專利名稱：曲軸式真空氣泵及其擦玻璃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種曲軸式真空氣泵及其擦玻璃裝置，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
圖1為現(xiàn)有偏心輪式真空氣泵的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的真空氣泵是通過安裝在電機(jī)100輸出軸110上的偏心輪200帶動(dòng)氣泵活塞桿300，使其往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)抽真空動(dòng)作的。圖2為現(xiàn)有偏心輪式真空氣泵重心與轉(zhuǎn)軸的距離與旋轉(zhuǎn)角度之間的變化關(guān)系示意圖。如圖2所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度為0°時(shí)，距離也為0，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化距離值也隨之加大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度為90°時(shí)，距離達(dá)到最高值0.55mm;當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度從90°到180°時(shí)，距離又逐漸變小。在旋轉(zhuǎn)角度從180°到360°的過程中，重復(fù)前述的變化過程。由圖2可知，由于使用高轉(zhuǎn)速電機(jī)帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重心與轉(zhuǎn)軸的距離變化幅度較大。圖3和圖4分別為現(xiàn)有偏心輪式真空氣泵轉(zhuǎn)軸受到徑向力X和Y受力分析圖。如圖3和圖4所示，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力和受到的活塞桿的力使得轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到沿活塞桿的X方向徑向力和垂直于活塞桿的Y方向徑向力，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化相應(yīng)發(fā)生變化。如圖3所示，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化，徑向力X的最大值為1.625e-06N，最小值為-2.00e-06N ;如圖4所示，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化，徑向力Y的最大值為0.9N，最小值為-0.9N,由圖中數(shù)據(jù)可知，交替變化的力之間的差值較大，這使得真空氣泵出現(xiàn)嚴(yán)重的抖動(dòng)現(xiàn)象。如圖1所示，為了減小振動(dòng)，目前的做法是在偏心輪上增加一個(gè)配重塊400，以平衡重心，但效果仍然很不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種曲軸式真空氣泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，曲軸單元作為轉(zhuǎn)軸，由于其中的每個(gè)曲軸本身都中心對(duì)稱，使得整體的重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上，不會(huì)受到離心力的影響而產(chǎn)生振動(dòng)；轉(zhuǎn)軸受到兩側(cè)活塞桿的力始終相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，使得轉(zhuǎn)軸受到的徑向力基本為零，大大減弱了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于受力不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng)問題，工作狀態(tài)穩(wěn)定；同時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)整曲軸單元的安裝數(shù)量，獲得真空氣泵適合的氣量和體積。本實(shí)用新型的所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種曲軸式真空氣泵，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、氣泵本體和設(shè)置在氣泵本體上的活塞氣泵組件，所述氣泵本體內(nèi)設(shè)有曲軸單元，曲軸單元的頂端通過上偏心輪與所述氣泵本體相連，末端通過下偏心輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出動(dòng)力給曲軸單元使其轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸單元與活塞氣泵組件相連并帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，完成每個(gè)活塞氣泵組件的進(jìn)氣和排氣動(dòng)作過程。具體來說，所述的曲軸單元包括曲軸，在曲軸的上、下兩側(cè)分別套設(shè)有上活塞桿和下活塞桿，所述的下活塞桿和上活塞桿分別與設(shè)置在所述氣泵本體不同側(cè)面的活塞氣泵組件相連。所述曲軸包括曲軸本體和兩個(gè)軸部，兩個(gè)軸部自曲軸本體的左、右兩端分別向上、向下延伸，曲軸的軸部包括活塞桿連接部和偏心輪連接部，活塞桿通過軸承套設(shè)在活塞桿連接部上，偏心輪連接部插入偏心輪的偏心孔內(nèi)固定。為了保證曲軸始終受力平衡并減少震動(dòng)，所述的曲軸中心對(duì)稱。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，所述上偏心輪和下偏心輪的結(jié)構(gòu)相同，分別包括輪盤，在輪盤的一側(cè)設(shè)有凸出的輪軸，另一側(cè)設(shè)有偏心孔；所述上偏心輪和下偏心輪相對(duì)于所述曲軸單元對(duì)稱設(shè)置。根據(jù)需要，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰的兩個(gè)曲軸單元之間通過連接盤相連，所述的連接盤包括盤體和設(shè)置在盤體上、下表面上的連接座，分別與相鄰的兩個(gè)曲軸單元中的不同曲軸相連。通常情況下，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為2-3個(gè)。本實(shí)用新型還提供一種擦玻璃裝置，包含吸附單元和行走單元，擦玻璃裝置通過吸附單元吸附于玻璃表面，其中，吸附單元包含吸盤和真空氣泵，真空氣泵為吸盤提供真空抽吸力，且該真空氣泵采用上述的曲軸式真空氣泵。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，曲軸單元作為轉(zhuǎn)軸，由于其中的每個(gè)曲軸本身中心對(duì)稱，使得整體的重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上，不會(huì)受到離心力的影響而產(chǎn)生振動(dòng)；轉(zhuǎn)軸受到兩側(cè)活塞桿的力始終相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，使得轉(zhuǎn)軸受到的徑向力基本為零，大大減弱了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于受力不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng)問題，工作狀態(tài)穩(wěn)定。且由于曲軸單元本身包括曲軸本體和兩個(gè)軸部，活塞桿通過軸承可方便的套設(shè)在活塞桿連接部上，極大的縮短了真空氣泵的裝配時(shí)間。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。

圖1為現(xiàn)有偏心 輪式真空氣泵的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有偏心輪式真空氣泵重心與轉(zhuǎn)軸的距離與旋轉(zhuǎn)角度之間的變化關(guān)系示意圖；圖3和圖4分別為現(xiàn)有偏心輪式真空氣泵轉(zhuǎn)軸受到徑向力X和Y受力分析圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一重心與轉(zhuǎn)軸的距離與旋轉(zhuǎn)角度之間的變化關(guān)系示意圖；圖7和圖8分別為本實(shí)用新型實(shí)施例一曲軸受到徑向力X和Y受力分析圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例二曲軸單元的立體裝配圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二曲軸單元的剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)用新型提供一種曲軸式真空氣泵，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、氣泵本體2和設(shè)置在氣泵本體2內(nèi)的活塞氣泵組件3，所述氣泵本體2上設(shè)有曲軸單元使其轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I輸出軸的中心線與曲軸單元的旋轉(zhuǎn)中心重合。曲軸單元的頂端通過上偏心輪4與所述氣泵本體2相連，末端通過下偏心輪5與驅(qū)動(dòng)電機(jī)I相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I輸出動(dòng)力給曲軸單元，曲軸單元與活塞氣泵組件3相連并帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，完成每個(gè)活塞氣泵組件3的進(jìn)氣和排氣動(dòng)作過程。具體來說，所述的曲軸單元包括曲軸7，在曲軸7的上、下兩側(cè)分別套設(shè)有上活塞桿8和下活塞桿9，所述的下活塞桿9和上活塞桿8分別與設(shè)置在所述氣泵本體2不同側(cè)面的活塞氣泵組件3相連。所述曲軸7包括曲軸本體71和兩個(gè)軸部，兩個(gè)軸部自曲軸本體71的左、右兩端分別向上、向下延伸，曲軸7的軸部包括活塞桿連接部72和偏心輪連接部73，活塞桿通過軸承套設(shè)在活塞桿連接部72上，偏心輪連接部73插入偏心輪4的偏心孔內(nèi)固定。下偏心輪5的輪軸與電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定連接，上偏心輪4的輪軸通過軸承連接在氣泵本體2上。為了保證曲軸始終受力平衡并減少震動(dòng)，所述的曲軸7本身中心對(duì)稱，使得整體的重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，所述上偏心輪4和下偏心輪5的結(jié)構(gòu)相同，分別包括輪盤10，在輪盤10的一側(cè)設(shè)有凸出的輪軸11，另一側(cè)設(shè)有偏心孔12 ;所述上偏心輪4和下偏心輪5相對(duì)于所述曲軸單元對(duì)稱設(shè)置。結(jié)合圖5所示，本實(shí)用新型所提供的曲軸式真空氣泵的工作過程是這樣的:驅(qū)動(dòng)電機(jī)I開始工作，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，曲軸7和上、下偏心輪4、5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)上活塞桿8和下活塞桿9進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使兩端的活塞氣泵組件3同時(shí)進(jìn)行抽氣和排氣，從而對(duì)與活塞氣泵組件3相連接的吸盤進(jìn)行不間斷地抽真空作業(yè)。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例一重心與轉(zhuǎn)軸的距離與旋轉(zhuǎn)角度之間的變化關(guān)系示意圖；圖7和圖8分別為本實(shí)用新型實(shí)施例一曲軸受到徑向力X和Y受力分析圖。如圖6所示，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化，重心與轉(zhuǎn)軸的距離始終保持為0，沒有發(fā)生任何變化。如圖7所示，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化，徑向力X的最大值為1.75e-09N，最小值為-1.75e-09N ;如圖8所示，隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化，徑向力Y的最大值為0N，最小值為-3.75e-09N。結(jié)合圖6至圖8中的上述數(shù)據(jù)可知，首先，本實(shí)用新型中的曲軸本身中心對(duì)稱，使用曲軸式真空氣泵使得整體的重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上，轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候不會(huì)受到離心力的影響而產(chǎn)生振動(dòng)。其次，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)軸受到兩側(cè)活塞桿的力始終相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，使得轉(zhuǎn)軸受到的徑向力基本為零，從而減弱了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于受力不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng)問題。且由于曲軸單元本身包括曲軸本體和兩個(gè)軸部，活塞桿通過軸承可方便的套設(shè)在活塞桿連接部上，極大的縮短了真空氣泵的裝配時(shí)間。實(shí)施例二圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例二曲軸單元的立體裝配圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例二曲軸單元的剖視圖。如圖9并結(jié)合圖10所示，根據(jù)需要，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰的兩個(gè)曲軸單元之間通過連接盤6相連，所述的連接盤6包括盤體61和設(shè)置在盤體上、下表面上的連接座62，分別與相鄰的兩個(gè)曲軸單元中的不同曲軸相連。通常情況下，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為2-3個(gè)。本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別僅僅在于，在曲軸式真空氣泵中設(shè)置的曲軸單元的數(shù)量有所不同，本實(shí)施例中的其他技術(shù)特征與實(shí)施例一基本相同，在此不再贅述。本實(shí)用新型還提供一種擦玻璃裝置，包含吸附單元和行走單元，擦玻璃裝置通過吸附單元吸附于玻璃表面，其中，吸附單元包含吸盤和真空氣泵，真空氣泵為吸盤提供真空抽吸力，且該真空氣泵采用上述實(shí)施例一或?qū)嵤├龅那S式真空氣泵。另外，需要說明的是，本實(shí)用新型所提供的曲軸式真空氣泵中的曲軸，采用了類似于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的結(jié)構(gòu)，可 做成兩個(gè)連桿，四個(gè)連桿或者更多，但與汽車發(fā)電機(jī)整體式曲軸的作用有所區(qū)別，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸是為了使其運(yùn)動(dòng)過程中作用的氣缸數(shù)一定，使動(dòng)作過程中對(duì)外作用力恒定。而本實(shí)用新型中的曲軸使用的是分段安裝的方式，使裝配方便，并在作用過程中曲軸始終受力平衡，從而保證了動(dòng)平衡，減弱由于受力不平衡導(dǎo)致的震動(dòng)；且使得氣泵整體的重心與轉(zhuǎn)軸重合，減弱了慣性力引起的震動(dòng)。綜上所述，本實(shí)用新型通過對(duì)曲軸單元結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，取消了現(xiàn)有的配重塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，由于曲軸本身中心對(duì)稱，使得整體的重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上，不會(huì)受到離心力的影響而產(chǎn)生振動(dòng)；轉(zhuǎn)軸受到兩側(cè)活塞桿的力始終相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，使得轉(zhuǎn)軸受到的徑向力基本為零，大大減弱了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 由于受力不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng)問題，有效地減弱振動(dòng)感工作狀態(tài)穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種曲軸式真空氣泵，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)、氣泵本體(2)和設(shè)置在氣泵本體上的活塞氣泵組件(3)，其特征在于，所述氣泵本體(2)內(nèi)設(shè)有曲軸單元，曲軸單元的頂端通過上偏心輪(4 )與所述氣泵本體(2 )相連，末端通過下偏心輪(5 )與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)輸出動(dòng)力給曲軸單元使其轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸單元與活塞氣泵組件(3)相連并帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，完成每個(gè)活塞氣泵組件的進(jìn)氣和排氣動(dòng)作過程。
2.如權(quán)利要求1所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述的曲軸單元包括曲軸(7)，在曲軸(7)的上、下兩側(cè)分別套設(shè)有上活塞桿(8)和下活塞桿(9)，所述的下活塞桿(9)和上活塞桿(8)分別與設(shè)置在所述氣泵本體(2)不同側(cè)面的活塞氣泵組件(3)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述曲軸(7)包括曲軸本體(71)和兩個(gè)軸部，兩個(gè)軸部自曲軸本體(71)的左、右兩端分別向上、向下延伸，曲軸的軸部包括活塞桿連接部(72 )和偏心輪連接部(73 )，活塞桿通過軸承套設(shè)在活塞桿連接部(72 )上，偏心輪連接部(73 )插入偏心輪的偏心孔內(nèi)固定。
4.如權(quán)利要求3所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述的曲軸(7)中心對(duì)稱。
5.如權(quán)利要求3所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述上偏心輪(4)和下偏心輪(5 )的結(jié)構(gòu)相同，分別包括輪盤(10 )，在輪盤(10 )的一側(cè)設(shè)有凸出的輪軸(11)，另一側(cè)設(shè)有偏心孔(12);所述上偏心輪(4)和下偏心輪(5)相對(duì)于所述曲軸單元對(duì)稱設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為一個(gè)以上，相鄰的兩個(gè)曲軸單元之間通過連接盤(6)相連，所述的連接盤(6)包括盤體(61)和設(shè)置在盤體上、下表面上的連接座(62)，分別與相鄰的兩個(gè)曲軸單元中的不同曲軸(7)相連。
7.如權(quán)利要求6所述的曲軸式真空氣泵，其特征在于，所述曲軸單元的設(shè)置數(shù)量為2-3個(gè)。
8.一種擦玻璃裝置，包含吸附單元和行走單元，擦玻璃裝置通過吸附單元吸附于玻璃表面，所述吸附單元包含吸盤和真空氣泵，真空氣泵為吸盤提供真空抽吸力，其特征在于，所述真空氣 泵為權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的曲軸式真空氣泵。
專利摘要一種曲軸式真空氣泵及其擦玻璃裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)、氣泵本體(2)和設(shè)置在氣泵本體上的活塞氣泵組件(3)，氣泵本體內(nèi)設(shè)有曲軸單元，曲軸單元的頂端通過上偏心輪(4)與氣泵本體相連，末端通過下偏心輪(5)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出動(dòng)力給曲軸單元使其轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸單元與活塞氣泵組件相連并帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，完成活塞氣泵組件的進(jìn)氣和排氣。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，曲軸本身中心對(duì)稱，使得一個(gè)或多個(gè)曲軸單元作為轉(zhuǎn)軸，整體重心在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終位于旋轉(zhuǎn)中心上，不會(huì)因受到離心力而產(chǎn)生振動(dòng)；轉(zhuǎn)軸受到兩側(cè)活塞桿的力始終相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心對(duì)稱，使得轉(zhuǎn)軸受到的徑向力基本為零，大大減弱了轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于受力不平衡而產(chǎn)生的振動(dòng)問題，工作狀態(tài)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)A47L1/02GK203130412SQ20132010276
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者馮勇兵 申請(qǐng)人:科沃斯機(jī)器人科技(蘇州)有限公司