道進(jìn)行引導(dǎo)，使得蝸桿像鐘擺那樣運(yùn)動(dòng)。
另外，蝸輪323b和323c與蝸桿323a的兩側(cè)嚙合，因而蝸桿323a定位在蝸輪323b 和323c的中間。蝸輪323b和323c分別偏心地設(shè)置在第一軸322和第二軸324上。
在如上配置的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)323中，當(dāng)通過(guò)分配來(lái)自馬達(dá)340的驅(qū)動(dòng)力而將驅(qū)動(dòng)力供給蝸輪323b和323c時(shí)，蝸桿323a像鐘擺那樣在偏心蝸輪323b和323c之間運(yùn)動(dòng)。
此外，為了傳遞馬達(dá)340的驅(qū)動(dòng)力，撓性的輸送元件350設(shè)置在輸出軸342和蝸桿 323a之間。這里，輸送元件350可實(shí)施為彈性或有回彈力的撓性材料，例如盤(pán)簧、橡膠材料、 或者類似物。輸送元件接收固定的馬達(dá)340的輸出軸342與可動(dòng)蝸桿323a之間的變化或改變，所述馬達(dá)安裝在殼體310上，而可動(dòng)蝸桿323a在殼體310內(nèi)像鐘擺即樣運(yùn)動(dòng)。
參考圖10A、10BU0C和10D，給出了這個(gè)實(shí)施例的泵的操作的說(shuō)明。
圖IOA示出了泵操作的原始狀態(tài)，在該狀態(tài)活塞338位于0°且到達(dá)頂部死點(diǎn)。這里，第二缸體337關(guān)閉且第一缸體336打開(kāi)，從而流體開(kāi)始經(jīng)由吸入口 332進(jìn)入第一缸體 336的被劃分的下部空間。
圖IOB示出了活塞338的第一活塞頭338a沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°以及活塞338 的第二活塞頭338b沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°所在的位置。這里，第一缸體336的被劃分的下部空間膨脹，從而繼續(xù)進(jìn)行吸入流體的過(guò)程。同時(shí)，處于關(guān)閉狀態(tài)的第二缸體337打開(kāi)，從而開(kāi)始將流體吸入下部的劃分空間。
圖IOC示出了活塞338位于180°由此到達(dá)底部死點(diǎn)的位置。第一缸體336在膨脹到最大時(shí)關(guān)閉，從而完成了吸入流體的過(guò)程。同時(shí)相對(duì)照地，流體被吸入到第二缸體337 的被劃分的下部空間內(nèi)。
圖IOD示出了活塞338的第一活塞頭338a沿順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到大約 270°、同時(shí)活塞338的第二活塞頭338b沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到大約270°的狀態(tài)。第一缸體336的被劃分的下部空間壓縮，由此開(kāi)始通過(guò)排放口 25排放進(jìn)入的流體。同時(shí)相對(duì)照地，第二缸體337的被劃分的下部空間膨脹，以便于吸入流體的過(guò)程繼續(xù)。
活塞338的第一活塞頭338a沿順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到360°同時(shí)活塞338的第二活塞頭338b沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)一步旋轉(zhuǎn)到360°，從而活塞338返回到圖IOA的位置。 在這點(diǎn)上，第一缸體336的空間處于吸入操作和排出操作的中間，且排放量為最大。相對(duì)照地，第二缸體337的空間膨脹到最大，由此完成了吸入流體的過(guò)程。這里，沒(méi)有流體吸入第二缸體336的空間或從第二缸體的空間排出。
如上所述，活塞338在缸體336和337內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以便第一缸體336吸入流體而第二缸體337排出流體。以這樣的方式，第一缸體336和第二缸體337交替且重復(fù)地執(zhí)行吸入操作和排出操作，從而所期望的泵送操作得以執(zhí)行。
本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的在前描述是用于闡述和說(shuō)明的目的。它們并不旨在為窮舉或把本發(fā)明限制到所披露的準(zhǔn)確形式，且明顯地，按照上述教導(dǎo)有許多的修正和變化的可能。選擇和描述示例性實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理和它們的實(shí)踐應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他人能制造和利用本發(fā)明各種示例性實(shí)施例及其各種替代及修正。本發(fā)明的范圍旨在通過(guò)這里所附的權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.ー種泵，包括 傳輸單元，所述傳輸単元包括一對(duì)曲軸型的第一軸和第二軸，所述第一軸和第二軸利用借助于動(dòng)カ傳輸系統(tǒng)從馬達(dá)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)カ而以一致或不一致的角速度操作，所述動(dòng)カ傳輸系統(tǒng)包括同心齒輪和偏心齒輪的結(jié)合； 操作單元，所述操作單元與傳輸單元串聯(lián)地設(shè)置，其中所述操作單元包括 -位于操作単元的兩側(cè)的吸入口和排出ロ； -位于操作単元的上部部分和下部部分中的第一缸體和第二缸體，其中 所述第一缸體和第二缸缽相互劃分開(kāi)，并借助于通孔而相互連接； -包括一對(duì)活塞頭的活塞，每個(gè)活塞頭利用第一軸和第二軸中的相應(yīng)軸而設(shè)置在第一缸體和第二缸體中的相應(yīng)缸體中，使得姆個(gè)活塞頭與相應(yīng)缸體的中心偏心，活塞頭通過(guò)反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保持軸之間的距離，所述活塞還包括連接器，所述連接器穿過(guò)通孔延伸并使活塞頭相互連接；以及 -其中，通過(guò)活塞劃分的缸體內(nèi)的空間的容積響應(yīng)活塞的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，從而缸體反作用地且連續(xù)地執(zhí)行吸入和排出操作，由此強(qiáng)制地輸送流體； 主驅(qū)動(dòng)軸，所述主驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置在第一軸和第二軸之間，其中主驅(qū)動(dòng)軸與第一軸和第二軸中的每個(gè)軸均相聯(lián)，并且包括分配級(jí)，所述分配級(jí)通過(guò)對(duì)從馬達(dá)引入的驅(qū)動(dòng)カ進(jìn)行分配而將該驅(qū)動(dòng)カ供給到第一軸和第二軸； 設(shè)置在第一軸上的第一輸入級(jí)，所述第一輸入級(jí)與主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)相聯(lián)，并接收分配的驅(qū)動(dòng)カ； 設(shè)置在第二軸上的第二輸入級(jí)，所述第二輸入級(jí)與主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)相聯(lián)，并接收分配的驅(qū)動(dòng)カ；和 輸送級(jí)，所述輸送級(jí)置于主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)與第一軸上的第一級(jí)之間或者置于主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)與第二軸上的第二級(jí)之間，以便使第一軸和第二軸沿相反方向操作， 其中，引入到主驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)カ通過(guò)分配級(jí)分配且通過(guò)輸送級(jí)供給，使得第一軸和第ニ軸以不一致的角速度操作以便彼此起反作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，所述分配級(jí)包括偏心齒輪，所述分配級(jí)與第二軸的第二輸入級(jí)以及與輸送級(jí)相聯(lián)，并且分配驅(qū)動(dòng)カ。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，所述分配級(jí)包括第一傳輸元件和第二傳輸元件，所述第一傳輸元件與第二軸的第二輸入級(jí)相聯(lián)，所述第二傳輸元件與第一軸的第一輸入級(jí)相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，所述分配級(jí)包括第一傳輸元件和第二傳輸元件，所述第一傳輸元件與第二軸的第二輸入級(jí)相聯(lián)，來(lái)自第二輸入級(jí)的驅(qū)動(dòng)カ輸入到第二傳輸元件以及從第二傳輸兀件輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵,其中，第二傳輸兀件包括輸入部分、輸送部分和輸出部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，輸送級(jí)包括輸入部分，所述輸入部分設(shè)置在主驅(qū)動(dòng)軸和第一軸之間的空轉(zhuǎn)軸上從而與主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)相聯(lián)；和，輸出部分，所述輸出部分與第一軸的第一輸入級(jí)相聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，輸送級(jí)包括鏈條，所述鏈條在主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)和第一軸的第一輸入級(jí)之間直接連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的泵，其中，輸送級(jí)包括設(shè)置在主驅(qū)動(dòng)軸和第一軸之間的空轉(zhuǎn)軸上的空轉(zhuǎn)輪，該空轉(zhuǎn)輪與主驅(qū)動(dòng)軸的分配級(jí)的第二傳輸元件的輸送部分以及第ー軸的第一輸入級(jí)相聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，動(dòng)カ傳輸系統(tǒng)包括 蝸桿，所述蝸桿具有通過(guò)支撐件固定從而傳遞來(lái)自馬達(dá)輸出軸的驅(qū)動(dòng)カ的一端，以及具有作為自由端的另一端；和 與蝸桿的兩側(cè)嚙合的蝸輪，使得蝸桿設(shè)置在這些蝸輪中間，蝸輪分別偏心地設(shè)置在第ー軸和第二軸上； 其中，在通過(guò)分配來(lái)自馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)カ而將驅(qū)動(dòng)カ供給蝸輪時(shí)，蝸桿在偏心蝸輪之間進(jìn)行鐘擺式運(yùn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泵，還包括置于馬達(dá)的輸出軸和蝸桿之間的撓性輸送元件，該撓性輸送元件朝蝸桿傳遞馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)カ。
全文摘要
一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵強(qiáng)制地輸送流體，例如液體或氣體。傳輸單元，通過(guò)經(jīng)由動(dòng)力傳輸系統(tǒng)從馬達(dá)傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)力以一致或不一致的角速度操作。操作單元與傳輸單元串聯(lián)設(shè)置。操作單元的活塞包括一對(duì)活塞頭，活塞頭通過(guò)反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)同時(shí)保持軸之間的距離，并且所述活塞劃分缸體內(nèi)的空間。缸體內(nèi)的劃分的空間的容積響應(yīng)活塞的旋轉(zhuǎn)而重復(fù)且交替地壓縮和膨脹，從而缸體反作用地且連續(xù)地執(zhí)行吸入和排出操作，從而強(qiáng)制地輸送流體。動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到改善從而在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)通過(guò)活塞泵送的流量的總和保持一致。
文檔編號(hào)F04C2/30GK102979719SQ20121034141
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者羅弼燦 申請(qǐng)人:弼擇株式會(huì)社