徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種容積栗，特別是一種徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)量栗主要由液力端與動(dòng)力端組成，液力端主要是一個(gè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞和進(jìn)口單向閥、出口單向閥組成，有時(shí)為防止泄漏，也有采用柱塞加彈性隔膜的結(jié)構(gòu)；動(dòng)力端其作用是給柱塞提供作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，這種動(dòng)力有:電磁力、液壓力、機(jī)械力等；電磁力由于動(dòng)力較小，難于取得大的流量和壓力；液壓力需要液壓動(dòng)力源和液壓系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占地面積大，影響了它的使用范圍；較為普遍采用的動(dòng)力是機(jī)械力，為使柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)或偏心機(jī)械。計(jì)量栗不管采用何種動(dòng)力，由于液力端有進(jìn)口單向閥和出口單向閥，必然存在閥的滯后現(xiàn)象，當(dāng)柱塞在吸入行程終了返程時(shí)，吸入閥并未及時(shí)關(guān)閉，部分液體從液缸回到吸入管，同樣，在排出行程終了返程時(shí)，排出閥沒有及時(shí)關(guān)閉，部分液體從排出管經(jīng)排出閥回到液缸體中，這就是閥的滯后現(xiàn)象，往復(fù)次數(shù)都在200次以下，不能達(dá)到每分鐘550次的高速化，在使用上受到一定限制；如果提高往復(fù)次數(shù)，滯后現(xiàn)象表現(xiàn)得更為嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生閥片懸空現(xiàn)象；為了保證計(jì)量精度一般采用低的往復(fù)次數(shù)，約在每分鐘一百多次，這就必然使液流產(chǎn)生脈動(dòng)，并伴有振動(dòng)和噪音；為了避免給生產(chǎn)流程帶來不良反應(yīng)，要有足夠容量的蓄能器來加以平衡，這就是當(dāng)前計(jì)量栗存在的主要缺陷。
[0003]申請?zhí)枮?00710025082.5，名稱為“流量可調(diào)無脈動(dòng)高精度彈性隔膜計(jì)量栗”和申請?zhí)枮?00910101694.7，名稱為“無脈動(dòng)計(jì)量栗”兩項(xiàng)專利申請中都提出了解決液流脈動(dòng)的措施，主要是增加柱塞的數(shù)量；前者提出了五個(gè)柱塞的結(jié)構(gòu)，后者提出了雙柱塞加阿基米德曲線偏心輪結(jié)構(gòu)，但兩者仍保留了閥結(jié)構(gòu)，因此，栗的往復(fù)次數(shù)仍然很低，脈動(dòng)仍不可避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有計(jì)量栗存在的脈動(dòng)的缺點(diǎn)，提出一種取消閥結(jié)構(gòu)、高速化、多柱塞的轉(zhuǎn)子式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，包括帶有吸入口和排出口的栗體1，所述栗體I內(nèi)腔裝有同軸的轉(zhuǎn)子2，該轉(zhuǎn)子2具有多個(gè)均布的徑向孔3，所述徑向孔3內(nèi)裝有可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞4，所述栗體I內(nèi)腔制有將栗體I內(nèi)腔分隔為高壓區(qū)和低壓區(qū)的隔舌5，其特殊之處在于:所述栗體I內(nèi)腔還裝有一個(gè)固定不轉(zhuǎn)的偏心輪6 ;所述柱塞4的內(nèi)端在彈性力作用下緊貼在偏心輪6的外圓面上。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述栗體I內(nèi)腔可以裝有隔舌套7，所述隔舌套7上制有將栗體I內(nèi)腔分隔為高壓區(qū)和低壓區(qū)的隔舌5。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述偏心輪6的外圓上可以固裝有滾動(dòng)軸承8。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述轉(zhuǎn)子2的外圓可以固裝一轉(zhuǎn)子套9，該轉(zhuǎn)子套9對應(yīng)于轉(zhuǎn)子2徑向孔3部位制有與徑向孔3同軸并比徑向孔3直徑較小的徑向孔10，該徑向孔10兩側(cè)制有與之連通的窄槽11，形成轉(zhuǎn)子套9的徑向通道。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述隔舌5的寬度可以等于轉(zhuǎn)子套9上徑向通道的寬度。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述轉(zhuǎn)子2的徑向孔3內(nèi)可以裝有柱塞4與彈性隔膜
12ο
[0011 ] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述轉(zhuǎn)子2沿軸向可以制有內(nèi)裝柱塞4的多排徑向孔3。
[0012]本發(fā)明利用偏心機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，實(shí)現(xiàn)栗的吸排功能，當(dāng)動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心輪6的制約，柱塞4 一邊繞偏心輪6旋轉(zhuǎn)，一邊沿轉(zhuǎn)子2上的徑向孔3作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生容積變化，從吸入腔吸入液體再從排出腔排出液體，不斷循環(huán)；由于隔舌5的阻隔，使排出腔和吸入腔之間產(chǎn)生壓力差，形成排出壓力；這種容積變化的容積栗原理，水力損失和容積損失都小，計(jì)量精度高，效率高，自吸能力強(qiáng)，多個(gè)均布的柱塞4成一定角度布置，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，液流輸出平穩(wěn)無脈沖，振動(dòng)小、噪音低。
[0013]為了提高隔舌5間隙密封的性能，必須增大密封面積；根據(jù)柱塞運(yùn)動(dòng)的“短行程、高頻率”特點(diǎn)，它的往復(fù)次數(shù)很高，但每一次輸送的流量不大，因此在轉(zhuǎn)子2上加一轉(zhuǎn)子套9，轉(zhuǎn)子套9上徑向孔10的直徑可以變小；此外，柱塞4每一轉(zhuǎn)的行程中的輸送量也不相等，柱塞在兩極限位置時(shí)輸送量最小，然后逐漸增大，因此，可以在徑向孔10的兩側(cè)制成相通的窄槽11，形成較小的徑向通道，以適應(yīng)小流量通過，從而達(dá)到增大隔舌密封面的面積，增強(qiáng)密封效果，減少容積損失，提高計(jì)量精度的目的。
[0014]本發(fā)明的積極效果是:取消了閥結(jié)構(gòu)，因而消除了閥的滯后現(xiàn)象，栗的往復(fù)次數(shù)可以提高到每分鐘550次以上高速化；由多個(gè)均布的柱塞4輪流不斷進(jìn)行輸送，因此輸出的流量平穩(wěn)無脈動(dòng)；此外，本發(fā)明屬容積栗，柱塞4的行程是偏心輪6偏心距的兩倍，由于液體不可壓縮性，柱塞每一行程的輸送量是固定的，因此，栗在單位時(shí)間內(nèi)的輸送量基本是固定的，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0017]圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0018]圖4是柱塞4的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖5是隔舌5的寬度與柱塞4的直徑相等時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖6是圖5中密封面的投影圖。
[0021]圖7是隔舌5的寬度與轉(zhuǎn)子套9上的徑向通道寬度相等時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖8是圖7中密封面的投影圖。
[0023]圖9是柱塞4加彈性隔膜12的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖10是二排徑向孔3和柱塞4的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0026]圖中顯示栗體I內(nèi)腔裝有和其同軸的轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子2兩端支承在軸承18上，轉(zhuǎn)子2制有多個(gè)均勻布置的徑向孔3，徑向孔3內(nèi)裝有借助偏心輪6能作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞4 ;栗體I內(nèi)腔還固裝一同軸的隔舌套7，隔舌套7上制有將栗體I內(nèi)的高壓區(qū)與低壓區(qū)隔離的隔舌5 ;一根不轉(zhuǎn)的偏心輪6穿過轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔并固裝在前蓋17上，它的另一端支承在軸承19上，軸承19安裝在轉(zhuǎn)子2的軸線處，偏心輪6外圓固裝一個(gè)滾動(dòng)軸承8 ;徑向孔3中的柱塞4借助壓縮彈簧14將柱塞4連同護(hù)套15壓向偏心輪6外側(cè)的滾動(dòng)軸承8的表面；轉(zhuǎn)子2伸出軸一側(cè)還有后蓋20和軸封16。
[0027]當(dāng)動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心輪6的制約，柱塞4 一邊繞偏心輪6旋轉(zhuǎn)，一邊沿轉(zhuǎn)子2上的徑向孔3作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞4的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生容積變化，柱塞4從低壓區(qū)吸入液體，到高壓區(qū)排出液體，高壓區(qū)和低壓區(qū)之間的隔舌5起了阻隔作用，防止高壓區(qū)的液流向低壓區(qū)回流而影響計(jì)量的精度。
[0028]圖4是柱塞4的結(jié)構(gòu)圖。每個(gè)徑向孔內(nèi)裝有導(dǎo)套13、柱塞4、壓縮彈簧14和柱塞護(hù)套15。
[0029]圖5是隔舌5的寬度與柱塞4的直徑相等時(shí)的結(jié)構(gòu)圖，這是一般經(jīng)典的理論設(shè)計(jì)的理想結(jié)構(gòu)，將隔舌5的寬度設(shè)計(jì)成與柱塞4直徑嚴(yán)格相等，不能寬也不能窄，寬了要產(chǎn)生悶車?yán)б海徽艘垢邏簠^(qū)和低壓區(qū)串通，液體回流，容積效率下降，排出壓力降低；但是，這種結(jié)構(gòu)的密封面是最小的，密封效果最差，這可從圖6的密封面投影圖證實(shí)。
[0030]圖7是隔舌5的寬度與轉(zhuǎn)子套9上的徑向通道寬度相等時(shí)的結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)柱塞運(yùn)動(dòng)“短行程，高頻率”的特點(diǎn)，它每一次輸送的流量不大，因此在轉(zhuǎn)子2的外圓固裝一轉(zhuǎn)子套9，該轉(zhuǎn)子套9上與轉(zhuǎn)子2上的徑向孔3同軸的徑向孔10的直徑可以變??；此外，柱塞4每一轉(zhuǎn)的行程中的輸送量也不相等，柱塞4在兩極限位置時(shí)輸送量最小，然后逐漸增大，因此，可以在該徑向孔10的兩側(cè)制有與其相通的窄槽11，形成轉(zhuǎn)子套9的徑向流道，增大了密封面積和長度，這從圖8的密密封面投影圖中得到證實(shí)。
[0031]圖9是柱塞4加彈性隔膜12的結(jié)構(gòu)圖，圖中顯示柱塞4套裝一個(gè)彈性隔膜12，，用壓板21將彈性隔膜12固裝在轉(zhuǎn)子2上，彈性隔膜12，在安裝時(shí)是預(yù)拉伸的，因此，柱塞4在彈性隔膜12，的彈力作用下，始終緊貼偏心輪6外側(cè)的滾動(dòng)軸承8的表面，彈性隔膜12，可用橡膠或彈性塑料制作。
[0032]圖10是二排徑向孔3和柱塞4的結(jié)構(gòu)圖，多排徑向孔和柱塞(如兩排、三排)可使栗在不影響計(jì)量精度的情況下使流量倍增。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，包括帶有吸入口和排出口的栗體(1)，所述栗體⑴內(nèi)腔裝有同軸的轉(zhuǎn)子(2)，該轉(zhuǎn)子(2)具有多個(gè)均布的徑向孔(3)，所述徑向孔(3)內(nèi)裝有可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞(4)，所述栗體⑴內(nèi)腔制有將栗體⑴內(nèi)腔分隔為高壓區(qū)和低壓區(qū)的隔舌(5)，其特征在于:所述栗體(I)內(nèi)腔還裝有一個(gè)固定不轉(zhuǎn)的偏心輪￠);所述柱塞⑷的內(nèi)端在彈性力作用下緊貼在偏心輪(6)的外圓面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于:所述栗體(I)內(nèi)腔裝有隔舌套(7)，所述隔舌套(7)上制有將栗體(I)內(nèi)腔分隔為高壓區(qū)和低壓區(qū)的隔舌(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于:所述偏心輪(6)的外圓上固裝有滾動(dòng)軸承(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(2)的外園固裝一轉(zhuǎn)子套(9)，該轉(zhuǎn)子套(9)對應(yīng)于轉(zhuǎn)子⑵徑向孔(3)部位制有與徑向孔(3)同軸并比徑向孔(3)直徑較小的徑向孔(10)，該徑向孔(10)兩側(cè)制有與之連通的窄槽(11)，形成轉(zhuǎn)子套(9)的徑向通道。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于:所述隔舌(5)的寬度等于轉(zhuǎn)子套(9)上徑向通道的寬度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)的徑向孔⑶內(nèi)裝有柱塞⑷與彈性隔膜(12)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量栗，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)沿軸向制有內(nèi)裝柱塞(4)的多排徑向孔(3)。
【專利摘要】一種徑向柱塞式無閥無脈動(dòng)計(jì)量泵，主要由泵體、轉(zhuǎn)子、柱塞、隔舌、偏心輪組成。本發(fā)明利用偏心機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理，實(shí)現(xiàn)泵的吸排功能，當(dāng)動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏心輪的制約，柱塞一邊繞偏心輪旋轉(zhuǎn)，一邊沿轉(zhuǎn)子上的徑向孔作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生容積變化，由于隔舌的阻隔，使排出腔和吸入腔之間產(chǎn)生壓力差，這種容積泵原理，水力損失和容積損失都小，效率高，自吸能力強(qiáng)；取消閥結(jié)構(gòu)后，泵可以高速化；多個(gè)均布的柱塞輪流不斷進(jìn)行輸送，輸出的流量平穩(wěn)無脈動(dòng)，振動(dòng)小、噪音低。本發(fā)明屬容積泵，由于液體不可壓縮性，柱塞每一行程的輸送量是固定的，因此，泵在單位時(shí)間內(nèi)的輸送量基本是固定的，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。
【IPC分類】F04B17/03, F04B1/10, F04B13/00
【公開號】CN105114277
【申請?zhí)枴緾N201510585260
【發(fā)明人】余文凌
【申請人】余文凌
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月11日