阅读说明：本技术 计量泵 (Metering pump ) 是由 陈英米 罗祥耀 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及计量泵,其包括活塞杆驱动装置。所述活塞杆驱动装置包括固定的箱体,所述箱体一端设有端部法兰,所述端部法兰内设有滑动轴承,另一端不封闭,端面与输出端法兰固联,所述滑动轴承与输出端法兰之间设有活塞杆,所述活塞杆中部为环形滑块,所述环形滑块内侧沿长度方向设有相对设置的两条齿条,所述环形滑块两端设有圆柱形杆,与输出端法兰配合的圆柱形杆为输出端活塞杆,与滑动轴承配合的圆柱形杆为从动活塞杆；所述箱体中部沿垂向设有活塞杆驱动机构,所述活塞杆驱动机构包括分别设于箱体上、下表面中部的电机固定法兰和承接法兰。本发明的传动结构设计精巧,传动效率高,能耗小,布局合理,占用空间小,制造成本低,便于小型化设计。(The invention relates to a metering pump comprising a piston rod drive. The piston rod driving device comprises a fixed box body, one end of the box body is provided with an end flange, a sliding bearing is arranged in the end flange, the other end of the box body is not closed, the end face of the box body is fixedly connected with an output end flange, a piston rod is arranged between the sliding bearing and the output end flange, the middle part of the piston rod is an annular sliding block, two racks which are oppositely arranged are arranged on the inner side of the annular sliding block along the length direction, two ends of the annular sliding block are provided with cylindrical rods, the cylindrical rod matched with the output end flange is an output end piston rod, and the cylindrical rod matched with the sliding bearing is a driven piston rod; the middle part of the box body is vertically provided with a piston rod driving mechanism, and the piston rod driving mechanism comprises a motor fixing flange and a bearing flange which are respectively arranged at the middle parts of the upper surface and the lower surface of the box body. The transmission structure of the invention has the advantages of ingenious design, high transmission efficiency, low energy consumption, reasonable layout, small occupied space, low manufacturing cost and convenient miniaturization design.)

计量泵

本申请是专利申请日为2019年09月11日，专利申请号为 201910856049.X，发明名称为“计量泵活塞杆驱动装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及计量泵设备技术领域，具体涉及具有特定构造的活塞杆驱动装置的计量泵。

背景技术

计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流速可以无级调节，用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。计量泵是流体输送机械的一种,其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能,从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵,可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合。由于其自身的突出, 计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。

现有的计量泵多采用蜗轮蜗杆的传动方式，通过蜗轮蜗杆结构传递动力带动连杆机构，通过多连杆结构或连杆与滑块相结合的结构实现计量泵活塞杆的往复运动，其传递效率低，占用空间大，传动机构复杂，制造成本高，使用能耗多，且不利于小型化设计，不适用于可用空间较小或成本预算较低的情况使用。

发明内容

为克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种计量泵，该计量泵中的活塞杆驱动装置传动结构设计精巧，将扇形驱动齿轮设于平行相对设置的两条齿条之间，通过改变与扇形驱动齿轮啮合的齿条来改变传动方向，取代了涡轮蜗杆机构带动连杆或曲柄滑块机构的传统驱动方式，传动效率高，能耗小，布局合理，占用空间小，制造成本低，便于小型化设计；通过调节电机转速可调节活塞杆的往复运动的速度，以根据工作内容需求调节单位时间内泵出液体量。

本发明的技术方案：

计量泵，包括活塞杆驱动装置；所述活塞杆驱动装置包括固定的箱体，所述箱体一端设有端部法兰，所述端部法兰内设有滑动轴承，另一端不封闭，端面与输出端法兰固联，所述滑动轴承与输出端法兰之间设有活塞杆，所述活塞杆中部为环形滑块，所述环形滑块内侧沿长度方向设有相对设置的两条齿条，所述环形滑块两端设有圆柱形杆，与输出端法兰配合的圆柱形杆为输出端活塞杆，与滑动轴承配合的圆柱形杆为从动活塞杆；所述箱体中部沿垂向设有活塞杆驱动机构，所述活塞杆驱动机构包括分别设于箱体上、下表面中部的电机固定法兰和承接法兰，所述电机固定法兰上端设有驱动电机，电机固定法兰和承接法兰之间由上自下依次设有与驱动电机配合使用的驱动轴和止推轴承，所述驱动轴穿过环形滑块，其中部设有与齿条配合使用的扇形驱动齿轮。

与现有技术相比，本发明的计量泵具有以下显著的进步：

(1)活塞杆驱动装置中的传动结构设计精巧，将扇形驱动齿轮设于平行相对设置的两条齿条之间，通过改变与扇形驱动齿轮啮合的齿条来改变传动方向，取代了涡轮蜗杆机构带动连杆或曲柄滑块机构的传统驱动方式，传动效率高，能耗小，布局合理，占用空间小，使用零件少，可靠性高，制造成本低，便于小型化设计；

(2)通过调节电机转速可调节活塞杆的往复运动的速度，以根据工作内容需求调节单位时间内泵出液体量。

作为优化，所述滑动轴承与输出端法兰的通孔同轴，所述箱体内壁沿环形滑块运动方向设有上下两排导向轴承，所述环形滑块位于上排和下排导向轴承之间。滑动轴承与输出端法兰的通孔同轴时环形滑块可绕该通孔转动，所述导向轴承起到限位作用，防止环形滑块转动。

作为优化，前述的计量泵中，横向每排设有三个导向轴承。在环形滑块滑动时单侧至少有四个导向轴承将环形滑块夹住，保证环形滑块平稳滑动。

进一步，作为优化，前述的计量泵中，所述导向轴承与箱体内侧面螺接固连，螺接处涂有防松胶。螺纹连接较为稳定，螺接处涂防松胶，防止导向轴承反转时螺纹松脱。

作为优化，前述的计量泵中，所述滑动轴承与输出端法兰的通孔不同轴。环形滑块无法转动，无需增设导向轴承，减小了加工和装配难度。

作为优化，前述的计量泵中，所述扇形驱动齿轮的扇形侧面的两条通过圆心的切线之间的夹角范围可以在150°～170°之间，所述扇形驱动齿轮的齿数少于单侧齿条的齿数。防止驱动齿轮转出齿条范围，无法与另一侧齿条啮合，以实现往复运动。

作为优化，前述的计量泵中，所述齿条不对称设置，扇形驱动齿轮回转时，后端轮齿离开一侧齿条时，前端轮齿刚好与另一侧齿条进入啮合状态。扇形驱动齿轮与齿条一直处于啮合状态，可实现自锁，防止扇形驱动齿轮更换啮合齿条时活塞杆回退。

进一步，作为优化，前述的计量泵中，所述扇形驱动齿轮两端轮齿外棱边倒圆角。防止扇形驱动齿轮更换与其啮合的齿条时出现打齿的现象。

作为优化，前述的计量泵中，所述箱体的内腔最大长度为所述环状齿条最大长度的2倍。防止活塞杆往复运动时到达最大行程处与箱体相撞。

作为优化，前述的计量泵中，所述驱动轴上套设有齿轮定位挡环和卡圈，所述齿轮定位挡环位于扇形驱动齿轮和卡圈之间。固定扇形驱动齿轮，防止扇形驱动齿轮在工作过程中上下串动。

作为优化，前述的计量泵中，所述驱动轴沿轴长度方向设有通孔。起到减重的作用。

附图说明

图1是本发明的计量泵的活塞杆驱动装置的结构示意图；

图2是本发明的计量泵的活塞杆驱动装置的垂向剖视图；

图3是本发明的计量泵的活塞杆驱动装置的初始状态的横向剖视图；

图4是本发明的计量泵的活塞杆驱动装置的最大行程处的横向剖视图；

图5是本发明中的轮齿的结构示意图；

图6是本发明中的轮齿的俯视图；

图7是本发明中的活塞杆的结构示意图。

附图标记：

1-箱体，11-端部法兰；2-滑动轴承；3-活塞杆驱动装置，31- 驱动电机，32-驱动轴，33-卡圈，34-齿轮定位挡环，35-扇形驱动齿轮，351-轮齿、352-扇形侧面，36-止推轴承，37-电机固定法兰，38- 承接法兰；4-输出端法兰；5-活塞杆，51-环形滑块，52-齿条，53- 输出端活塞杆，54-从动活塞杆；6-导向轴承。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本发明作进一步的说明，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1-7所示，本发明的计量泵包括活塞杆驱动装置；所述活塞杆驱动装置包括固定的箱体1，所述箱体1一端设有端部法兰11，所述端部法兰11内设有滑动轴承2，另一端不封闭，端面与输出端法兰4固联，所述滑动轴承2与输出端法兰4之间设有活塞杆5，所述活塞杆5中部为环形滑块51，所述环形滑块51内侧沿长度方向设有相对设置的两条齿条52，所述环形滑块51两端设有圆柱形杆，与输出端法兰4配合的圆柱形杆为输出端活塞杆53，与滑动轴承2配合的圆柱形杆为从动活塞杆54；所述箱体1中部沿垂向设有活塞杆驱动机构3，所述活塞杆驱动机构3包括分别设于箱体1上、下表面中部的电机固定法兰37和承接法兰38，所述电机固定法兰37上端设有驱动电机31，电机固定法兰37和承接法兰38之间由上自下依次设有与驱动电机31配合使用的驱动轴32和止推轴承36，所述驱动轴32穿过环形滑块51，其中部设有与齿条52配合使用的扇形驱动齿轮35。

如图3所示，初始状态时，活塞杆5行程最小，扇形驱动齿轮 35朝内设置，一端轮齿351与齿条52啮合；启动驱动电机31，扇形驱动齿轮35向与其啮合的齿条52方向回转，活塞杆5伸出；如图4 所示，扇形驱动齿轮35最后一个轮齿351脱离该齿条52，与另一侧齿条52啮合时，活塞杆5收缩，实现往复运动。

所述扇形驱动齿轮35两侧的两个扇形侧面352之间的夹角可以为165°～170°，轮齿351的齿数少于单侧齿条52的齿数。防止驱动齿轮35转出齿条52范围，无法与另一侧齿条52啮合，以实现往复运动，夹角度数根据轮齿351多少决定，通常总轮齿351数目比半个齿轮齿数少1-2个。

所述齿条52不对称设置，扇形驱动齿轮35回转时，后端轮齿离开一侧齿条52时，前端轮齿刚好与另一侧齿条52进入啮合状态。扇形驱动齿轮35与齿条52一直处于啮合状态，可实现自锁，防止扇形驱动齿轮35更换啮合齿条52时活塞杆5回退。

所述扇形驱动齿轮35两端轮齿外棱边倒圆角。防止扇形驱动齿轮35更换与其啮合的齿条52时出现打齿的现象。

所述箱体1的内腔最大长度为所述环状齿条31最大长度的2倍。防止活塞杆5往复运动时到达最大行程处与箱体1相撞。

所述驱动轴32上套设有齿轮定位挡环34和卡圈33，所述齿轮定位挡环34位于扇形驱动齿轮35和卡圈33之间。固定扇形驱动齿轮35，防止扇形驱动齿轮35在工作过程中上下串动。

所述驱动轴32沿轴长度方向设有通孔。起到减重的作用。

实施例1

为防止活塞杆5在运动过程中产生回转，所述滑动轴承2与输出端法兰4的通孔同轴，所述箱体1内壁沿环形滑块51运动方向设有上下两排导向轴承6，所述环形滑块51位于上排和下排导向轴承6 之间。为保证环形滑块平稳滑动，环形滑块51滑动时单侧至少有四个导向轴承6将环形滑块51夹住。即横向每排至少设有3个导向轴承6，一共12个导向轴承6。

为防止导向轴承6反转时螺纹松脱。所述导向轴承6与箱体1 内侧面螺接固连，螺接处涂有防松胶。

装配导向轴承6的螺纹孔为通孔，由箱体1外侧面向内加工而成。

实施例2

所述滑动轴承2与输出端法兰4的通孔不同轴。环形滑块51无法转动，无需增设导向轴承6，减小了加工和装配难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。