[发明专利]混合式章动泵

说明书

技术领域

本发明涉及泵，尤其涉及章动泵。

背景技术

具有以圆形摇摆或摆动的运动方式使活塞往复运动从而引致泵送作用的章动部件的章动泵是公知的。例如，第5,007,385号美国专利公开了这样一种装置，它在摆动部件和罩壳之间采用了球形轴承或可选地使用十字形(cross-type)万向接头。摆动部件由驱动轴偏心地驱动并具有臂，该臂借助球窝接头(ball joint)或其它枢轴接头接合到做线性往复运动的活塞。

这类装置通常具有许多滑动面并从而具有许多轴承，因此使得整个结构相对复杂、难以组装并且很昂贵。

发明内容

本发明提供了一种章动泵，在这种章动泵中，十字形万向接头将章动部件连接至罩壳、球窝接头将章动部件连接至活塞杆、并且活塞杆固定于活塞头，从而活塞头可在泵缸中摆动。此举去除了活塞杆和活塞头之间的轴承连接，同时能够获得使用万向接头将章动部件连接至罩壳以消除活塞头的边载荷(side load)的有益效果。

根据本发明的另一个方面所述，活塞杆被制造得相对较长，从而使活塞头在泵缸中的摆动运动最小化。活塞杆被制造得越长，则活塞头在泵缸中的摆动程度就越小。换句话说，例如对于12°倾角的万向接头而言，在活塞杆足够长的情况下，活塞头将仅倾斜1°。活塞头的这种相对于其在泵缸中的轴向对直的较小倾斜致使可以使用在摆动泵中普遍使用的活塞皮碗(piston cup)，或者可以使用开口环密封件(split-ring seal)(开口环是通常在内燃往复式发动机以及某些往复式泵中使用的类型)。开口环密封件通常被认为是可以提供非常长的磨损期限和低的漏气泄漏，而摆动活塞皮碗则可在摆动活塞头具有相对较大倾角的情况下提供足够的密封。

使用万向接头来将摆动部件连接到罩壳是理想的，这是因为万向接头能够传递由摆动部件所承受的扭转负荷，从而降低活塞上的边载荷。活塞上的边载荷会导致磨损增加、寿命缩短以及在泵的使用期限内的更大的漏气泄漏。

此外，利用U形接头以及通过使用套节接头来将摆动部件连接到活塞杆而获得的较长的行程可以较小的空间中提供明显高于其它类型的章动泵设计的较高流量。允许使用开口环密封件来代替活塞皮碗同样可以帮助降低摩擦负荷，并提供较高的效率。

本发明的上述和其它目的以及有益效果将在随后的详细描述得到阐述。在随后的描述中，将参照示出了本发明的实施方案的附图进行描述。

附图说明

图1是在90°剖面线上得到的剖视示意图，它示出了采用本发明的泵；

图2是泵的可选实施方案的立体图；

图3是泵的剖面示意图；

图4是一部分轭的放大图；

图5是偏心销的放大视图；

图6是泵的活塞的立体图；

图7是活塞的另一个立体图；

图8是阀头的立体图；

图9是轭的顶部的立体图；以及

图10是活塞的剖视图。

具体实施方式

本发明的泵10具有可由任意数目的部分构成的罩壳12、一对彼此相对的压缩活塞14(图中仅示出了其中一个，而另一个与其相隔180°，图1是90°的剖视图)、一对真空活塞16(图中只示出了其中一个，另一个真空活塞16与其相对并相对于驱动轴18的轴线与其相隔180°)。每个活塞14、16分别具有头部14A或16A以及杆部14B或16B。头部14A和16A在各自的泵缸20和22中轻微摇摆地往复运动。头部14A和16A具有各自的开口环密封件14C、16C(它们优选地由聚四氟乙烯复合材料制成)，开口环密封件14C、16C与泵缸20、22的壁形成了滑动密封，并且它们的外表面优选地具有与泵缸的半径相等的半径以便活塞在泵缸中摆动时能保持良好密封。进气阀24和排气阀26被分别设置用于为泵缸20中的泵送室进气和排气，而进气阀28和排气阀30被分别设置用于为泵缸22中的泵送室进气和排气。本发明也可应用于只通过压力或只通过真空运行的泵。在这种情况下，提供奇数个活塞(例如三个或五个)对于使气体脉动作用最小化是比较理想的。