本發(fā)明涉及一種動(dòng)力裝置,特別是一種可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓動(dòng)力輸出的裝置,可用于醫(yī)療設(shè)備中。
背景技術(shù):
目前提供動(dòng)力的裝置中,常用的有柱塞泵,現(xiàn)有的柱塞泵通過驅(qū)動(dòng)活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)液體的增壓,其吸入和排出都是單向閥,單向閥常采用鋼珠+彈簧形式,進(jìn)行開閉狀態(tài)的切換時(shí)反應(yīng)速度較慢;而且單泵體最高壓力存在瓶頸,并且單泵體在運(yùn)行過程中只能進(jìn)行脈沖壓力輸出,無法持續(xù)高壓,因此常采用單泵體+高壓蓄能器來保持壓力的恒定,這樣就造成了壓力不穩(wěn)定,高壓蓄能器的使用又增加了成本,管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用,則增加了實(shí)現(xiàn)無菌化的難度。
另外,目前常用的傳動(dòng)裝置多采用曲柄連桿傳動(dòng)裝置,存在著加工工藝要求很高,制造工序復(fù)雜和成本較高的缺點(diǎn)。上述的這些缺點(diǎn),都限制了所屬技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明申請(qǐng)即是針對(duì)目前動(dòng)力裝置所存在的上述不足之處,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,避免復(fù)雜的曲柄加工工藝的傳動(dòng)裝置,該裝置可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓動(dòng)力輸出。
具體來說,本發(fā)明申請(qǐng)所述的動(dòng)力裝置,包括相互連接的傳動(dòng)裝置和輸出裝置,其中,傳動(dòng)裝置包括可由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸,主軸與連桿連接且可帶動(dòng)連桿擺動(dòng),主軸的旋轉(zhuǎn)軸與連桿的擺動(dòng)軸不共線,連桿分別與兩個(gè)推桿活動(dòng)連接,兩個(gè)推桿位于同一平面,且兩個(gè)推桿呈異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),推桿與輸出裝置連接為輸出裝置提供動(dòng)力,使輸出裝置獲得穩(wěn)定的動(dòng)力輸出。
進(jìn)一步的,所述的輸出裝置包括兩個(gè)各自獨(dú)立的泵體,每個(gè)泵體具有泵腔,所述每個(gè)推桿分別位于一個(gè)泵腔內(nèi),每個(gè)泵體設(shè)有兩個(gè)與泵腔相通的管腔,每個(gè)管腔的一端與泵腔相通,另一端通向泵體外,每個(gè)管腔內(nèi)設(shè)有放置閥芯的容納腔,閥芯可在容納腔內(nèi)移動(dòng)且不會(huì)脫出,容納腔一端通過接入口與管腔相連通向泵腔,另一端通過出口與管腔相連通向泵體外,所述一個(gè)閥芯可完全封閉所處容納腔的接入口/出口,而不能完全封閉所處容納腔的出口/接入口,另一個(gè)閥芯可完全封閉所處容納腔的出口/接入口,而不能完全封閉所處容納腔的接入口/出口。當(dāng)兩推桿異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),推桿對(duì)輸出裝置起到穩(wěn)壓輸出的效果。
可選擇的,所述輸出裝置為切換裝置,所述切換裝置為具有兩段管腔的閥體,所述推桿分別位于管腔內(nèi),兩段管腔分別與閥體內(nèi)部的容納腔相通,容納腔內(nèi)放置有閥芯,閥芯可在容納腔內(nèi)移動(dòng)且不會(huì)脫出,容納腔通過兩個(gè)接入口分別與管腔相通,容納腔還通過出口與通向閥體外,所述閥芯可交替完全封閉所述兩個(gè)接入口,且無法完全封閉所述出口。當(dāng)兩推桿異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),推桿對(duì)輸出裝置起到穩(wěn)壓輸出的效果。
進(jìn)一步的,所述兩個(gè)推桿之間呈異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),這是通過對(duì)連桿的位置和與主軸的位置關(guān)系的設(shè)計(jì)而得到的,例如主軸的旋轉(zhuǎn)軸與連桿的擺動(dòng)軸不共線,通過位置關(guān)系的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)兩推桿的異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩推桿異步直線運(yùn)動(dòng)時(shí),推桿對(duì)輸出裝置起到穩(wěn)壓輸出的效果。
進(jìn)一步的,所述的傳動(dòng)裝置還包括保持推桿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的限位裝置。
更進(jìn)一步的,所述限位裝置為設(shè)置在推桿兩側(cè)的限位塊。
進(jìn)一步的,所述的傳動(dòng)裝置還包括位于主軸與連桿之間的連接件。
更進(jìn)一步的,所述連接件為軸承,主軸與軸承連接,軸承外緣與連桿連接。
再進(jìn)一步的,所述連接件為偏心軸承,軸承的幾何中心與主軸的旋轉(zhuǎn)軸不共線。
進(jìn)一步的,所述連桿為偏心輪,偏心輪包括與主軸連接的輪體和分別與推桿連接的兩個(gè)柄。輪體的幾何中心與主軸的旋轉(zhuǎn)軸不共線。
更進(jìn)一步的,所述兩個(gè)柄位于輪體的兩端,位于同一直線上,呈180°角。這樣使得兩個(gè)推桿在偏心輪的帶動(dòng)下呈異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步的,所述連桿與推桿之間通過連接銷連接。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述泵體之間互相獨(dú)立分離或不同泵體之間共用同一外壁。
更進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述泵體之間可拆卸連接組裝,連接方式包括但不限于卡接、插接、粘貼、螺栓連接或焊接。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述閥芯與所在容納腔的接入口/出口的接觸面可完全封閉該側(cè)容納腔,而與所在容納腔的出口/接入口的接觸面不可完全封閉該側(cè)容納腔。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述閥芯包括實(shí)心、半實(shí)心或空心閥芯,其與所在容納腔的接入口/出口的接觸面可完全封閉該側(cè)容納腔,而與所在容納腔的出口/接入口的接觸面無法完全封閉該段管腔。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述閥芯包括球型、柱型、棱型或不規(guī)則型,其與所在容納腔的接入口/出口的接觸面可完全封閉該側(cè)容納腔,而與所在容納腔的出口/接入口的接觸面無法完全封閉該段管腔。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述管腔可為直線形或具有至少一段弧度。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述管腔的橫截面可為圓形、正多邊形、非正多邊形、蝶形或不規(guī)則形。
進(jìn)一步的,在輸出裝置中,所述不同管腔的內(nèi)徑可相同或不同。
應(yīng)該理解的是,所述泵體、推桿和閥芯的材質(zhì),可為各種可能的材質(zhì),包括金屬、合金、塑料、尼龍、陶瓷、玻璃等,當(dāng)在醫(yī)療器械中應(yīng)用時(shí),則需要滿足便于無菌處理的要求。
本發(fā)明申請(qǐng)所述的動(dòng)力裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,避免了復(fù)雜的曲柄設(shè)計(jì),采用偏心旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了推桿平穩(wěn)的異步直線運(yùn)動(dòng),并且偏心結(jié)構(gòu)加工工藝簡(jiǎn)單,成本低,通過兩個(gè)偏心結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩推桿平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)動(dòng)力裝置的穩(wěn)壓輸出。
附圖說明
圖1為本發(fā)明申請(qǐng)傳動(dòng)裝置一個(gè)實(shí)施例的示意圖;
圖2為本發(fā)明申請(qǐng)傳動(dòng)裝置另一個(gè)實(shí)施例的示意圖;
圖3為本發(fā)明申請(qǐng)輸出裝置的一個(gè)泵體的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3實(shí)施例的局部a的放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明申請(qǐng)輸出裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明申請(qǐng)切換裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1為主軸、2為連桿、3為推桿、4為連接銷、5為限位塊、6為偏心軸承、21為第一偏心輪、22為第二偏心輪、31為第一推桿、32為第二推桿、41為第一連接銷、42為第二連接銷;
1’為泵體、2’為泵腔、3’為推桿、41’為第一閥芯、42’為第二閥芯、51’為第一管腔、52’為第二管腔、61’為第一容納腔、62’為第二容納腔、71’為第一出口、72’為第二出口、81’為第一接入口、82’為第二接入口、11’為第一泵體、12’為第二泵體、21’為第一泵腔、22’為第二泵腔、31’為第一推桿、32’為第二推桿;
1”為切換裝置、21”為第一管腔、22”為第二管腔、3”為容納腔、4”為閥芯、51”為第一接入口、52”為第二接入口、53”為出口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)所述技術(shù)方案進(jìn)行非限制性地描述,目的是為了公眾更好地理解所述技術(shù)內(nèi)容。
本發(fā)明申請(qǐng)所述的動(dòng)力裝置,包括相互連接的傳動(dòng)裝置和輸出裝置,傳動(dòng)裝置包括可由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸,主軸與連桿連接且可帶動(dòng)連桿擺動(dòng),主軸的旋轉(zhuǎn)軸與連桿的擺動(dòng)軸不共線,連桿分別與兩個(gè)推桿活動(dòng)連接,兩個(gè)推桿位于同一平面,且兩個(gè)推桿呈異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),推桿與輸出裝置連接為輸出裝置提供動(dòng)力,使輸出裝置獲得穩(wěn)定的動(dòng)力輸出。
以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)所述動(dòng)力裝置的傳動(dòng)裝置進(jìn)行描述:
傳動(dòng)裝置實(shí)施例一
如圖1所示,本發(fā)明申請(qǐng)所述的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu),包括可由驅(qū)動(dòng)裝置(例如包括但不限于電機(jī))驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸1,主軸1與連桿2連接且可帶動(dòng)連桿2擺動(dòng),主軸1的旋轉(zhuǎn)軸與連桿2的擺動(dòng)軸不共線,連桿2的兩端分別與第一推桿31和第二推桿32通過第一連接銷41和第二連接銷42活動(dòng)連接。由于主軸1與連桿2不同心,主軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)連桿2擺動(dòng),連桿2的擺動(dòng)則帶動(dòng)第一推桿31和第二推桿32運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)與推桿相連的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
傳動(dòng)裝置實(shí)施例二
在圖2中,在該實(shí)施例中,動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括可由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的主軸1,主軸1與偏心輪連接且可帶動(dòng)偏心輪擺動(dòng),主軸1的旋轉(zhuǎn)軸與偏心輪的擺動(dòng)軸均不共線,為偏心設(shè)計(jì),偏心輪包括輪體51和位于輪體51兩端的兩個(gè)柄52,兩個(gè)柄分別通過第一連接銷41和第二連接銷42與第一推桿31和第二推桿32活動(dòng)連接。偏心輪與第一推桿31和第二推桿32位于同一平面,且第一限位塊61和第二限位塊62分別限制了第一推桿31和第二推桿32的運(yùn)動(dòng)路徑,使得主軸1的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一推桿31和第二推桿32做同一水平上的直線異步往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明申請(qǐng)所述的輸出裝置包括雙泵,由單泵構(gòu)成,結(jié)合附圖具體說明:
如圖3-4所示,一個(gè)單泵的一個(gè)實(shí)施例的示意圖,該獨(dú)立的泵,包括具有泵腔2’的泵體1’,泵腔2’內(nèi)設(shè)有可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的推桿3’,推桿3’可在驅(qū)動(dòng)裝置(例如包括但不限于氣缸、電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),泵體1’上設(shè)有兩個(gè)與泵腔2’相通的管腔,分別為第一管腔51’和第二管腔52’,每個(gè)管腔的一端與泵腔2’相通,另一端通向泵體1’外,每個(gè)管腔內(nèi)設(shè)有放置閥芯(分別為第一閥芯41’和第二閥芯42’)的容納腔,分別為第一容納腔61’和第二容納腔62’,閥芯可在各自所處的容納腔內(nèi)移動(dòng)且不會(huì)脫出,第一容納腔61’一端通過第一接入口81’與第一管腔51’相連通向泵腔2’,另一端通過第一出口71’與第一管腔51’相連通向泵體1’外;第二容納腔62’一端通過第二接入口82’與第二管腔52’相連通向泵腔2’,另一端通過第二出口72’與第二管腔52’相連通向泵體1’外;第一閥芯41’可完全封閉所處第一容納腔61’的第一接入口81’,而不能完全封閉所處第一容納腔61’的第一出口71’,而第二閥芯42’可完全封閉所處第二容納腔62’的第二出口72’,而不能完全封閉所處第二容納腔62’的第二接入口82’。即不同閥芯僅能封閉所在容納腔的一端,且不能封閉不同容納腔的同一方向。
單獨(dú)的泵的工作原理,結(jié)合附圖3-4,詳細(xì)描述如下:在該實(shí)施例中,以第二管腔52’為低壓進(jìn)液端,而第一管腔51’為高壓出液端,3’為推桿(活塞桿),其中,第一出口71’為不完全封閉端,第二出口72’為完全封閉端,第一接入口81’為完全封閉端,而第二接入口82’為不完全封閉端。當(dāng)推桿3’向下抽吸,第二容納腔62’中的第二閥芯42’運(yùn)動(dòng)至不完全封閉端——第二接入口82’,低壓液體由不完全封閉端——第二出口72’進(jìn)入泵腔2’;而第一閥芯41’運(yùn)動(dòng)至第一容納腔61’的完全封閉端——第一接入口81’,液體不會(huì)往由第一管腔51’向外流出。當(dāng)推桿3’向上推進(jìn)時(shí),第二閥芯42’運(yùn)動(dòng)至完全封閉端——第二出口72’,高壓液體不會(huì)第二管腔52’向外流出;而第一閥芯41’運(yùn)動(dòng)至不完全封閉端——第一出口71’,高壓液體由第一管腔51’的不完全封閉端流出;如此通過推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)液體增壓。
輸出裝置實(shí)施例一
如圖5,本實(shí)施例為雙泵,且泵體之間共用一個(gè)外壁,根據(jù)上文所述,每一個(gè)單泵均可實(shí)現(xiàn)恒定由一個(gè)管腔進(jìn)液而從另一個(gè)管腔出液的功能,在本實(shí)施例中,兩個(gè)泵為異步,包括第一泵體11’和第二泵體12’,對(duì)應(yīng)具有第一泵腔21’和第二泵腔22’,以及第一推桿31’和第二推桿32’,由于兩個(gè)推桿31’和32’異步做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),使得第一泵體11’和第二泵體12’的液體進(jìn)出方向相反,這樣在兩個(gè)推桿交替上下移動(dòng)時(shí),液體始終由第一泵體11’或第二泵體12’其中之一泵出,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的壓力輸出。
輸出裝置實(shí)施例二
如圖6所示,所述輸出裝置為切換裝置1”,所述切換裝置為具有兩段管腔的閥體,所述推桿分別位于第一管腔21”和第二管腔22”內(nèi),兩段管腔分別與閥體內(nèi)部的容納腔3”相通,容納腔3”內(nèi)放置有閥芯4”,閥芯4”可在容納腔3”內(nèi)移動(dòng)且不會(huì)脫出,容納腔3”通過第一接入口51”和第二接入口52”分別與第一管腔21”和第二管腔22”相通,容納腔3”還通過出口53”與通向閥體外,所述閥芯4”可交替完全封閉第一接入口51”和第二接入口52”,且無法完全封閉所述出口53”。當(dāng)兩推桿異步直線運(yùn)動(dòng)時(shí),第一接入口51”或第二接入口52”之一完全封閉,而出口53”始終開放,推桿對(duì)輸出裝置起到穩(wěn)壓輸出的效果。
顯然,在本發(fā)明申請(qǐng)所述的泵中,單泵可以各自獨(dú)立分離,也可以共享同一外壁,閥芯和所處的容納腔的形狀可有多種可能的情況,并且管腔的橫截面形狀也可有多種,只需滿足閥芯僅封閉容納腔一端即可。
由于所述動(dòng)力裝置是由傳動(dòng)裝置與輸出裝置組合得到,因此,上述傳動(dòng)裝置可以與輸出裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合,通過傳動(dòng)裝置來控制推桿的同步或異步直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)輸出裝置的穩(wěn)壓動(dòng)力輸出。
應(yīng)該理解的是,上述內(nèi)容包括附圖不是對(duì)所述技術(shù)方案的限制,事實(shí)上,在相同或近似的原理下,對(duì)所述技術(shù)方案進(jìn)行的改進(jìn),包括各部分結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、所用材質(zhì),以及基本相同功能結(jié)構(gòu)的等同替換,都在本發(fā)明申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。