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)泵旨在用來強制地輸送流體，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活塞劃分開，該活塞具有一對活塞頭，每個活塞頭設(shè)置在相應(yīng)的缸體內(nèi)以便與缸體的中心偏心，使得每個活塞頭在缸體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在這種泵中，缸體的被劃分開的空間的容積響應(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，由此強制地輸送流體。
背景技術(shù)：
用于強制地輸送流體的幾種類型的雙作用旋轉(zhuǎn)泵已經(jīng)被開發(fā)且至今被使用。這種泵通常包括傳輸單元和操作單元，以便強制地輸送流體。
泵的傳輸單元包括一對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力傳輸系統(tǒng)從馬達傳輸?shù)尿?qū)動力而以一致(uniform)或不一致 (non-uniform)的角速度來操作,該動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪來實現(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、且經(jīng)由通孔相互連接。此外，在操作單元中，活塞包括一對活塞頭，每個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)，使得每個活塞頭與相應(yīng)的缸體偏心?；钊^通過反作用的方式(in a counteracting fashion)以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)，同時保持所述軸之間距離。該活塞還包括連接器，該連接器通過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，根據(jù)機械原理，當(dāng)?shù)谝惠S和第二軸沿相反的方向操作時，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。更詳細地說明，由于來自外部的驅(qū)動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根據(jù)偏心齒輪之間的最大和最小直徑部分通過逐漸降低其在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的主要原因，脈動會在泵的操作中帶來問題。
泵的脈動引起許多問題，這些問題會降低泵的質(zhì)量。特別是，脈動產(chǎn)生噪音和振動、降低設(shè)備的使用壽命、降低泵的效率、且在強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力傳輸系統(tǒng)由幾個級組成，這些級除了利用第一軸和第二軸以外利用至少兩組軸。因此，動力傳輸系統(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，存在的問題在于難以制成該泵并且泵的制造成本增加。
此外，由于動力傳輸系統(tǒng)由幾個級組成，動力傳輸路程的距離不必要地擴展，由此增加了驅(qū)動力的輸入和輸出之間的距離。此外，在各自的級中的機械元件之間機械摩擦或負載增加了能量損失，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題的技術(shù)的開發(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對本發(fā)明背景的理解，且不應(yīng)該作為對于這種信息構(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)動力利用動力傳輸系統(tǒng)的分配級和輸送級而分配，動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪來實現(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，通過活塞泵送的流量的總和在預(yù)定的時間點可保持一致，從而保證固定量的流體被強制輸送、防止脈動、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力傳輸系統(tǒng)以不一致的角速度操作，動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合蝸桿和一對偏心蝸輪來實現(xiàn)，所述蝸桿如鐘擺那樣擺動，所述一對偏心蝸輪設(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，使得可以簡化結(jié)構(gòu)、減少部件的數(shù)量、且簡化部件，由此降低制造的成本。
還提供了一種泵，其中動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合最少數(shù)量的機械元件實現(xiàn)，從而動力傳輸所沿路徑的長度和動力傳輸系統(tǒng)的級減少，由此降低機械摩擦和負載。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。輸送單元利用通過動力傳輸系統(tǒng)從馬達傳輸?shù)尿?qū)動力以一致或不一致的角速度操作，動力傳輸系統(tǒng)包括同心齒輪和偏心齒輪的結(jié)合。在操作單元中，活塞包括一對活塞頭，活塞頭通過反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)同時保持軸之間距離，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，由此強制地輸送流體。輸送單元的動力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到改善以便于通過活塞泵送的流量的總和在預(yù)定時間點保持一致。因此，固定量的流體可被強制地輸送，由此使得防止脈動成為可能。另外，還可以減少動力傳輸所沿的路徑長度且通過簡化結(jié)構(gòu)降低動力傳輸系統(tǒng)的級的數(shù)量，由此降低機械摩擦或負載。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)明的實施例，驅(qū)動力利用動力傳輸系統(tǒng)的分配級和傳輸級分配，所述動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合同心齒輪和偏心齒輪實現(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，通過活塞泵送的流量的總和在預(yù)定的時間點可保持一致，由此使得固定量的流體被強制輸送，從而防止脈動。因此，可以除去噪音或振動，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)明的實施例，通過保持泵所泵送流體的量的一致可精確地測量流體和強制地輸送固定量的流體，由此在強制輸送上實現(xiàn)高精度控制。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，傳輸單元的第一軸和第二軸利用動力傳輸系統(tǒng)以不一致的角速度操作，所述動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合蝸桿和一對偏心蝸輪來實現(xiàn)，所述蝸桿如鐘擺那樣運動，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，可以簡化結(jié)構(gòu)，降低部件的數(shù)量且簡化部件，由此減低了制造成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，動力傳輸系統(tǒng)通過結(jié)合最少數(shù)量的機械元件實現(xiàn)，從而動力傳輸所沿的路徑的長度和動力傳輸系統(tǒng)的級得到減少，由此降低了機械摩擦和負載。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)明的實施例，由于通過泵所泵送的流體的量保持一致，可以精確地測量流量并強制地輸送固定量的流體，由此在強制輸送上實現(xiàn)高精度控制。
本發(fā)明的方法和設(shè)備具有其它特點和優(yōu)點，這些特點和優(yōu)點將在附圖中更詳細地呈現(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)明實施例的泵的動力傳輸系統(tǒng)的不例性視圖，其中圖3A是傳輸軸的設(shè)計圖，而圖3B是傳輸齒輪的設(shè)計圖4A到圖4E是示出了根據(jù)本發(fā)明實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)明泵中的動力傳輸系統(tǒng)的另外的實施例的示例性視圖，其中圖5A是傳輸軸的設(shè)計圖，而圖5B是傳輸齒輪的設(shè)計圖6A和圖6B是示出了可應(yīng)用到本發(fā)明泵中的動力傳輸系統(tǒng)的另外的實施例的示例性視圖，其中圖6A是傳輸軸的設(shè)計圖，而圖6B是傳輸齒輪的設(shè)計圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實施例的泵的局部切割正視圖8是沿著圖7中的線A-A剖開的橫截面圖9是沿著圖7中的線B-B剖開的橫截面圖；和
圖IOA到圖IOD是示出了根據(jù)本發(fā)明的另外實施例泵的吸入和排出過程的逐步的示例性視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明的各個實施例，其中的例子在附圖中闡明且在下面描述。圖I 和圖2詳細示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的泵。本發(fā)明提供一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵，該泵旨在強制輸送流體，例如液體或氣體。
該實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)動軸11，主驅(qū)動軸11接收來自馬達或外部的驅(qū)動力；以及一對曲軸型的第一軸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)動軸11相聯(lián)且經(jīng)由動力傳輸系統(tǒng)而從動于所述主驅(qū)動軸，動力傳輸系統(tǒng)將在隨后描述。
主驅(qū)動軸11以及第一軸12和第二軸13通過動力傳輸系統(tǒng)而彼此相聯(lián),動力傳輸系統(tǒng)通過利用大/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。在一個例子中，如圖3A和圖3B所示，動力傳輸系統(tǒng)30包括分配級31、輸送級32、以及第一輸入級33 和第二輸入級34。
本發(fā)明的核心理念的特征在于，通過利用分配級31和輸送級32對驅(qū)動力進行分配而輸送引入到主驅(qū)動軸11的驅(qū)動力，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。正因為這樣，通過泵所泵送的流量的總和在預(yù)定時間點可保持一致，從而流體可被強制地輸送。
更詳細地說明，分配級31為偏心齒輪，所述分配級31設(shè)置在主驅(qū)動軸11上，且通過對借助于主驅(qū)動軸11引入的驅(qū)動力進行分配來將驅(qū)動力提供到第一軸12和第二軸13。 第一輸入級33為同心齒輪，所述第一端入級33設(shè)置在第一軸12上，其經(jīng)由輸送級32而與主驅(qū)動軸11的分配級31相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。第二輸入級34 為偏心齒輪，所述第二輸入級34設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動軸11的分配級31相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。通過主驅(qū)動軸11引入的驅(qū)動力由動力傳輸系統(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之間的操作狀況來保持軸端之間的距離。
這里，輸送級32為轉(zhuǎn)換元件，該轉(zhuǎn)換元件用于通過轉(zhuǎn)換能量的輸送和驅(qū)動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。輸送級32通過在主驅(qū)動軸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)動軸11的分配級31相聯(lián)，并接收驅(qū)動力。輸出部分32c為同心齒輪，與第一輸入級33相聯(lián)，且將通過輸入部分32b引入的驅(qū)動力傳遞到第一輸入級 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)同時保持軸之間距離。活塞頭26a和26b借助于通過貫穿通道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)壁保持滑動接觸，且劃分開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。因此流體可以通過雙作用機構(gòu)強制輸送。
參考圖4A到圖4E，將給出根據(jù)本發(fā)明的該實施例的泵的操作過程的說明。圖4A 示出了泵操作的初始狀態(tài)，其中活塞26位于0°且到達頂部死點。這里，第二缸體22關(guān)閉且第一缸體21打開，從而流體開始經(jīng)由吸入口 24進入被劃分的左側(cè)空間。
圖4B示出了活塞26的第一活塞頭26a沿順時針方向旋轉(zhuǎn)90°以及活塞26的第二活塞頭26b沿逆時針方向旋轉(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°處由此到達底部死點的位置。第一缸體21在膨脹到最大時關(guān)閉，由此完成了吸入流體的過程。同時相對照地，第二缸體22打開，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沿順時針方向進一步旋轉(zhuǎn)到大約270°、同時活塞26的第二活塞頭26b沿逆時針方向進一步旋轉(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，由此通過排放口 25開始排放吸入的流體。同時相對照地，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程繼續(xù)。
圖4E示出了活塞26的第一活塞頭26a沿順時針方向進一步旋轉(zhuǎn)到360°、同時活塞26的第二活塞頭26b沿逆時針方向進一步旋轉(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程。這里，沒有流體吸入第二缸體的空間或從第二缸體的空間排出。
隨著處于這個狀態(tài)的活塞26繼續(xù)執(zhí)行以圖4A的位置開始的泵送過程，第一缸體 21開始吸入流體，這時相對照地第二缸體22開始排出流體。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)明泵的動力傳輸系統(tǒng)的另外的實施例。類似之前的實施例，這個實施例的動力傳輸系統(tǒng)130將一對曲軸型第一軸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)動軸接收來自馬達或外部的驅(qū)動力。動力傳輸系統(tǒng)130包括分配級131、輸送級132以及第一輸入級133和第二輸入級134。這里，分配級131和輸送級132中的每個都配置為偏心齒輪或任何偏心構(gòu)件，例如鏈輪或鏈條。
更詳細地說明，分配級131為偏心齒輪，該分配級131設(shè)置在主驅(qū)動軸11上，并且通過時借助于主驅(qū)動軸11引入的驅(qū)動力進行分配來將驅(qū)動力提供到第一軸12和第二軸 13。第一輸入級133為偏心鏈輪,該第一輸入級133設(shè)置在第一軸12上,經(jīng)由鏈條的輸送級132與分配級131相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。第二輸入級134為偏心齒輪，該第二輸入級134設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動軸11的分配級131相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。因此，經(jīng)由主驅(qū)動軸11接收的驅(qū)動力借助于動力傳輸系統(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)明泵的動力傳輸系統(tǒng)的另外的實施例。類似之前的實施例，這個實施例的動力傳輸系統(tǒng)230將一對曲軸型的第一軸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)動軸接收來自馬達或外部的驅(qū)動力。動力傳輸系統(tǒng)230包括分配級231、輸送級232以及第一輸入級233和第二輸入級234。這里，分配級231和輸送級232中的每個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。
更詳細地說明，分配級231為偏心齒輪，該分配級231設(shè)置在主驅(qū)動軸11上，且通過對借助于主驅(qū)動軸11引入的驅(qū)動力進行分配而將驅(qū)動力提供到第一軸12和第二軸13。 輸入級233為同心齒輪，該輸入級233設(shè)置在第一軸12上，經(jīng)由輸送級232與分配級131 相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。第二輸入級234為偏心齒輪，該第二輸入級234設(shè)置在第二軸13上，與主驅(qū)動軸11的分配級131相聯(lián)，并接收來自主驅(qū)動軸11的分配的驅(qū)動力。因此，通過主驅(qū)動軸11接收的驅(qū)動力借助于動力傳輸系統(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232為轉(zhuǎn)換元件，用于通過轉(zhuǎn)換能量的輸送和驅(qū)動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。輸送級232通過利用主驅(qū)動軸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)動軸11的分配級231相聯(lián)，并接收驅(qū)動力。輸送級232與第一輸入級233相聯(lián)，改變通過空轉(zhuǎn)齒輪232b引入第一輸入級233 的驅(qū)動力的方向。
此外，第二輸入級234包括第一輸入部分234a，該輸入部分為與主驅(qū)動軸11的分配級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,動力傳輸系統(tǒng)230配置成使得它通過經(jīng)由主驅(qū)動軸11交換第一軸12和第二軸13之間驅(qū)動力以及通過交換主驅(qū)動軸11和第二軸13之間的驅(qū)動力而傳遞所需的動力。
圖7、圖8和圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實施例的泵。這個實施例在泵傳輸單兀的動力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同于之前的實施例。
類似之前的實施例，這個實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。該泵還包括馬達340。
在泵中的輸送單元320中，如上所配置的那樣，一對曲軸型的第一軸322和第二軸 324平行地布置，且利用經(jīng)由動力傳輸系統(tǒng)從馬達340輸送的驅(qū)動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，流體通過雙作用機構(gòu)強制地輸送。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)作為這個實施例的特點的核心結(jié)構(gòu)，傳輸單元320的動力傳輸系統(tǒng)的機械元件數(shù)量有效地降低了，由此簡化了結(jié)構(gòu)，減少了能量輸送所沿的路徑，且減少了機械摩擦或阻力。
更詳細地說明，這個實施例的傳輸單元320的動力傳輸系統(tǒng)323包括蝸桿323a和一對偏心蝸輪323b和323c。蝸桿323a的一端進一步延伸，從而形成具有預(yù)定長度的桿部。 蝸桿323a的桿部的末端通過支撐件323a-l固定(支撐件與殼體310的上部部分聯(lián)接)，使得來自馬達340的輸出軸342的驅(qū)動力傳遞到那里。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)軌道進行引導(dǎo)，使得蝸桿像鐘擺那樣運動。
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。
在如上配置的動力傳輸系統(tǒng)323中，當(dāng)通過分配來自馬達340的驅(qū)動力而將驅(qū)動力供給蝸輪323b和323c時，蝸桿323a像鐘擺那樣在偏心蝸輪323b和323c之間運動。
此外，為了傳遞馬達340的驅(qū)動力，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可實施為彈性或有回彈力的撓性材料，例如盤簧、橡膠材料、 或者類似物。輸送元件接收固定的馬達340的輸出軸342與可動蝸桿323a之間的變化或改變，所述馬達安裝在殼體310上，而可動蝸桿323a在殼體310內(nèi)像鐘擺即樣運動。
參考圖10A、10BU0C和10D，給出了這個實施例的泵的操作的說明。
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°且到達頂部死點。這里，第二缸體337關(guān)閉且第一缸體336打開，從而流體開始經(jīng)由吸入口 332進入第一缸體 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沿順時針方向旋轉(zhuǎn)90°以及活塞338 的第二活塞頭338b沿逆時針方向旋轉(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)進行吸入流體的過程。同時，處于關(guān)閉狀態(tài)的第二缸體337打開，從而開始將流體吸入下部的劃分空間。
圖IOC示出了活塞338位于180°由此到達底部死點的位置。第一缸體336在膨脹到最大時關(guān)閉，從而完成了吸入流體的過程。同時相對照地，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沿順時針方向進一步旋轉(zhuǎn)到大約 270°、同時活塞338的第二活塞頭338b沿逆時針方向進一步旋轉(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，由此開始通過排放口 25排放進入的流體。同時相對照地，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程繼續(xù)。
活塞338的第一活塞頭338a沿順時針方向進一步旋轉(zhuǎn)到360°同時活塞338的第二活塞頭338b沿逆時針方向進一步旋轉(zhuǎn)到360°，從而活塞338返回到圖IOA的位置。 在這點上，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程。這里，沒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)明的特定示例性實施例的在前描述是用于闡述和說明的目的。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施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理和它們的實踐應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他人能制造和利用本發(fā)明各種示例性實施例及其各種替代及修正。本發(fā)明的范圍旨在通過這里所附的權(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カ傳輸系統(tǒng)從馬達傳輸?shù)尿?qū)動カ而以一致或不一致的角速度操作，所述動カ傳輸系統(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，并借助于通孔而相互連接； -包括一對活塞頭的活塞，每個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，使得姆個活塞頭與相應(yīng)缸體的中心偏心，活塞頭通過反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)，同時保持軸之間的距離，所述活塞還包括連接器，所述連接器穿過通孔延伸并使活塞頭相互連接；以及 -其中，通過活塞劃分的缸體內(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，由此強制地輸送流體； 主驅(qū)動軸，所述主驅(qū)動軸設(shè)置在第一軸和第二軸之間，其中主驅(qū)動軸與第一軸和第二軸中的每個軸均相聯(lián)，并且包括分配級，所述分配級通過對從馬達引入的驅(qū)動カ進行分配而將該驅(qū)動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，所述第一輸入級與主驅(qū)動軸的分配級相聯(lián)，并接收分配的驅(qū)動カ； 設(shè)置在第二軸上的第二輸入級，所述第二輸入級與主驅(qū)動軸的分配級相聯(lián)，并接收分配的驅(qū)動カ；和 輸送級，所述輸送級置于主驅(qū)動軸的分配級與第一軸上的第一級之間或者置于主驅(qū)動軸的分配級與第二軸上的第二級之間，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)動軸的驅(qū)動カ通過分配級分配且通過輸送級供給，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，所述分配級包括偏心齒輪，所述分配級與第二軸的第二輸入級以及與輸送級相聯(lián)，并且分配驅(qū)動カ。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，所述分配級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相聯(lián)，所述第二傳輸元件與第一軸的第一輸入級相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，所述分配級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相聯(lián)，來自第二輸入級的驅(qū)動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，輸送級包括輸入部分，所述輸入部分設(shè)置在主驅(qū)動軸和第一軸之間的空轉(zhuǎn)軸上從而與主驅(qū)動軸的分配級相聯(lián)；和，輸出部分，所述輸出部分與第一軸的第一輸入級相聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，輸送級包括鏈條，所述鏈條在主驅(qū)動軸的分配級和第一軸的第一輸入級之間直接連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的泵，其中，輸送級包括設(shè)置在主驅(qū)動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)動軸的分配級的第二傳輸元件的輸送部分以及第ー軸的第一輸入級相聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的泵，其中，動カ傳輸系統(tǒng)包括 蝸桿，所述蝸桿具有通過支撐件固定從而傳遞來自馬達輸出軸的驅(qū)動カ的一端，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，在通過分配來自馬達的驅(qū)動カ而將驅(qū)動カ供給蝸輪時，蝸桿在偏心蝸輪之間進行鐘擺式運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的泵，還包括置于馬達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的驅(qū)動カ。
全文摘要
一種雙作用旋轉(zhuǎn)泵強制地輸送流體，例如液體或氣體。傳輸單元，通過經(jīng)由動力傳輸系統(tǒng)從馬達傳輸?shù)尿?qū)動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活塞頭，活塞頭通過反作用的方式以不一致的角速度旋轉(zhuǎn)同時保持軸之間的距離，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，從而強制地輸送流體。動力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到改善從而在預(yù)定時間點通過活塞泵送的流量的總和保持一致。
文檔編號F04C2/30GK102979719SQ20121034141
公開日2013年3月20日 申請日期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 申請人:弼擇株式會社