活塞泵的制作方法
【專利摘要】一種活塞泵，包括：至少一個活塞（5），其能在氣缸內(nèi)滑動，以改變一腔（6）的體積；吸入閥（14），其可操作以允許液體進入所述腔（6）；供給閥（15），其可操作以允許所述液體流出所述腔（6）；密封裝置（21，22），其與所述至少一個活塞（5）相關(guān)聯(lián)，用于防止液體泄漏；支撐裝置（23，24），用于支撐密封裝置（21，22）。支撐裝置（23，24）由聚合材料制成。該活塞泵效率高并且成本低。
【專利說明】活塞泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種活塞泵，所述活塞泵適用于處理液體，尤其是水。依照本實用新型的活塞泵可以用來處理用于加濕空氣的水，以便維持所希望的濕度。例如，依照本實用新型的活塞泵可以在溫室內(nèi)使用，或者在例如紡織工廠的某些類型的企業(yè)中使用，在所述紡織工廠中，人們希望防止空氣過于干燥，以便保持正在被加工的織物的柔軟性。作為選擇，依照本實用新型的活塞泵可以在夏季中使用，以使外界環(huán)境中的水霧化，以便冷卻該外界環(huán)境。也可以將依照本實用新型的泵用于除了加濕空氣之外的應用，例如用于諸如小型高壓凈化器的室內(nèi)凈化機。
【背景技術(shù)】
[0002]已知活塞泵包括多個活塞，所述多個活塞能在相應氣缸內(nèi)運動，以增大或減小相應腔的體積，以便將水吸入各個腔中或者將水從所述腔中排出。
[0003]各個活塞均與某些密封件相關(guān)聯(lián)，這些密封件用于防止相應腔中的水從泵的頭部(所述腔形成在該頭部中)流出。在已知的活塞泵中，與各個活塞相關(guān)聯(lián)的密封件被由金屬、尤其是黃銅制成的支撐元件支撐。
[0004]支撐密封件的支撐元件通常組裝在所述頭部內(nèi)的一固定位置上，而活塞能前后移動，以增大或減小相應腔的體積。由于各個活塞與相應支撐元件的內(nèi)徑區(qū)域相接觸，所以活塞與支撐元件之間產(chǎn)生滑動摩擦。這可能導致支撐元件快速磨損，在有些情況下，還會導致劃傷活塞。
[0005]此外，由黃銅制成的支撐元件成本相當高，這決定了泵總成本增加。
[0006]US6514056和DE102009047217披露了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的活塞泵的其他例子。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的是改進已知的活塞泵，尤其是適用于處理液體(例如水)型的活
塞栗O
[0008]進一步的目的是提供一種相對于已知泵具有提高的效率的活塞泵。
[0009]另一個目的是提供一種成本比已知活塞泵低的活塞泵。
[0010]依照本實用新型，提供了一種活塞泵，包括:
[0011]-至少一個活塞，所述活塞能在氣缸內(nèi)滑動，以改變腔的體積，
[0012]-吸入閥，所述吸入閥能操作以允許液體進入所述腔，
[0013]-供給閥，所述供給閥能操作以允許所述液體流出所述腔，
[0014]-密封裝置，所述密封裝置與所述至少一個活塞相關(guān)聯(lián)，所述密封裝置用于防止液體泄漏，
[0015]-支撐裝置，所述支撐裝置用于支撐密封裝置，
[0016]其中，所述支撐裝置由聚合材料制成，其特征在于:
[0017]-密封裝置包括更靠近所述腔設置的第一密封元件和更遠離所述腔設置的第二密封元件，第二密封元件用于阻擋被第一密封元件放過的任何量的液體；
[0018]-支撐裝置包括用于支撐第一密封元件的第一支撐元件和用于支撐第二密封元件的第二支撐元件；
[0019]-第一支撐元件包括通道裝置，所述通道裝置用于允許來自泵的抽吸的受控量的液體到達第二密封元件，以便在運行期間使第二密封元件保持濕潤。
[0020]尤其是，所述聚合材料是聚酰胺。
[0021]尤其是，所述聚合材料是聚酰胺6.6。
[0022]尤其是，所述聚合材料用纖維進行增強。
[0023]尤其是，所述聚合材料用玻璃纖維進行增強。
[0024]尤其是，所述第二密封元件組裝在第一支撐元件與第二支撐元件之間。
[0025]尤其是，所述活塞泵還包括抵靠元件，所述抵靠元件用于將第一密封元件推靠到第一支撐兀件上。
[0026]尤其是，所述第一支撐元件(23)和第二支撐元件(24)具有環(huán)形構(gòu)造。
[0027]尤其是，所述吸入閥通過螺紋連接組裝在泵的頭部中。
[0028]尤其是，所述吸入閥布置成與活塞相對。
[0029]由聚合材料制成的支撐裝置使各支撐元件與相應活塞之間產(chǎn)生的摩擦減小。由此提高了泵的效率。
[0030]尤其是在活塞由金屬材料制成的情況下，還減少了由在活塞滑動接觸密封裝置時產(chǎn)生的摩擦引起的活塞損壞的風險。
[0031]此外，由聚合材料制成的支撐裝置成本較低，這使得泵的價格能相對于已知泵降低。
[0032]在一實施例中，吸入閥位于與活塞相對設置的座中。
[0033]尤其是，吸入閥的所述座可以與氣缸同軸，活塞能夠在氣缸內(nèi)部運動。
[0034]吸入閥可以通過螺紋連接組裝在相應的座內(nèi)。
[0035]尤其是，吸入閥具有帶有外螺紋表面的本體，所述本體與所述座中形成的內(nèi)螺紋可拆卸地接合。
[0036]由于所述螺紋連接，吸入閥可以被重復且容易地組裝到相應的座中，并在需要時(例如在用于清洗或維修作業(yè)時)從該座移除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]參照附圖，可以更好地理解和實施本實用新型，這些附圖示出了本實用新型的非限制性實施例，其中:
[0038]圖1是示出了活塞泵的部分剖視俯視圖；
[0039]圖2是沿圖1中平面I1-1I剖取的剖視圖；
[0040]圖3是示出了圖1中泵的支撐元件的俯視圖；
[0041]圖4是沿圖3中平面IV-1V剖取的剖視圖；
[0042]圖5是圖1中泵的另一支撐元件的仰視圖；
[0043]圖6是沿圖5中平面V1-VI剖取的剖視圖。【具體實施方式】
[0044]圖1和圖2顯示了用于處理液體(尤其是水)的泵1，所述液體用來發(fā)送給將被霧化的使用位置、或用作清洗液體、或用于其他目的。泵I為容積式活塞泵。
[0045]泵I包括殼體2，用于驅(qū)動泵I的活塞的驅(qū)動裝置安放在所述殼體2內(nèi)。一頭部4通過包括例如多個螺釘3的緊固元件固定到殼體2上。殼體2可以由例如鋁制成，頭部4可以由黃銅制成。
[0046]泵I包括多個活塞5，在圖2中可以看到其中一個活塞。每個活塞5均能在相應氣缸內(nèi)滑動，以便改變在活塞5的一端的頭部4中形成的腔6的體積。
[0047]在所示的例子中，設置有三個活塞5，如圖1所示。但是，也可以使用除了三個之外的其他數(shù)量的活塞5。
[0048]如圖1所示，活塞5彼此對齊，即布置成使得它們的軸線位于同一個平面上。
[0049]在替換實施例中，活塞可以布置成使得它們的軸線不位于同一個平面上，而是彼此之間錯開。
[0050]設置成用于驅(qū)動活塞5的驅(qū)動裝置包括可旋轉(zhuǎn)地安放在殼體2內(nèi)的曲軸7。各個活塞5由曲軸7借助于固定到曲軸7上的相應的連桿8驅(qū)動。
[0051]曲軸7布置在殼體2中形成的空腔9內(nèi)。在正常運行狀態(tài)中，空腔9內(nèi)存在一些量的潤滑油，可以通過一入口孔將所述潤滑油引入到殼體2中，所述入口孔可以借助于塞子10封閉。出口孔也通到空腔9中。出口孔可以通過另一塞子11封閉，無論什么時候需要排空空腔9，該出口孔都允許潤滑油排出。
[0052]殼體2設置有法蘭12，所述法蘭12能夠使泵I固定到馬達(未示出)上，馬達適用于使曲軸7旋轉(zhuǎn)。為此，如圖1所示，孔13可形成在曲軸7的面對法蘭12的一端，該孔13適用于接收馬達軸的端部分。馬達軸可以通過允許曲軸7與馬達一起旋轉(zhuǎn)的舌狀物或另一耦聯(lián)系統(tǒng)耦聯(lián)于曲軸7。
[0053]當曲軸7旋轉(zhuǎn)時，各個活塞5均沿著運動方向A前后滑動地運動。這樣，活塞5使腔6的體積交替地增大或減小。
[0054]各活塞5均具有界定了腔6的第一端16和與第一端16相對的、鉸接于連桿8的第二端。各活塞5均可通過組裝各種部件而制成，并可以包括例如鉸接于連桿8的支撐部分17，活塞本體18組裝到所述支撐部分17上?；钊倔w18可以具有管狀形狀，并可以設置一軸向孔，緊固部件19穿過該軸向孔，緊固部件19例如類似于螺釘。緊固部件19允許活塞本體18固定到支撐部分17上。正如下文將要更全面地描述的，由于活塞本體18在泵I運行期間滑動接觸其他部件，所以活塞本體用很硬的材料(例如陶瓷或高耐磨鋼)制成，以便使磨損最小。
[0055]活塞5沿著縱向軸線Z延伸。
[0056]在殼體2內(nèi)，靠近頭部4，安放有密封件20。密封件20具有環(huán)形構(gòu)造，并設置有供活塞本體18穿過的孔。密封件20具有內(nèi)唇，活塞本體18滑動接觸所述內(nèi)唇。這樣，密封件20防止了油從空腔9朝向頭部4的任何泄漏。密封件20因而表現(xiàn)為與油封類似。
[0057]密封裝置安放在頭部4中，該密封裝置適用于防止容納在腔6中的液體排出。密封裝置可以包括布置在更靠近腔6的位置的第一密封元件21和布置在遠離腔6的位置的第二密封元件22。第一密封元件21還可以被稱為高壓密封件，而第二密封元件22可以被稱為低壓密封件。這是由于第一密封元件21工作接觸的液體的壓力比與第二密封元件22相互作用的液體的壓力高。實際上，第一密封元件21與直接來自腔6因而具有較高的壓力的液體相互作用。相反，第二密封元件22與壓力較低的液體相互作用。
[0058]第一密封元件21和第二密封元件22都具有環(huán)形構(gòu)造，并都具有允許它們與活塞本體18接觸地接合的內(nèi)徑。尤其是，第一密封元件21和第二密封元件22設置有與活塞本體18滑動接觸的相應的內(nèi)密封唇。
[0059]第一密封元件21和第二密封元件22可以由橡膠或彈性材料制成。第一密封元件21由第一支撐元件23支撐，正如圖5和圖6中詳細地顯示的。第二密封元件22由第二支撐元件24支撐，正如在圖3和圖4中詳細地顯示的。
[0060]第一支撐元件23和第二支撐元件24都具有環(huán)形構(gòu)造，并都具有供活塞5穿過的相應的內(nèi)部開口。
[0061]尤其是，第二支撐元件24設置有內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的直徑D與活塞本體18的外徑大體上相等。在第二支撐元件24內(nèi)在毗鄰內(nèi)徑D的部分的位置中形成肩部25。該肩部25限定了支座26，第二密封元件22可以容納在所述支座26內(nèi)。
[0062]第二支撐元件24由具有與頭部4中形成的孔大體上相同的直徑的外表面29界定。在外表面29上形成有凹槽27。凹槽27適用于接收環(huán)形密封件28(例如O形環(huán))，如圖2所示。環(huán)形密封件28設定為介于所述頭部4與第二支撐元件24的外表面29之間，以防止腔6中的液體排出。
[0063]第一支撐元件23由側(cè)部內(nèi)表面界定，所述側(cè)部內(nèi)表面的直徑D與活塞本體18的外徑大體相等。第一支撐元件23的側(cè)部外表面30適用于接合在頭部4中形成的孔中。
[0064]第一支撐元件23包括一環(huán)形凹部31，所述環(huán)形凹部31在第一支撐元件23的、被設置成橫向于活塞5的縱向軸線Z的表面上形成。環(huán)形凹部31符合在形狀上與第一密封元件21的一部分相接合。換句話說，環(huán)形凹部31布置成接收第一密封元件21。
[0065]可在第一支撐元件23的、布置在與環(huán)形凹部31相反的位置上的第一端處形成環(huán)形突起32。環(huán)形突起32適用于插入到在第二支撐元件24中形成的支座26中。尤其是，環(huán)形突起32 (如果有)設計成插入到支座26 (第二密封元件22已經(jīng)被引入到所述支座26中)中，直到第一支撐元件23的橫向表面33抵靠在第二支撐元件24的抵靠表面34上。橫向表面33和抵靠表面34兩者都橫向于、尤其是垂直于活塞5的縱向軸線Z延伸。橫向表面33環(huán)繞所述環(huán)形突起32。
[0066]第一支撐元件23的、形成有環(huán)形突起32的一端設置有通道裝置，以允許液體從第一支撐元件23的外部流向內(nèi)部。
[0067]通道裝置可以包括一個或多個通道35，所述通道的形狀例如類似于徑向凹部，所述通道從所述環(huán)形突起32延伸到第一支撐元件23的厚度內(nèi)。
[0068]在所示的例子中，設置有兩個在直徑上相對的位置上布置的通道35。
[0069]通道35的作用從下文的描述中變得清楚。
[0070]還設置有抵靠元件36，所述抵靠元件36適用于抵靠在第一密封元件21上，從而將第一密封元件21推靠到第一支撐元件23上。抵靠元件36具有環(huán)形構(gòu)造，并且成型為與第一密封元件21的一部分上相接合。
[0071]第一支撐元件23和第二支撐元件24由聚合材料制成。尤其是，第一支撐元件23和第二支撐元件24可以由相同的材料制成。該材料可以是聚酰胺材料，尤其是聚酰胺6.6，其可以用纖維承載或增強。尤其是，第一支撐元件23和第二支撐元件24的材料可以用玻璃纖維增強。
[0072]在已組裝好的泵I構(gòu)造中，第二密封元件22安放在第二支撐元件24的支座26中。所述第二支撐元件24插入到在所述頭部4中形成的孔中，并抵靠殼體2的表面。第一支撐元件23也插入到在所述頭部4中形成的孔中，使得環(huán)形突起32接合在支座26中，從而將第二密封元件22推靠到肩部25上。第一密封元件21接收在第一支撐元件23的環(huán)形凹部31中。
[0073]最后，抵靠兀件36抵靠在第一密封兀件21上,從而將第一密封兀件21推到第一支撐元件23上。
[0074]第二支撐元件24、第二密封元件22、第一支撐元件23、第一密封元件21和抵靠元件36形成了安放在所述頭部4內(nèi)的組合套件或密封組件。該組合套件被夾在界定殼體2的端表面與在所述頭部4內(nèi)形成的肩部之間。在上述組合套件內(nèi)，限定有孔，活塞本體18可在所述孔內(nèi)滑動。
[0075]在所述頭部4中形成的孔的內(nèi)表面與第一支撐元件23的側(cè)部外表面30之間限定一間隙37。該間隙37與第二密封元件22通過通道35流體連通。來自泵I的抽吸的受控量的液體到達該間隙37。此外，在間隙37中可能有來自腔6的少量液體，這些少量液體沒有被第一密封元件21阻擋住。間隙37中的液體穿過通道35到達第二密封元件22，并保持該第二密封元件持續(xù)濕潤。由此避免第二密封元件22在干燥狀態(tài)下工作，在干燥狀態(tài)下工作會導致第二密封元件22快速磨損。
[0076]如圖2所示，各個腔6均與吸入閥14以及供給閥15相關(guān)聯(lián)。當吸入閥14打開時，供給閥15關(guān)閉，待泵送的液體能夠進入腔6。這出現(xiàn)在抽吸步驟過程中，該抽吸步驟在活塞5往回移動以便逐漸增大腔6的體積時進行。當供給閥15打開時，吸入閥14關(guān)閉，液體被泵送出腔6。這出現(xiàn)在供給步驟過程中，該供給步驟在活塞5向前移動從而逐漸減小腔6的體積時進行。
[0077]待泵送的液體通過進入歧管38到達吸入閥14，進入歧管38形狀類似于孔，尤其是直線孔，并且形成在所述頭部4中。如果存在多個活塞5，進入歧管38允許待泵送的液體被傳送至與各個活塞5相關(guān)聯(lián)的吸入閥14。進入歧管可以通過如圖1所述的進口 39連接到液體源(未示出)。
[0078]在未示出的實施例中，進入歧管可以形成在與上面描述的不同的位置，例如形成在殼體2中。
[0079]泵I還包括用于收集從腔6流出的液體并且用于將該液體通過出口 41送向使用位置的排出歧管40。
[0080]排出歧管40與同所有活塞5相關(guān)聯(lián)的供給閥15流體連通，以便收集從所有腔6流出的液體。
[0081]在所示的例子中，吸入閥14布置成與相應的活塞5相對。尤其是，吸入閥14組裝到閥座中，所述閥座構(gòu)成了腔6的延續(xù)部分。更特別地，其內(nèi)組裝有吸入閥14的閥座與活塞5同軸。
[0082]在未示出的替換實施例中，吸入閥14可以布置在與圖2所示不同的位置上，例如布置到活塞5的相對于縱向軸線Z的側(cè)面。
[0083]在所示的例子中，吸入閥14擰入所述頭部4中形成的閥座中。尤其是,吸入閥14包括大體上圓筒形的本體，在所述本體內(nèi)部安放有閘板(shutter)以及用于將閘板保持在預設位置的彈簧。在吸入閥14的本體中進一步形成一管道，該管道能夠由閘板打開和關(guān)閉，以使進入歧管38選擇性地與腔6連通。
[0084]吸入閥14的本體帶有外螺紋。同樣，在頭部4中形成的閥座帶有內(nèi)螺紋。這樣，通過將吸入閥14的本體擰入所述頭部4的閥座中，可以將吸入閥14緊固到所述頭部4上。
[0085]另一方面，供給閥15相對于活塞5的縱向軸線Z安裝在側(cè)部位置上，即，供給閥15不與縱向軸線Z對齊。供給閥15安放在所述頭部4形成的隔室中，并在塞子部件42的作用下保持就位。
[0086]在替換實施例中，使供給閥15保持就位的塞子部件可以直接集成到供給閥15的本體中。
[0087]在運行期間，由曲軸7通過相應的連桿8驅(qū)動的各個活塞5沿著運動方向A前后滑動。
[0088]活塞本體18接觸第一密封元件21地移動，這防止了大量液體從腔6流向殼體2。也布置成與活塞本體18接觸的第二密封元件22則防止已經(jīng)流過第一密封元件21的任何量的液體流向殼體2。
[0089]在運動方向A上運動的活塞本體18可以與第一支撐元件23和/或與第二支撐元件24接觸。由于支撐兀件23、24由聚合材料制成，所以活塞本體18與支撐兀件23、24之間接觸時產(chǎn)生的摩擦較低。由此可以提高泵I的效率，避免活塞本體18的損壞，尤其是在活塞本體18由金屬材料制成的情況下。試驗已經(jīng)表明，對于泵I的出口液體壓力高達至少lOObar，流量高達至少8升/分鐘，支撐元件23、24也允許獲得良好的性能水平。
[0090]此外，由于由聚合材料制成的支撐元件成本較低，可以使泵的總成本相對于其他已知泵降低。
[0091]最后，如果吸入閥14擰入所述頭部4中，則可以較為容易地組裝和拆卸吸入閥14。這樣，操作人員可以快速地對泵I和吸入閥14進行維修或清洗作業(yè)，而不會有損壞泵I的部件的風險。相反，如果吸入閥被強制鎖定在頭部中，則移除吸水閥將很復雜，可能會損壞實際的閥或其閥座。
【權(quán)利要求】
1.一種活塞泵，包括: -至少一個活塞(5)，所述活塞能在氣缸內(nèi)滑動，以改變腔(6)的體積， -吸入閥(14)，所述吸入閥是可操作的以允許液體進入所述腔(6)， -供給閥(15 )，所述供給閥是可操作的以允許所述液體流出所述腔(6 )， -密封裝置(21，22)，所述密封裝置與所述至少一個活塞(5)相關(guān)聯(lián)，所述密封裝置用于防止液體泄漏， -支撐裝置(23，24)，所述支撐裝置用于支撐密封裝置(21，22)， 其中，所述支撐裝置(23，24)由聚合材料制成，其特征在于: -密封裝置(21，22 )包括更靠近所述腔(6 )設置的第一密封元件(21)和更遠離所述腔(6 )設置的第二密封元件(22 )，第二密封元件(22 )用于阻擋被第一密封元件(21)放過的任何量的液體； -支撐裝置(23，24)包括用于支撐第一密封元件(21)的第一支撐元件(23 )和用于支撐第二密封元件(22)的第二支撐元件(24)； -第一支撐元件(23 )包括通道裝置(35 )，所述通道裝置(35 )用于允許來自泵(I)的抽吸的受控量的液體到達第二密封元件(22)，以便在運行期間使第二密封元件(22)保持濕潤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述聚合材料是聚酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述聚合材料是聚酰胺6.6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的活塞泵，其中，所述聚合材料用纖維進行增強。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的活塞泵，其中，所述聚合材料用玻璃纖維進行增強。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于，第二密封元件(22)組裝在第一支撐元件(23)與第二支撐元件(24)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的活塞泵，其特征在于，所述泵還包括抵靠元件(36)，所述抵靠元件用于將第一密封元件(21)推靠到第一支撐元件(23)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的活塞泵，其特征在于，第一支撐元件(23)和第二支撐元件(24)具有環(huán)形構(gòu)造。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于，吸入閥(14)通過螺紋連接組裝在泵的頭部(4)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于，吸入閥(14)布置成與活塞(5)相對。
【文檔編號】F04B53/10GK203627200SQ201320848640
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】G·帕代爾尼, F·佩德羅尼 申請人:萊烏科股份公司