專利名稱：圓柱凸輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種液體輸送裝置。
在醫(yī)療器械、制藥機(jī)械、精細(xì)化工設(shè)備及家用器具等一些特殊的液體輸送場合中，常需要一種流量可調(diào)、輸出壓力恒定的液體輸送泵。尤其是需要具有上述性能的微型液體泵。但目前已有的泵類中尚沒有能完全滿足上述性能要求的泵。已有的泵類分為離心泵、容積泵、蠕動(dòng)泵等幾種。其中，離心泵的輸出壓力隨液體流量的上升而降低，無法達(dá)到調(diào)節(jié)流量時(shí)壓力恒定的目的；容積泵中包括齒輪泵、螺桿泵、柱塞泵等，此類泵亦稱正位移泵，其特點(diǎn)是壓力可達(dá)到恒定，但流量卻不能通過輸出管路閥門隨意調(diào)節(jié)；蠕動(dòng)泵亦可達(dá)到壓力恒定，但其流量的調(diào)節(jié)卻需通過調(diào)節(jié)動(dòng)力源的輸入大小來實(shí)現(xiàn)，其控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)較管路閥門調(diào)節(jié)復(fù)雜得多。并且，在上述泵中，除離心泵外，其余泵類均無法在流量為零時(shí)仍正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明就是提供一種最大輸出壓力恒定、流量可由零至最大用輸出管路閥門任意調(diào)節(jié)的液體輸送泵。這種泵結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)使其微型化制造成為可能。將三個(gè)以上相同的該泵簡單地并聯(lián)復(fù)合，即可達(dá)到輸出壓力連續(xù)、均勻、恒定的目的，且流量同樣由零至最大可調(diào)。
本發(fā)明由兩個(gè)工作面及圓柱直徑相同的圓柱凸輪、復(fù)進(jìn)彈簧、外殼體及外殼體上的兩個(gè)單向閥構(gòu)成。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于兩個(gè)工作面相對(duì)的圓柱凸輪在作互為從動(dòng)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)工作面間的容腔空間由最小值因動(dòng)力源動(dòng)力而增至最大值，然后又因復(fù)進(jìn)彈簧的彈力而回到最小值。如此往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就產(chǎn)生了容腔大小的周期性變化，通過單向閥門的作用，就可以達(dá)到吸入和泵出液體的目的。同時(shí)，液體的輸出是靠復(fù)進(jìn)彈簧作功來實(shí)現(xiàn)，其最大輸出壓力便取決于復(fù)進(jìn)彈簧的性能。
下面通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例及其附圖來說明工作原理。見附

圖1。
附圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的剖面圖，圖中圓柱凸輪的圓柱直徑為10mm。
參照圖1，當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)圓柱凸輪1的軸柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶有限制轉(zhuǎn)動(dòng)凸棱7的圓柱凸輪2由于復(fù)進(jìn)彈簧彈力的作用沿外殼體4上的限制轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽8沿軸線方向向右移動(dòng)，兩圓柱凸輪工作面之間的空間縮小，空間中的液體開始由出口單向閥5排出。當(dāng)凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)一百八十度時(shí)，兩圓柱凸輪工作面間的空間達(dá)到最小，液體基本全部排出。凸輪1繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)凸輪2向左移動(dòng)壓縮復(fù)進(jìn)彈簧，同時(shí)兩圓柱凸輪工作面之間開始產(chǎn)生有一定真空度的空間，液體從入口單向閥6進(jìn)入該空間。當(dāng)凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)三百六十度時(shí)，兩圓柱凸輪工作面間的空間達(dá)到最大，液體充滿該空間，同時(shí)對(duì)復(fù)進(jìn)彈簧的壓縮也完畢。凸輪1繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則重復(fù)上述過程。這樣，液體就被脈動(dòng)地吸入壓出，達(dá)到了輸送液體的目的。
若在凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將出口單向閥5關(guān)閉(即流量為零)，則凸輪2將一直處于兩凸輪工作面間空間最大的位置不再運(yùn)動(dòng)，復(fù)進(jìn)彈簧則一直處于最大壓縮位移處，此時(shí)凸輪1不再推動(dòng)凸輪2壓縮復(fù)進(jìn)彈簧作功，因而此時(shí)所耗動(dòng)力最少。這一特點(diǎn)與離心泵零流量時(shí)功耗最小的特性完全相同。
由上述工作原理可知，本發(fā)明的液體輸出壓力是由復(fù)進(jìn)彈簧的彈力所決定的，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過圓柱凸輪1軸柄輸入的動(dòng)力無關(guān)，因此，本發(fā)明的最大輸出壓力可通過選擇不同的復(fù)進(jìn)彈簧來確定。同時(shí)，本發(fā)明在流量由零至最大進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，都可正常工作，不存在系統(tǒng)損壞的問題。
單一本發(fā)明的輸出是脈動(dòng)的，其壓力、流量--時(shí)間圖見附圖2。
附圖2是單一本發(fā)明實(shí)施例全負(fù)荷工作時(shí)的壓力、流量--時(shí)間圖。
從附圖2中可以看出，單一本發(fā)明的輸出情況不能滿足壓力、流量連續(xù)均勻的要求。這個(gè)問題可以通過多個(gè)本發(fā)明的并聯(lián)工作來解決。
下面通過本發(fā)明的復(fù)合實(shí)施例和附圖3、附圖4來做進(jìn)一步說明。參見附圖3、附圖4。
附圖3是本發(fā)明一復(fù)合實(shí)施例的軸測局部剖面圖。
附圖4是該復(fù)合實(shí)施例全負(fù)荷工作時(shí)的壓力、流量--時(shí)間圖。
附圖3所示的，是將四個(gè)相同的本發(fā)明設(shè)置在同一座體中的軸測局部剖面圖。在附圖3中，沿軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的四個(gè)圓柱凸輪9的限制運(yùn)動(dòng)方式相同其中相鄰兩個(gè)本發(fā)明的該圓柱凸輪的縱剖面(即沿軸線經(jīng)工作面上最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的剖面)相互垂直，而四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱凸輪10則縱剖面平行且工作面上最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))同側(cè)安裝。這樣，當(dāng)四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱凸輪的軸柄被外動(dòng)力同步驅(qū)動(dòng)時(shí)，在輸入和輸出單向閥都并聯(lián)的情況下，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)在輸出管口處都有四個(gè)壓力和流量的峰值，從而使整個(gè)周期內(nèi)的壓力和流量輸出連續(xù)、均勻。參見附圖4。
權(quán)利要求
1.一種液體輸送裝置，其特征在于它由兩個(gè)特性相同的圓柱凸輪、一個(gè)復(fù)進(jìn)彈簧、一個(gè)外殼體及設(shè)置在外殼體上的用于控制液體輸入輸出的兩個(gè)單向閥門所構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于兩個(gè)圓柱凸輪的圓柱同軸且工作面相對(duì)設(shè)置，并與復(fù)進(jìn)彈簧同軸線地設(shè)置在同一外殼體內(nèi)。
3.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于在兩個(gè)圓柱凸輪中，一個(gè)只作軸向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)只作繞軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于外殼體上的液體輸入輸出單向閥的軸心線均處于作繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱凸輪工作面的最高點(diǎn)所處的泵體橫截面上，且在這一泵體橫截面內(nèi)處在與只作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱凸輪工作面最低點(diǎn)同側(cè)的外殼體壁上。
5.權(quán)利要求3中提到的只作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱凸輪，其特征在于在這一圓柱凸輪上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)方式限制裝置，與外殼體上設(shè)置的相應(yīng)裝置相配合，使該圓柱凸輪只作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
6.權(quán)利要求3中提到的只作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的圓柱凸輪，其特征還在于復(fù)進(jìn)彈簧位于該圓柱凸輪的尾部。
7.權(quán)利要求3中提到的只作繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱凸輪，其特征在于在其尾部設(shè)置有沿軸線的軸柄，用以與傳動(dòng)裝置相連接。
8.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于其最大輸出壓力取決于復(fù)進(jìn)彈簧的性能，與輸入動(dòng)力無關(guān)。
9.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于輸出液體的流量可在零流量至最大流量之間任意調(diào)節(jié)。
10.按權(quán)利要求1規(guī)定的液體輸送裝置，其特征還在于由多個(gè)該裝置簡單并聯(lián)所構(gòu)成的復(fù)合裝置具有輸出壓力均勻、恒定，流量連續(xù)可調(diào)的特點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明是一種液體輸送裝置,其典型的應(yīng)用是一種微型恒壓液體泵。本發(fā)明的特征在于其主要部件是兩個(gè)特性相同的圓柱凸輪及一個(gè)復(fù)進(jìn)彈簧,兩個(gè)圓柱凸輪的工作面相對(duì)且同復(fù)進(jìn)彈簧均處于同一軸線上。在外動(dòng)力及復(fù)進(jìn)彈簧的作用下,兩個(gè)圓柱凸輪間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)圓柱凸輪間的容腔體積產(chǎn)生周期性的變化,通過兩個(gè)單向閥的作用,即可吸入和泵出液體。本發(fā)明具有最大輸出壓力恒定的特點(diǎn),通過多個(gè)并聯(lián),可用于多種恒壓的液體輸送場合。
文檔編號(hào)F04C2/00GK1190704SQ98112819
公開日1998年8月19日 申請日期1998年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月11日
發(fā)明者曲永和 申請人:李青蓮, 曲天清, 曲永和