[发明专利]流体源动力控制切换单柱塞的往复泵

说明书

技术领域

本发明涉及液力式往复泵，具体涉及一种的压力流体驱动的输出往复动力的不容易损坏的往复泵。

背景技术

在很多需要提供稳定动力的场合，经常会看到各种流体泵，这里流体泵利用各种高压的液体或者气体，驱动泵内的运动构件运动，输出稳定可靠的动力，流体往复泵包括转动和往复运动等方式，目前的往复运动泵的常见的结构包括有类似于活塞结构的泵体和作为活动的动力件的活塞杆，在泵体的两端设有流体进出的两通孔，该两通孔通过一个用于控制该两通孔进出气、出进气的流体流向切换装置与外部的高压流体源连接导通，外部的高压流体源经过流体流向切换装置以后分别自泵体两端的通孔进入、或排出，从而推动泵体内部的活塞来回地左右运动，实现输出稳定可靠的往复运动的目的，目前常见的往复泵，所使用的流体流向切换装置因为采用了弹簧作为内部控制部分的弹性回力源，在工作中弹簧会不停地被压缩蓄能或者被释放后自由回复，因为这种往复泵的往复运动的频率较高，特别是高压气体驱动的往复泵，弹簧被压缩和回弹的频率与往复泵的泵杆的运动频率要保持同步，这种高频率下的工作，容易导致弹簧过快地疲劳，很快就会达到弹簧的疲劳极限，造成流体流向切换装置很快失效，根据目前的测试表明，目前市面上这种结构的流体泵，新泵如果持续工作的话，连续使用时工作寿命往往持续较短时间，因此目前的这些流体泵，因为流体流向切换装置的寿命较短，造成了整个流体泵的工作寿命受到了限制，需要准备多个的备用流体泵，不仅会影响生产的效率，同时大大增加了用户的使用的成本。

发明内容

本发明的技术目的是为了提供能够提供高频率往复直线运动且流体流向切换装置不会产生疲劳造成过早损坏的往复泵。

本发明的流体源动力控制切换单柱塞的往复泵，包括有带有泵体腔用于与泵活塞密封配合的泵体、与泵体腔的内缘密封配合将泵体腔分为第一泵体腔和第二泵体腔的泵活塞、在泵体第一端和第二端与泵体结合密封的第一泵体盖和第二泵体盖、在泵体的第一或第二泵体盖中心处开设有活塞杆通孔，活塞杆与活塞杆通孔密封配合并与活塞的相应端相互固定连接，第一泵体盖相对的腔泵活塞侧面为第一活塞面，第二泵体盖相对的腔泵活塞侧面为第二活塞面，所述的流体流向切换装置包括有柱塞切换单元和将该柱塞切换单元与该泵体内的泵体腔密封连接用的若干密封管，所述的柱塞切换单元包括内部具有长形的柱塞腔的切换柱塞缸体、圆筒形的切换杆、第一柱塞块、第二柱塞块、间隔密封件、第一柱塞腔密封盖和第二柱塞腔密封盖，间隔密封件设于柱塞腔内的中部与柱塞腔轴向定位，间隔密封件外缘与柱塞腔的内缘相互密封配合，并将柱塞腔中部腔体沿轴线方向分为至少3个相互间隔密封的圆环形的第一间隔腔、第二间隔腔和第三间隔腔，且第一间隔腔和第二间隔腔、第二间隔腔和第三间隔腔之间具有一定厚度的密封层，第二间隔腔内设有与切换柱塞缸体外表面贯通的流体进入口，间隔密封件的中部设有与柱塞腔的轴线方向平行的切换杆滑动孔，所述的第一间隔腔、第二间隔腔和第三间隔腔均设有至少1个的径向的间隔通孔与切换杆滑动孔相互导通，切换杆为长圆筒形的结构，该圆筒形结构的中心设有密封的堵头，该堵头将圆筒形的切换杆内部的圆筒腔分为2个相互间隔密封的桶状的第一切换腔和第二切换腔，该切换杆设于间隔密封件中部的切换杆滑动孔内并密封性滑动连接，第一柱塞块和第二柱塞块在切换杆的两端分别与切换杆固定连接，并将切换杆两侧的第一切换腔和第二间切换密封，第一柱塞块和第二柱塞块外缘与柱塞腔的内缘相互密封配合，第一柱塞盖和第二柱塞盖与切换柱塞缸体固定并气密形连接，第一柱塞盖和第一柱塞块之间的柱塞腔为第一柱塞腔，第一柱塞块和间隔密封件之间的柱塞腔为第一柱塞间隔腔，第二柱塞盖和第二柱塞块之间的柱塞腔为第二柱塞腔，第二柱塞块和间隔密封件之间的柱塞腔为第二柱塞间隔腔，切换杆桶状面上设有若干组切换杆通孔，每组切换杆通孔半径为r且圆心分布于垂直于切换杆轴线的同一平面内，所述的若干组切换杆通孔沿第一切换腔到第二切换腔的轴线方向，依次包括分布于第一切换腔内的第一排切换杆通孔、第二排切换杆通孔，以及分布于第二切换腔内的第三排切换杆通孔和第四排切换杆通孔，所述的切换杆通孔贯通至切换杆的外侧面，第一柱塞块与第一柱塞盖紧密贴近时，切换杆内的堵头右侧边缘不超过第一间隔腔的右侧边缘，第一排切换杆通孔边缘不超出第一切换腔左侧的密封间隔，第二柱塞块与第二柱塞盖紧密贴近时，切换杆内的堵头左侧边缘不超过第三间隔腔的左侧边缘，第四排切换杆通孔边缘不超出第三间隔腔右侧的密封间隔，第一排切换杆通孔与第四排切换杆通孔中心的距离小于间隔密封件的宽度c，第二排切换杆通孔边缘与第三排切换杆通孔边缘之间的最近的距离大于第二间隔腔的宽度，第二活塞面贴紧第二泵体盖内侧面时，第1a密封管一端贯穿第一泵体盖与第一泵体腔导通，第1a密封管另一端与第一间隔腔导通，第1b密封管一端在靠近第一活塞面处与第一泵体腔导通，另一端贯穿第二柱塞盖与第二柱塞腔导通，第一活塞面贴紧第一泵体盖内侧面时，第2a密封管一端贯穿第二泵体盖与第二泵体腔导通，第2a密封管另一端与第三间隔腔导通，第2b密封管一端在靠近第二活塞面处与第二泵体腔导通，另一端贯穿第二柱塞盖与第一柱塞腔导通，第3a密封管中部设有与外部导通的排出口，两端分别与第一柱塞间隔腔和第二柱塞间隔腔导通，第3b密封管一端通过设于泵体腔的中点处贯穿泵体的绕流孔与泵体腔导通，另一端与大气导通，活塞中央的圆周面上向内凹入形成有圆环形的活塞槽，该圆环形活塞槽与本体腔内缘构成密封的活塞腔，该活塞槽与本体腔内缘接触处的距离为活塞腔宽度h，活塞两端面之间的距离为活塞宽度H，组装后第一泵体盖和第二泵体盖内侧面之间的距离为泵体腔宽度L，关系为L<H+h。