[发明专利]多活塞转轮流体泵装置

说明书

技术领域：

本发明涉及低压力大流量气体或者液体泵压输送应用领域，尤其涉及噪音要求严格并要求具备一定的输送压力的气体或者液体的密闭输送应用领域。

背景技术：

在目前的气体或者液体输送应用中，常规解决方案是使用各种形制的叶轮或者扇叶通过旋转叶轮或者扇叶对流体进行驱动，强迫流体向设计方向运动来实现。少量解决方案也结合了离心力等效应，在叶轮或者扇叶的旋转中结合流体的离心力效应部分地增强了输送效果。

在目前这些应用解决方案中，由于叶轮或者扇叶的特点以及现有工艺加工精度限制，造成扇叶或叶轮等驱动元件与外壳之间存在比较明显缝隙，该缝隙成为流体的回流通道。当流体的前后级压差达到一定程度时，会发生比较严重的泵内循环。这一内循环严重地降低了泵输送效率，并会产生各种附加的震动或者啸叫甚至设备损坏等不良后果。

为了应对和减小上述问题，常规的解决方法是提高叶轮或者扇叶的转速。这对于密度较高的液体来说，由于流体的惯性，这个问题能得到缓解，但是对于气体和部分密度较低的液体来说，速度的提高量要求较大，对于气体泵甚至要求叶轮或扇叶转速达到每分钟数万转，造成对电机要求过高并引起机械损耗加剧和大量的机械噪音，并不可避免的造成大量的发热。

另外，由于叶轮或者扇叶的开放式结构特点，在不增加额外测量传感器或者类似测量结构情况下，无法对泵压流体的输出量进行计算。这在部分需要计算流量的应用中需要增加额外流量测量传感器，增加了开支。

本发明内容：

本发明的目的是提供一个新的适用于低密度流体的泵体设计。它以气缸活塞结构为基本单元，通过合适的活塞排列和驱动设计，在中低速情况下，获得较大的流量输出能力并能保持较大的压强输出，消除了常规叶轮或扇叶结构的缺点。由于该结构对转速要求低，可以有效降低系统机械噪音。由于该结构使用活塞这一特点，可以简单地通过活塞工作周期折算整个泵的流量输出。

为了便于理解及表述方便，以下部分主要以气体为主要介质材料进行介绍，所用的名称也采用常见的便于理解的”气缸”、”吸气”、”排气”等名称命名，但是本发明由于原理上不对介质进行明显的压缩或扩展，所以同样适用于液体等不可明显压缩的流体介质。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它是由缸体1、若干活塞2、进口3、出口4、活塞驱动结构5组成；缸体1是一个具备若干气缸的整体固体零件，其气缸按照一定规律分布于本体。缸体1可以绕其本体中心轴转动。若干活塞2在缸体1中的每个气缸中按照一个气缸空间一个活塞的配套形式分布。进口3和出口4在缸体1的气缸开口侧对气缸出口进行出入气路的汇总。活塞驱动结构5通过机械结构对活塞进行规律性驱动。

所述缸体1是一个具备若干气缸的固体零件，气缸在缸体1的本体中按照一定规律分布，并且气缸方向可以是互相平行，也可以是互相呈辐射分布状，只要气缸分布上能令活塞驱动结构5驱动活塞2在缸体1中的对应气缸内按照一定规律往复运动即可。

所述若干活塞2是由数个活塞构成，活塞本身具备合适的机械结构可以与活塞驱动结构5互相连接并作用，并能受活塞驱动结构5的驱动来进行推进或者拉回动作。

所述进口3是一个具备合适形状的管道或者腔体，可以在装置运行的时候将缸体1中所有处于吸气状态的气缸的吸气效果汇总到同一个腔体或者管路中。

所述出口4与进口3类似，是一个具备合适形状的管道或者腔体，可以在装置运行的时候将缸体1中所有出于排气状态的气缸的排气效果汇总到同一个腔体或者管路中。

所述活塞驱动结构5是一个能按照一定规律驱动活塞的机械组件。该组件可以通过与活塞的连接对活塞按照不同的时机分别进行推动或者拉回。该结构在示意图中省略了与活塞连杆的连接的细节，诸如可能的铆接，万向头等可能的结构。

本发明的工作原理为：首先，整个装置按照示意图结构安装在合适的支持结构中。其中活塞驱动结构5和进口3以及出口4处于固定状态，缸体1通过合适的驱动结构以自身中线为轴进行旋转并带动活塞相对活塞驱动结构5运动。活塞驱动结构5对处于不同位置的活塞分别进行推或者拉的操作，令各气缸在处于进口3范围内时，活塞进行吸气，在出口4范围内时，活塞进行排气操作。

本发明有机地结合了多个气缸活塞结构，并去除了常规气缸的气门设计，通过旋转方式来进行气缸给排气行程的切换。通过本发明的简单的结构，实现了进口3和出口4位置处的连续吸/排操作，并保持了气缸活塞结构的高效无泄露的吸排气特点。

附图说明：

图1是本发明的总体示意图。

图2是本发明的进出口部分结构示意图。