[发明专利]轴向承载装置及其应用的立式旋转偏心隔膜泵

说明书

本发明公开了轴向承载装置，设置在隔膜泵的电机和偏心轮之间，包括耐磨垫片和滚珠，在电机的前端含油轴承表面套装设置耐磨垫片，在偏心轮的下底面设置轨道槽，在轨道槽中安装若干滚珠，滚珠的上部与轨道槽接触，滚珠的下部与耐磨垫片的上表面接触。还公开了相应的立式旋转偏心隔膜泵。本发明既能承受轴向负载力，又能降低噪音，降低温升，以及降低成本。

技术领域

本发明涉及隔膜泵的技术领域，特别涉及一种轴向承载装置，以及应用该轴向承载装置的立式旋转偏心隔膜泵。

背景技术

在立式旋转偏心隔膜泵的应用中，尤其是汽车座椅行业中腰托、按摩系统用充气泵，医疗行业的雾化器、制氧机用充气泵，以及其它大负载、大流量、长寿命使用的场合，会选用滚珠轴承的微型电机作为动力驱动件。带滚珠轴承的电机，一方面价格比较高，另一方面受结构尺寸限制，选择滚珠轴承型号尺寸太小的话，此滚珠轴承的寿命很难得到保证，而且滚珠轴承普遍噪音大，长时间连续工作时温升高，过高的温升还导致偏心轮变形甚至局部熔化失效。为了解决这些问题，有必要开发一种结构，既能承受轴向负载力，又能降低噪音、降低温升以及降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向承载装置，并提供应用轴向承载装置的立式旋转偏心隔膜泵，既能承受轴向负载力，又能降低噪音，降低温升，以及降低成本。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

轴向承载装置，设置在隔膜泵的电机和偏心轮之间，包括耐磨垫片和滚珠，在电机的前端含油轴承表面套装设置耐磨垫片，在偏心轮的下底面设置轨道槽，在轨道槽中安装若干滚珠，滚珠的上部与轨道槽接触，滚珠的下部与耐磨垫片的上表面接触。

所述轨道槽为若干独立沉孔槽，若干独立沉孔槽均匀分布在偏心轮的下底面圆周方向上，滚珠逐一安装在沉孔槽中。

所述轨道槽为圆环形槽，偏心轮下底面和耐磨垫片之间还设有保持架，保持架上具有若干定位孔，滚珠逐一套装在保持架的定位孔中，滚珠的上部安装在圆环形槽中。

所述偏心轮的轨道槽内注入润滑油，滚珠借助润滑油的粘性安装在轨道槽中，滚珠外露出轨道槽口部端面0.1mm以上。

所述耐磨垫片的形状为具有中心圆孔、外缘部圆形的片状体，其中心圆孔与电机轴间隙套装，外径尺寸大于滚珠运动区域的有效面积范围，使得滚珠的上侧与偏心轮的轨道槽底面接触，而下侧与耐磨垫片接触。

所述滚珠的材质为不锈钢；耐磨垫片的材质为石墨尼龙、PEEK等。

立式旋转偏心隔膜泵，采用前后都是粉末冶金含油轴承的电机，偏心轮套装在电机轴上，在电机和偏心轮之间安装上述轴向承载装置。

所述偏心轮具有中心孔，电机轴连接在中心孔中，偏心轮的一侧形成偏心孔，隔膜泵气囊的驱动轴下端插置在偏心孔中，偏心轮的另一侧形成配重槽，配重槽中固定安装配重钢珠。

所述配重槽的槽壁上沿轴向开设剖槽，配重槽的槽壁具有弹性。

所述偏心孔的中心与配重槽的中心位于偏心轮的同一直径上。

采用上述方案后，本发明的气泵工作原理是，当电机转动时，电机轴驱动偏心轮旋转，滚珠将在轨道槽内随着偏心轮转动，与耐磨垫片相互滚动及滑动摩擦，气泵在充气负载作用下的轴向负载将通过偏心轮传递给滚珠，由滚珠传递给耐磨垫片，最后由电机的含油轴承承受。由于本发明滚珠的材质可以选择不锈钢，滚珠所接触的偏心轮为自润滑低摩擦系数的塑料材质，且与滚珠接触的耐磨垫片可以选择为耐磨塑料材质，这些塑料材质与金属的相互运动，相比现有技术电机中滚珠轴承的金属与金属的相对运动，本发明的噪音和温升在理论上都明显低于现有技术。温升降低，对延长塑料材质的偏心轮寿命起到至关重要的作用，同时，本发明的零件成本构成也远低于现有技术使用滚珠轴承的电机结构。这样，本发明既能承受轴向负载力，又能降低噪音，降低温升，以及降低成本。