阅读说明：本技术 一种往复式液压隔膜泵 (Reciprocating hydraulic diaphragm pump ) 是由 姜新喜 白士莹 范丘林 韩立国 冷严昊 张亚光 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种往复式液压隔膜泵,包括传动箱体、柱塞、液压腔组件、隔膜头组件、补油管路和回油管路,所述液压腔组件内安装有缸套,缸套内装有柱塞；所述柱塞的末端通过轴承销安装有柱塞轴承,所述柱塞轴承与渐开线凸轮接触,渐开线凸轮与芯轴连接；所述柱塞上设有挡柱,挡柱与回位弹簧的一端连接,回位弹簧另一端与弹簧压盖连接。本发明提供的隔膜泵在运行时柱塞与轴心的距离等于渐开线凸轮的基圆半径,使柱塞在做功时除重力外没有其他侧向力,不会产生偏磨现象。渐开线凸轮推动柱塞向前运动时匀速直线运动,两个凸轮成180°布置,可持续地匀速输送介质,管路不用加蓄能器,即可形成平稳的压力。(The invention discloses a reciprocating hydraulic diaphragm pump which comprises a transmission box body, a plunger, a hydraulic cavity assembly, a diaphragm head assembly, an oil supplementing pipeline and an oil returning pipeline, wherein a cylinder sleeve is installed in the hydraulic cavity assembly, and the plunger is installed in the cylinder sleeve; the tail end of the plunger is provided with a plunger bearing through a bearing pin, the plunger bearing is in contact with an involute cam, and the involute cam is connected with the mandrel; and a blocking column is arranged on the plunger, the blocking column is connected with one end of a return spring, and the other end of the return spring is connected with a spring gland. The distance between the plunger and the axis of the diaphragm pump is equal to the base radius of the involute cam when the diaphragm pump operates, so that the plunger does not have other lateral force except gravity when doing work, and eccentric wear is avoided. The involute cams push the plunger piston to move forwards at a constant speed and move linearly, the two cams are arranged at 180 degrees, the medium can be continuously conveyed at a constant speed, and the pipeline can form stable pressure without adding an energy accumulator.)

一种往复式液压隔膜泵

技术领域

本发明涉及往复泵领域，尤其涉及一种往复式液压隔膜泵。

背景技术

现有的往复泵的多为曲轴或偏心块驱动，在运行时形成正玄波式脉动曲线。脉动非常大，对液缸体强度要求较高，需增加材料以保证强度。同时管路上需在加装蓄能器等缓冲装置。

往复泵曲轴旋转一周，通过连杆推动和拉动十字头及柱塞往复一周，会有三处撞击，一处为十字头撞击十字头滑道，第二处为十字头销与连杆撞击，第三处为曲轴与连杆撞击，各处撞击产生噪音及振动，造成环境污染。十字头和柱塞在运行时有侧向力，使其十字头与滑道磨损，柱塞与填料偏磨，尤其是做功时，侧向力可达到柱塞推力的10％，影响使用寿命。现在使用较多的为三柱塞结构，当输送介质粘度较大时，运行转速较低，其结构庞大，结构复杂，重量非常大，费用高，故障点多。同时会产生更多的废品垃圾，造成环境污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种往复式液压隔膜泵，采用一种新的渐开线凸轮驱动柱塞工作，渐开线凸轮推动柱塞向前运动时匀速直线运动，两个凸轮成相对180°布置，可持续地匀速输送介质，管路上不用加蓄能器，即可形成平稳的压力。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种往复式液压隔膜泵，包括传动箱体、柱塞、液压腔组件、隔膜头组件、补油管路和回油管路；所述液压腔组件内安装有缸套，缸套由前堵压紧，所述缸套内装有柱塞；所述柱塞的末端通过轴承销安装有柱塞轴承，所述柱塞轴承与渐开线凸轮接触，所述渐开线凸轮与芯轴连接；所述柱塞上设有挡柱，挡柱与回位弹簧的一端连接，回位弹簧另一端与弹簧压盖连接。

优选地，所述渐开线凸轮轴心到柱塞的中心线的距离等于渐开线凸轮的基圆半径。

优选地，所述渐开线凸轮成对使用，两个渐开线凸轮成相对180°布置。

优选地，所述柱塞的一端开有导向槽，传动箱体内安装有导向架，导向架与柱塞上的导向槽配合，对柱塞进行导向。

优选地，所述柱塞轴承选用双列调心滚子轴承。

优选地，所述液压腔组件通过定位套与传动箱体配合定位，液压腔组件内填充液压油，液压腔组件的两侧均设有隔膜头组件，背靠背布置。

优选地，所述回位弹簧外设有弹簧护套。

优选地，所述渐开线凸轮的轴孔内设有键槽，与芯轴通过键连接；所述芯轴与轴承通过轴承压盖安装在传动箱体上。

优选地，所述轴承压盖的安装孔大于渐开线凸轮的外圆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的泵在运行时柱塞中心线与轴心的垂直距离等于渐开线凸轮的基圆半径，使其柱塞在做功时除重力外没有其他侧向力，不会产生偏磨现象。渐开线凸轮推动柱塞向前运动时匀速直线运动，两个凸轮成180°布置，可持续地匀速输送介质，管路不用加蓄能器，即可形成平稳的压力。同时将隔膜头布置于两侧可提高柱塞行程，单个柱塞排量大，结构紧凑，尤其在输送粘度较大介质时，其结构优势更为明显。

附图说明

图1是本发明提供的隔膜泵的主视剖面图；

图2是本发明提供的隔膜泵的俯视剖面图；

图3为渐开线凸轮的外形曲线图；

图4为渐开线凸轮的结构图；

图5为两个渐开线凸轮的布置结构图；

图中标记：1-传动箱体、2-柱塞、3-渐开线凸轮、4-柱塞轴承、5-导向架、6-挡柱、7-回位弹簧、8-芯轴、9-轴承、10-轴承压盖、11-液压腔组件、12-定位套、13-缸套、14-前堵、15-弹簧压盖、16-弹簧护套、17-盖板、18-隔膜头组件、19-阀组、20-补油管路、21-回油管路、22-轴承销、23-键，24-导向槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。

实施例1

如图1和图2所示，一种往复式液压隔膜泵，由传动箱体1、柱塞2、渐开线凸轮3、柱塞轴承4、导向架5、挡柱6、回位弹簧7、芯轴8、轴承9、轴承压盖10、液压腔组件11、定位套12、缸套13、前堵14、弹簧压盖15、弹簧护套16、盖板17、隔膜头组件18、阀组19、补油管路20、回油管路21、轴承销22和键23等主要部件组成。

液压腔组件11通过定位套12与传动箱体1配合定位，液压腔组件11内填充液压油，隔膜头组件18布置于液压腔组件11的两侧，背靠背布置。液压腔组件11内安装有缸套13，缸套13由前堵14压紧，缸套13内装有柱塞2。柱塞2的末端均通过轴承销22安装有柱塞轴承4，柱塞轴承4由渐开线凸轮3驱动，柱塞2的中心线与渐开线凸轮轴心的垂直距离等于渐开线凸轮3的基圆半径。渐开线凸轮3与芯轴8通过键23连接，芯轴8与轴承9通过轴承压盖10安装在传动箱体1上，轴承压盖10的安装孔大于渐开线凸轮3的外圆，渐开线凸轮3与芯轴8绕轴心做旋转运动，旋转方向为逆时针。

柱塞2上设有挡柱6，挡柱6与回位弹簧7的一端连接，回位弹簧7另一端连接弹簧压盖15，回位弹簧7外设有弹簧护套16，柱塞2在缸套13内由渐开线凸轮3和回位弹簧7推动做往复运动。

柱塞2的一端开有导向槽24，柱塞之间设有导向架5，导向架5安装在传动箱体1内，导向架5与柱塞2上的导向槽24配合，对柱塞进行导向。

渐开线凸轮3成对使用，两个渐开线凸轮成相对180°布置，分别推动相应的柱塞往复运动。柱塞轴承4采用双列调心滚子轴承，减少凸轮推动阻力，并且减少轴承的磨损。

液压腔组件11内填充液压油，液压腔组件11的两侧均设有隔膜头组件18，可以增大柱塞行程同时缩小整体结构，当柱塞2向前运动时，推动液压油对隔膜做功，使隔膜头组件18输出高压介质；当柱塞2向后运动时，降低液压油压力，使隔膜头组件18吸入介质。

由于两个渐开线凸轮3成180°布置，推动柱塞运动时两个柱塞的运动轨迹相反，当一个柱塞向前运动时，另一个柱塞向后运动，始终持续输送介质，故流量是固定不变的，形成平稳的流量压力。

由于柱塞2的中心线与渐开线凸轮轴心的垂直距离等于渐开线凸轮3的基圆半径，故柱塞2在向前运动时是匀速运动的，而且作用在柱塞2上的力的方向主要是沿柱塞2的中心线，其侧向力非常小，可忽略，大大降低了柱塞及缸套的偏磨。

本实施例采用的渐开线凸轮的外形面曲线形状如图3所示：

1，曲线AMB段为以圆O为基圆的渐开线，本实施例中基圆直径为127mm。

2，A点为渐开线的起点，其半径为AE；B点为渐开线的终点，其半径为BF。

3，取AE平行于BF，此时AE＝115.1mm，BF＝314.6mm。

4，曲线AJD为过渡曲线、向内凹陷，曲线AJD半径为350mm，圆心角为9.1°，且与曲线AMB相切于A点，且与曲线DNC相切于D点。

5，曲线BKC为过渡曲线，半径为70.5mm，圆心角为25°，且与曲线AMB相切于B点，且与曲线DNC相切于C点。

6，渐开线凸轮旋转方向DR如图所示为顺时针方向。

按照上述操作制备得到渐开线凸轮，如图4所示，凸轮内部设有去重区，适当去除材料以减轻重量，轴孔内部设有键槽用于安装芯轴，芯轴与凸轮通过键连接传递扭矩。使用时将两个凸轮成相对180°布置，如图5所示。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。