專利名稱：足踏杠桿式高壓氣泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是泵類中一種足踏杠桿式高壓氣泵。
臺灣省生產(chǎn)一種以“風(fēng)王”牌為商標(biāo)的專利產(chǎn)品，是一種雙管雙活塞高壓打氣筒，專利號為11887，于1986年已經(jīng)在內(nèi)地使用。87年四川省有人又以“足踏雙活塞高壓氣泵”為題提出了專利申請，專利號為CN87205224，專利證書第15193號。兩個(gè)專利的目的完全相同，都是用人的蹬力通過杠桿作用驅(qū)動帶活塞和單向閥的內(nèi)管運(yùn)動，把兩根外管內(nèi)的氣體分別壓進(jìn)兩根內(nèi)管，經(jīng)出氣座并聯(lián)輸氣。兩專利的構(gòu)成也完全相同。


圖1即為臺灣11887號專利的附圖，也為四川CN87205224號專利的附圖。兩根外管的一端鉸接在固定支架；兩根內(nèi)管的一端分別與兩個(gè)帶單向閥的活塞固定，另一端固定在鉸接于活動支架的出氣座上；活動支架與固定支架鉸接在一起，并加有扭力彈簧，使活動支架處于工作狀態(tài)。工作時(shí)通過人的蹬力驅(qū)動活動支架轉(zhuǎn)動，從而拖動活塞在外管腔內(nèi)運(yùn)動，壓縮腔內(nèi)氣體的體積，產(chǎn)生壓強(qiáng)，進(jìn)入內(nèi)管的內(nèi)腔，經(jīng)出氣座向外并聯(lián)輸氣。
其不足之處在于這種雙管雙活塞高壓氣泵實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)單泵并聯(lián)輸氣，并聯(lián)的結(jié)果只增加可輸氣的量，并不增加泵的輸出壓強(qiáng)。從泵的工作特性可知，并聯(lián)泵的輸氣量總是小于兩個(gè)單泵輸氣量之和。根據(jù)物理學(xué)中玻意耳－－馬略特定律，在溫度不變的條件下，壓強(qiáng)P與體積V的積為一常量，要增加氣體的壓強(qiáng)必須減小氣體的體積。而V的減少在活塞泵中表現(xiàn)為活塞有效行程所能達(dá)到的限度。因此，壓強(qiáng)的增大受到一定的限制，盡管可輸氣的量大，但由于壓強(qiáng)不高也就不能有效的向外輸氣，表現(xiàn)為高壓輸氣效率低。這就決定了該種泵只能給自行車、摩托車一類小輪車輛充氣，而對卡車、大轎車一類大輪車輛充氣則無法勝任。
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述弊病，提供一種壓強(qiáng)大、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、還可監(jiān)測被充氣容器壓強(qiáng)的足踏杠桿式高壓氣泵。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到a、不少于兩根的外管5一端固定在底座13上，底座13中的連通管12把外管5的底部連通；b、處于外管5中的內(nèi)管4，只有一根在其所固定的活塞8端面安置單向閥11，另一端封閉并留有出氣孔14，構(gòu)成高壓儲氣室7；c、活塞8在外管5腔內(nèi)所壓縮了的氣體均通過單向閥11進(jìn)入高壓儲氣室7。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到1、內(nèi)管4所固定的活塞8中至少有一個(gè)在其圓周上開有環(huán)狀錐面槽9，槽中安置密封圈10。
2、活塞8在外管5腔內(nèi)的運(yùn)動是同時(shí)同方向的。
3、高壓氣泵經(jīng)出氣孔14通過帶有單向閥16、壓力表17的管15跟出氣管19連接，通過氣咀夾對外輸氣。
內(nèi)管和外管的底座分別鉸接在活動支架和固定支架上，鉸接處安裝有扭力彈簧。在彈簧力的作用下，活動支架處于張開狀態(tài)。工作時(shí)用足蹬活動支架相對于固定支架轉(zhuǎn)動，拖動內(nèi)管、活塞在外管腔內(nèi)運(yùn)動，壓縮腔內(nèi)氣體，壓強(qiáng)增大。由于只有一根內(nèi)管在其所固定的活塞端面安裝了單向閥，單向閥可以為球閥、柱閥一類由壓強(qiáng)控制的閥門，安裝位置可以在活塞的中心處，或中心附近、內(nèi)管橫截面之內(nèi)，一旦壓強(qiáng)達(dá)到打開單向閥的壓強(qiáng)時(shí)，被壓縮了的氣體便充進(jìn)內(nèi)管的內(nèi)腔，即高壓儲氣室。與此同時(shí)，由于該壓縮區(qū)的部分氣體進(jìn)入高壓儲氣室，壓強(qiáng)減小，其余的外管腔內(nèi)活塞沒設(shè)單向閥通道，被壓縮了的氣體只好通過底座中的連通管進(jìn)入壓強(qiáng)減小了的區(qū)域，并繼續(xù)受到壓縮，壓強(qiáng)進(jìn)一步增大，又不斷進(jìn)入高壓儲氣室，直至這個(gè)過程結(jié)束。由于所有外管內(nèi)被壓縮的氣體都擠進(jìn)高壓儲氣室，因此其壓強(qiáng)要比現(xiàn)行的并聯(lián)輸氣的要大，充氣效率也高。
高壓儲氣室和出氣管之間設(shè)有單向閥和壓力表，充氣的同時(shí)即可監(jiān)測被充氣容器的壓強(qiáng)，同時(shí)阻斷了充氣容器中的氣體倒灌到高壓儲氣室，減輕了活塞開始工作的壓力負(fù)擔(dān)。當(dāng)高壓儲氣室中的壓強(qiáng)大于被充氣容器中的壓強(qiáng)時(shí)，單向閥被打開，進(jìn)行充氣。
當(dāng)活塞運(yùn)動為回程時(shí)，活動支架在扭力彈簧力的作用下要張開，活塞朝離開底座方向運(yùn)動，壓縮區(qū)體積增大，氣體壓強(qiáng)減小。此時(shí)，活塞中由于至少有一個(gè)在其圓周上開有環(huán)狀錐面槽，槽中安置密封圈，密封圈為“O”型或“V”型一類橡膠圈，隨著活塞的運(yùn)動，密封圈落到小錐面處，因此外界氣體通過密封圈與活塞的間隙、與外管內(nèi)壁的間隙進(jìn)入外管內(nèi)腔，并經(jīng)底座上的連通管充滿所有外管內(nèi)的空間，為活塞新一輪充氣作好了準(zhǔn)備。
由于內(nèi)管中只有一根在其所固定的活塞端面安置單向閥，構(gòu)成高壓儲氣室，其余的內(nèi)管只起傳遞力的作用，可以用桿、棒代替，在結(jié)構(gòu)上、加工工藝上都大為簡單。同樣，活塞中只是至少一個(gè)在其圓周上開有環(huán)狀錐面槽，其余的在結(jié)構(gòu)上、加工工藝上也都大為簡單。
附圖中描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖2為本實(shí)用新型足踏杠桿式高壓氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型的目的將結(jié)合實(shí)施例在下面作進(jìn)一步詳述。
圖2為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案。圖中三根外管5并列，一端固定在底座13上，底座13內(nèi)開有連通管12，把三根外管5的底部連通。底座13鉸接在固定支架2。三根內(nèi)管4分別置于三根外管5之中，一端固定活塞8，另一端獨(dú)立地鉸接于活動支架3。三個(gè)活塞8中只有一個(gè)在其端面中心處安置單向球閥11，與此對應(yīng)內(nèi)管4的另一端封閉并留有出氣孔14，構(gòu)成高壓氣泵的核心高壓儲氣室7。三個(gè)活塞8中至少有一個(gè)在其圓周上開有環(huán)狀錐面槽9，槽9中安置“O”型密封圈10，其作用是在活塞的回程時(shí)提供一個(gè)通道，讓外界的氣體充滿外管5的內(nèi)腔，為高壓氣泵工作作好準(zhǔn)備。
高壓氣泵的輸出是經(jīng)出氣孔14通過帶有單向閥16、壓力表17的管15跟出氣管19連接。單向閥16的作用是阻斷被充氣容器中的氣體倒灌進(jìn)高壓儲氣室7，減輕了氣泵開始時(shí)的壓力負(fù)擔(dān)。壓力表的作用可監(jiān)測被充氣容器中的壓強(qiáng)，保證其處于額定或最佳工作狀態(tài)。
自然狀態(tài)下，活動支架3受扭力彈簧1的作用而處于張開位置，被其所拖動的活塞8處于外管5的上部。工作時(shí)用力蹬活動支架3使之相對于固定支架2轉(zhuǎn)動，活塞8壓向底座13，氣體體積減小，壓強(qiáng)增大。隨著活塞8的不斷運(yùn)動，體積不斷減小，壓強(qiáng)不斷增大，一旦達(dá)到打開單向球閥11的壓強(qiáng)時(shí)，被壓縮了的氣體經(jīng)單向球閥11進(jìn)入高壓儲氣室7。同時(shí)其所在外管5腔內(nèi)由于部分氣體的轉(zhuǎn)移，壓強(qiáng)減小。其余兩個(gè)活塞8并沒有單向閥通道。其壓縮的氣體壓強(qiáng)相對要高，通過底座13中的連通管12進(jìn)入帶單向球閥11的壓縮空間，求得連通的三根外管5中壓強(qiáng)暫時(shí)的平衡。隨著活塞8不斷的運(yùn)動，體積不斷減小，氣體壓強(qiáng)不斷增大，氣體又不斷進(jìn)入高壓儲氣室7。這種不平衡到平衡又不平衡……的現(xiàn)象，表明三根外管5腔內(nèi)壓縮了的氣體或者經(jīng)連通管12均通過單向球閥11進(jìn)入高壓儲氣室7。因此，這種高壓氣泵所產(chǎn)生的壓強(qiáng)比現(xiàn)行的并聯(lián)泵要大得多，充氣效率也相應(yīng)提高。
一旦人的作用力離開活動支架3，在扭力彈簧1的作用下活動支架3要張開，帶動內(nèi)管4、活塞8離開底座13，因此，壓縮區(qū)的體積增大，壓強(qiáng)減少。由于活塞8中有一個(gè)在其圓周面開有環(huán)狀錐面槽9，槽9中的“O”型密封圈10下滑到小錐面處，從而形成了“O”型密封圈10與錐面9的間隙，與外管5內(nèi)壁的間隙，外界氣體通過這兩個(gè)間隙以及連通管12充滿外管5的空間，為高壓氣泵的工作作好準(zhǔn)備。
從這種足踏杠桿式高壓氣泵的工作過程可以看出，除帶單向球閥11的內(nèi)管外，其余兩根內(nèi)管只起傳遞力的作用，可以用桿、棒代替；三個(gè)活塞8中，只是至少有一個(gè)在其圓周開有環(huán)狀錐面槽9，其余兩個(gè)活塞可以做成很一般。這樣本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上、工藝上簡單得多，材料上也省得多。
因此本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、壓強(qiáng)大；2、充氣效率高；3、結(jié)構(gòu)簡單；4、可以監(jiān)測被充氣容器中的壓強(qiáng)。
廣泛適用于各類卡車、轎車、拖拉機(jī)等大型車輛的充氣。按本實(shí)用新型的原理，還可以作成雙管泵則供摩托車、自行車充氣之用。
權(quán)利要求1.一種足踏杠桿式高壓氣泵，包括兩根帶特殊活塞6的內(nèi)管4并列地套在外管5內(nèi)，內(nèi)外管分別鉸接在固定支架2和活動支架3上，以及出氣管19、扭力彈簧1，其特征在于a、不少于兩根的外管5一端固定在底座13上，底座13中的連通管12把外管5的底部連通，b、只有一根內(nèi)管4在其所固定的活塞8端面安置單向閥11，另一端封閉并留有出氣孔14，構(gòu)成高壓儲氣室7，c、活塞8在外管腔內(nèi)所壓縮了的氣體均通過單向閥11進(jìn)入高壓儲氣室7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣泵，其特征是內(nèi)管4所固定的活塞8中至少有一個(gè)在其圓周上開有環(huán)狀錐面槽9，槽9中安置密封圈10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓氣泵，其特征是活塞8同時(shí)同方向運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣泵，其特征是出氣孔14通過帶有單向閥16、壓力表17的管15跟出氣管19連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種足踏杠桿式高壓氣泵，由多根帶活塞的內(nèi)管分別套在固定于底座的外管中，內(nèi)管和底座分別鉸接于活動支架和固定支架所組成。底座中設(shè)有連通管把外管底部連通；只有一根內(nèi)管在其活塞端面安置單向閥，另一端封閉并留有出氣孔，一是構(gòu)成高壓儲氣室，二是經(jīng)出氣孔輸送高壓氣流。本實(shí)用新型一改并聯(lián)輸氣為串聯(lián)輸氣，壓強(qiáng)大，效率高，結(jié)構(gòu)簡單，兼有壓強(qiáng)監(jiān)測，小巧、靈活、機(jī)動，適合各類車輛，拖拉機(jī)等充氣之用。
文檔編號F04B33/00GK2130939SQ9220850
公開日1993年4月28日 申請日期1992年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月28日
發(fā)明者陳嘉升, 陳嘉業(yè), 董敬華 申請人:陳嘉升