[发明专利]活塞泵

说明书

本申请是申请日为2004年1月8日、申请号为200410001681.X、题为“活塞泵”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及泵，特别是小型的活塞泵。

背景技术

诸如用于氧浓缩器之类的医疗应用的泵通常需要体积紧凑且安静，以可随意地在家庭或医院中适用。因此，重要的是适当地抑制泵工作过程中的工作空气的噪音，以及减小振动。

传统泵存在的一个问题是，当活塞往复运动，特别是如果它们没有适当地加以平衡的话，这些泵可能会产生过多的噪音和振动。在对置活塞泵中产生这个问题的一个原因是，活塞可能是通过在活塞的连接杆之间的单个保持件或偏心零件连接至驱动轴的。正常情况下，一偏心零件安装至驱动轴，并且两尖头部分或凸部从该偏心零件的各侧轴向延伸，以将活塞安装至驱动轴。由于活塞之间的轴向间隙，当驱动轴转动时，就会产生一力矩或振动力偶。

传统泵的另一个问题是对曲轴箱与气缸的密封。气缸对曲轴箱或阀头的不正确密封可能会导致压缩空气渗漏到泵的外部，这将使泵的效率降低并产生噪音。典型的密封结构要么容易发生渗漏，要么就需要对阀板进行昂贵的机加工操作。同样，许多曲轴箱设有敞开的颈部，以使活塞能在装配的过程中方便地滑到曲轴箱中。通常地，在颈部中的开口在气缸处终止，它具有弯曲状的外表面。这使得对曲轴箱的密封变得困难，并通常需要除了密封曲轴箱端部之外的单独的密封件，因而增加了装配的复杂度，也在颈部密封件与端部密封件之间产生了一可能的渗漏通道。

传统泵的另一个问题是，阀挡可能会在工作的过程中产生额外的噪音。通常使用瓣阀来控制阀头的吸入口和排出口。由于排出口是在被压缩的空气的作用下而开启的，所以使用一阀挡来支承阀并防止其过度伸展以致超出其弹性范围。通常，阀挡的下侧从阀板向上成坡道，以将阀的末端支承得比阀的颈部离开阀板更远。阀通常是金属的，并且阀挡可以是金属或者塑料的，但在任一情况下，两表面之间的快速接触都可能会产生医疗应用中所无法接受的轻叩声或滴答声。这里的另一问题是，薄而平的瓣阀可能会屈从于瓣与阀挡之间的表面吸力，并基本上“粘”在阀挡上，从而保持开启。

低噪音泵设计所面临的还有一个问题是，对阀头的吸入腔和/或排出腔进行消声。这可以通过直接地或者通过合适的软管来将一消声器附接至阀头来实现。另一技术方案是使排放出的空气在活塞头部的非加压侧上流入曲轴箱中。在这种情况下，如果曲轴箱封闭，并且诸活塞同相，曲轴箱则通常将通过一消声器来进行排放，以避免在泵中产生脉动。即使采用了后一技术，阀头也通常通过引导至曲轴箱的软管来排出，这通过直接安装在曲轴箱上或者在一软管端部处的一消声器来进行排放。

因此，需要一种能解决上述问题的改进的泵。

发明内容

根据一个方面，本发明提供一种用于泵的一活塞和一驱动轴的组件。该组件包括第一和第二活塞，每一活塞有一头部和一连接杆。两连接杆具有相应的第一和第二开孔。第一和第二轴承配合入相应的连接杆的第一和第二开孔中。第一和第二偏心零件配合入相应的第一和第二轴承的中心开孔中。偏心零件各具有一轴向通孔，并且轴向延伸至一侧且大致不超过相应的活塞连接杆的一表面，以使活塞可在驱动轴上安装成连接杆轴向地偏置并且大致彼此相邻。

在较佳的形式中，偏心零件是盘形的，它们各有一大致不超过连接杆轴向尺寸的轴向尺寸。较佳地，活塞连接杆间隔开不超过1.5875mm(1/16英寸)地安装于驱动轴。偏心零件较佳地是压配合到轴承内座圈的中心中。当两活塞具体不同的质量时，例如当一个活塞具有一较大的活塞头部时，两杯状保持件可具有不同的质量，以有利于使两活塞作用在驱动轴上的力矩接近平衡。较重的保持件与较轻的活塞连接杆和盘一起使用，以使各活塞组件的总质量相等。实现这点的一种方式是用不同的材料制成两保持件和/或将它们制成不同的尺寸。例如，一个保持件可以用锌制的，而另一个是用镁或铝制的。

在另一方面中，本发明提供一气缸密封件组件。气缸设有形成一径向倾斜的倾斜周向表面的一圆形端部。该倾斜表面设有一周向凹槽，其尺寸构造成可接纳密封件、较佳的是一弹性O形环。该组件较佳地是附接至具有一圆形凹进部的一阀板，该圆形凹进部形成一圆形表面，该圆形表面相应于密封件支靠其安置的气缸倾斜表面成一倾斜角度。