隔膜泵及高压清洗机

文档序号:696723 发布日期:2021-05-04 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 隔膜泵及高压清洗机 (Diaphragm pump and high-pressure cleaning machine ) 是由 焦石平 查霞红 赵凤丽 李中仲 于 2019-10-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种隔膜泵及高压清洗机,包括泵体、设置在泵体侧的隔膜、盖设在隔膜上并与隔膜形成压力腔室的盖体及设置在泵体内的驱动机构,隔膜具有发生形变以改变压力腔室的容积大小的动态区域,隔膜泵还包括由驱动机构驱动的顶头机构,顶头机构具有与动态区域接触以使其发生形变的接触面,接触面沿顶头机构的运动方向在隔膜上的投影始终覆盖动态区域。通过将顶头机构的接触面沿顶头机构的轴线的投影面积大于或等于动态区域沿顶头机构轴线方向的投影面积,以使得顶头机构始终全面的辅助承受动态区域的压力,间接提升了隔膜的硬度以提高压力腔室的容积效率,避免泄压的问题发生。(The invention relates to a diaphragm pump and a high-pressure cleaning machine, which comprise a pump body, a diaphragm arranged on the side of the pump body, a cover body covering the diaphragm and forming a pressure chamber with the diaphragm, and a driving mechanism arranged in the pump body, wherein the diaphragm is provided with a dynamic area which deforms to change the volume of the pressure chamber, the diaphragm pump also comprises a top head mechanism driven by the driving mechanism, the top head mechanism is provided with a contact surface which contacts with the dynamic area to deform the dynamic area, and the projection of the contact surface on the diaphragm along the moving direction of the top head mechanism always covers the dynamic area. The projection area of the contact surface of the ejector mechanism along the axis of the ejector mechanism is larger than or equal to the projection area of the dynamic region along the axis direction of the ejector mechanism, so that the ejector mechanism always bears the pressure of the dynamic region in a comprehensive and auxiliary manner, the hardness of the diaphragm is indirectly improved, the volumetric efficiency of the pressure chamber is improved, and the pressure relief problem is avoided.)

隔膜泵及高压清洗机

技术领域

本发明涉及一种隔膜泵及高压清洗机,属于隔膜泵技术领域。

背景技术

隔膜泵又称控制泵,利用隔膜泵中隔膜的弹性且通过隔膜的往复变形以使得隔膜与盖体形成的压力腔室发生容积变化从而将液体压入及吸出。现有的隔膜泵中,用以与隔膜接触并使得隔膜发生形变的装置的支撑平面一般面积太小,使得隔膜发生的形变较小进而压力腔室的容积变化也较小,最终导致隔膜泵出水压力小、压力提升困难的问题;同时隔膜支撑面积小也容易造成泄压、不能承受打压力的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够辅助隔膜对抗压力腔室中的压力以避免泄压、从而提高水压的隔膜泵及高压清洗机。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种隔膜泵,包括泵体、设置在所述泵体侧的隔膜、盖设在所述隔膜上并与所述隔膜形成压力腔室的盖体及设置在所述泵体内的驱动机构,所述隔膜具有发生形变以改变压力腔室的容积大小的动态区域,所述隔膜泵还包括由所述驱动机构驱动的顶头机构,所述顶头机构具有与所述动态区域接触以使其发生形变的接触面,所述接触面沿所述顶头机构的运动方向在隔膜上的投影始终覆盖所述动态区域。

进一步地,所述接触面和/或所述隔膜朝向所述顶头机构的一面为光滑面或不平整面。

进一步地,所述接触面和/或所述隔膜朝向所述顶头机构的一面,设置有规则排布或零散排布的凹槽或凸起;或者,所述接触面和/或所述隔膜朝向所述顶头机构的一面为波浪形平面。

进一步地,所述接触面为朝向所述动态区域方向外凸的弧形面。

进一步地,所述隔膜泵还包括位于所述接触面向外突伸的突伸块,所述隔膜上设有与所述突伸块配合的凹陷槽,所述突伸块通过与凹陷槽配合以实现顶头机构带动隔膜的动态区域朝向背离压力腔室的一侧运动。

进一步地,所述驱动机构由第一材料制成,所述顶头机构由第二材料制成,所述第二材料的硬度大于所述第一材料的硬度。

进一步地,所述驱动机构包括做往复运动的联轴器,所述顶头机构与所述联轴器靠近压力腔室的一端相连且由所述联轴器带动运动,所述联轴器与所述顶头机构一体成型或者所述联轴器与所述顶头机构分体设置。

进一步地,所述隔膜还包括位于所述动态区域一侧静止设置的静态区域、环绕所述动态区域及静态区域的环绕部,所述环绕部固定在所述泵体和所述盖体之间。

本发明还提供了一种高压清洗机,包括本体、设置在所述本体上的流体输入端及用于向外喷射流体的流体输出端,所述高压清洗机还包括设置在所述本体内且用以与所述流体输入端及流体输出端连接的如上所述的隔膜泵。

进一步地,所述高压清洗机的出水压力范围为0.2-1.5MPa,流量范围为1.3-4.2L。

进一步地,所述高压清洗机被配置为具有可选择的:压力清洗模式、流量清洗模式;压力清洗模式的压力大于流量清洗模式,压力清洗模式的流量小于流量清洗模式。

进一步地,所述高压清洗机处于压力清洗模式时,其出水压力为0.2-1.5MPa;所述高压清洗机处于流量清洗模式时,其出水流量为1.3-4.2L。

本发明的有益效果在于:通过设置有顶头机构且顶头机构具有与动态区域接触的接触面,该接触面沿顶头机构的运动方向在隔膜上的投影始终覆盖动态区域,以使得顶头机构始终全面的辅助承受动态区域的压力,间接提升了隔膜的硬度以提高压力腔室的容积效率,进而提升出水压力,避免泄压的问题发生;

本发明结构简单,操作方便。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明的高压清洗机的结构示意图。

图2为本发明的隔膜泵的爆炸结构示意图。

图3为本发明的隔膜泵的俯视图。

图4为本发明的隔膜泵的剖面图。

图5为本发明的隔膜与顶头机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。在本发明描述中,轴线方向与高度方向一致。

请参见图1,本发明的一较佳实施例中的高压清洗机100包括本体1、设置在本体1上的流体输入端2及用于向外喷射流体的流体输出端3,高压清洗机还包括设置在本体1内且用以与流体输入端2及流体输出端3连接的隔膜泵5。本体1包括枪体11及与枪体11连接的功能性部件12,该枪体11包括壳体111及设置在壳体111上的枪杆112,更为具体的,壳体111包括主体部1111及与主体部1111连接的握持部1112。该功能性部件12为启动开关,握持部1112设置有中空部,该中空部为环形结构,启动开关12设置在环形状的中空部内。在外力的控制下,启动开关12与握持部1112接触或者分离以使得高压清洗机100进水或喷水。在使用高压清洗机100的时候,使用者一只手握住握持部1112靠近启动开关12的一边并控制启动开关12,另一只手握住握持部1112另一边以分离手持清洗机施加给使用者的压力。在握持部1112的一端还设置有椭圆形环,在高压清洗机100未使用的情况下,单手握住该椭圆形环为较为节省体力的方式。

流体输入端2与主体部1111连接,流体输出端3设置在枪杆112的一侧,隔膜泵5设置在主体部1111内,在枪杆112及握持部1112之间,位于流体输入端2的上侧。在本实施例中,流体输入端2为与隔膜泵5连通的进水机构2,流体输出端3为与隔膜泵5连通的喷嘴3。进水机构2包括用以连接隔膜泵5及外界水源的进水管道21,喷嘴3与隔膜泵5之间还设置有用以传输流体的传输管道31。按下启动开关12使得启动开关12与握持部1112接触,隔膜泵5在电力系统的控制下运行并控制进水管道21将外界水流通过进水管道21运输至高压清洗机100内的储水容器(未图示);隔膜泵5在电力系统的控制下运行并控制流体通过传输管道31传输至喷嘴3并喷洒向清洗目标。枪杆112包括枪头及枪尾1122。在本实施例中,为了使得高压清洗机100的水路安排合理及外观小巧轻便,进水机构2设置在枪头1121的下方且设置在握持部1112的一侧。诚然,在其他实施例中,进水机构2也可设置在枪体11上的其他位置,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

该高压清洗机100还包括设置在枪头1121且用以为整机提供电力的电力机构4,在本实施例中,该电力机构4为电池包,诚然,在其他实施例中,该电力机构4也可为与外部电力系统连接以提供电力的电源线及插头,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

应用隔膜泵5的高压清洗机100的出水压力范围为0.2-1.5MPa,流量范围为1.3-4.2L,更为具体的,当高压清洗机100的出水压力为1.36MPa、流量为1.4L时,高压清洗机100的清洗效果达到最好,其具有较强的冲击力以冲刷污渍。于高压清洗机100来说,实现较好的清洗效果为:压力高,压力实现清洗效果;或流量大,流量实现清洗效果。应用隔膜泵5的高压清洗机100可以兼顾压力和流量,被配置为具有可选择的压力清洗模式、流量清洗模式。即在压力清洗模式下,出水压力为0.2-1.5MPa,主要通过压力,实现清洗效果;在流量清洗模式时,流量为1.3-4.2L,主要通过流量,实现清洗效果,另外压力清洗模式的压力大于流量清洗模式,压力清洗模式的流量小于流量清洗模式。用户可以根据需求切换至不同的清洗模式下。例如,当通过水管外接至较小的盛水容器时,可以切换使用压力清洗模式,即在水量较少的情况下,充分利用;当通过水管外接至湖泊、泳池等时,可以切换至流量清洗模式,充分利用湖泊、泳池的水量多的特点。优选的,该高压清洗机在压力清洗模式下,出水压力为0.5-1.5Mpa;在流量清洗模式下,该出水流量为2-3.5L,从而具有更好的清洗效果。

隔膜泵5同时还拥有体积小巧、密封性好、能耗低等优点,便于手持,应用隔膜泵5的手持高压清洗机100在实现清洗功能的同时,还能达到节约、高效清洗的目的。当手持式的高压清洗机100采用柱塞泵时,高压清洗机100通过较强的水压配合一定的流量实现清洗效果,柱塞泵的压力腔室较小且设置在柱塞的周围,若需要增大压力腔室的流量则需要增加柱塞的直径或者柱塞的行程范围。而一旦增加柱塞的直径,则整个柱塞泵的体积会变大,不适用于本实施例中的手持式高压清洗机100。

请参见图2至图5,隔膜泵5包括泵体51、设置在泵体51两侧的隔膜52、盖设在隔膜52上并与隔膜52形成压力腔室56的盖体53及设置在泵体51内的驱动机构54,驱动机构54带动隔膜52发生形变以改变压力腔室56容积大小。在本实施例中,泵体51的两侧皆设置有隔膜52,相应的,泵体51两侧皆设置有盖体53且与隔膜52分别形成了第一压力腔室及第二压力腔室,该第一压力腔室及第二压力腔室对称设置且结构相同,在本实施例中,仅对其中一个压力腔室56进行详细说明,另一个不做赘述。隔膜52的材质为氯丁橡胶、氟橡胶及丁腈橡胶中或其他材质的任一种,其他材质可包括如柔性金属等,在本实施例中,对隔膜52的材质不做具体限定,只要使得隔膜52能够产生良好形变及适配正常压力上限即可。

隔膜泵5还包括设置在泵体51上的腔室进水口511及与腔室进水口511连通的腔室出水口512,腔室进水口511及腔室出水口512并排设置且设置在联轴器542的一侧。隔膜52上与腔室进水口511及腔室出水口512对应的位置上分别设置有第一开口5221及第二开口5222,以使得腔室进水口511及腔室出水口512与压力腔室56连通设置。诚然,在其他实施例中,腔室进水口511及腔室出水口512也可分别设置在联轴器542的两侧或其他位置,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

隔膜泵5还包括与腔室进水口511连通以控制液体进入隔膜泵5的进水单向阀及与腔室出水口512连通以控制液体流出隔膜泵5的出水单向阀。该隔膜泵5还具有与进水管道21连通的泵体进水口513及与传输管道31连通的泵体出水口514,在本实施例中,该泵体进水口513及泵体出水口514分别设置在泵体51的两侧且分别与进水单向阀及出水单向阀连通设置。诚然,在其他实施例中,该泵体进水口513及泵体出水口514也可同时设置在泵体51的某一侧面或其他位置,在此不做具体限定,根据实际情况而定。设置在腔室进水口511一侧的进水单向阀只允许水流从腔室进水口511进入压力腔室56内,而不允许压力腔室56内的水流从腔室进水口511向外流出。相反,设置在腔室出水口512一侧的出水单向阀只允许压力腔室56内的水流自腔室出水口512处流出,而不允许压力腔室56外的水流自腔室出水口512流入至压力腔室56内。

隔膜泵5还包括由驱动机构54驱动并将隔膜52顶起以使得隔膜52发生形变进而改变压力腔室56的容积大小的顶头机构55,顶头机构55具有与隔膜52接触以将隔膜52顶起的接触面551,隔膜52具有与接触面551接触发生形变以改变压力腔56室的容积大小的动态区域521,接触面551沿顶头机构55的运动方向在隔膜52上的投影始终覆盖动态区域521。对于泵来说,泵的“可变容积量”、流量决定了泵的压力上限,“容积效率”决定了泵能够正常的适配该压力上限。隔膜泵的“容积效率”由多个参数决定,例如,电机的扭力、隔膜52的硬度等。本申请在隔膜52发生形变的使压力腔室56变小,对压力腔室56内流体加压过程中,随着流体压力的逐渐变大,压力流体反向施加到隔膜52上的力始终有接触面551辅助进行支撑,避免出现泄压的情况,即顶头机构55能够驱动动态区域521发生最大的形变以辅助承受压力腔室56的压力,间接最大程度的提高隔膜52的硬度以提高容积效率。

该顶头机构55可为半圆体,该接触面551为朝向动态区域521方向外凸的弧形面,以与隔膜52充分接触。在隔膜52被顶头机构55顶起的过程中,隔膜52所产生的形变的部分趋近于弧形,将接触面551设置为弧形更能贴合隔膜52形变部分以防止产生泄压问题。诚然,在其他实施例中,接触面551的形状也可为其他形状,例如平面等,在此不做具体限定,根据实际情况而定。为了使得顶头机构55与隔膜52更好的接触,接触面551和/或隔膜52朝向顶头机构55的一面为光滑面或不平整面。若接触面551为不平整面,具体的,接触面551设置规则排布或者零散排布的凹槽,隔膜52朝向顶头机构55的一面设有对应的凸起;或者,接触面551设置规则排布或者零散排布的凸起,隔膜52朝向顶头机构55的一面设有对应的凹槽。在本实施例中,该弧形面551为设置有凸起的弧形面551,增大与隔膜52之间的摩擦力以更好的将隔膜52顶起使其发生形变。诚然,在其他实施例中,不平整面也可为波浪面等其他形状,弧形面也可为光滑面,而隔膜52朝向弧形面551设置的面上设置有凸点或凹槽或其他形状的结构,以达到增大摩擦力进而增大发生形变的面积及提高压力腔室56的容积效率的结果,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

隔膜泵5还可包括位于接触面551向外突伸的突伸块(未图示),隔膜52上设有与突伸块配合的凹陷槽(未图示),突伸块通过与凹陷槽配合以实现顶头机构55带动隔膜52的动态区域521朝向背离压力腔室56的一侧运动。突伸块的形状不限定,只需达到与凹陷槽相配合以实现顶头机构55带动隔膜52的动态区域521朝向背离压力腔室56的一侧运动的效果即可,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

驱动机构54包括电机及与电机连接的偏心轮541,隔膜泵还包括与偏心轮541连接且做往复运动的联轴器542,联轴器542在驱动机构54的驱动下驱动顶头机构55运动以使接触面551推动动态区域521发生形变。顶头机构55与联轴器542靠近压力腔室56的一端相连且由联轴器542带动运动,联轴器542与顶头机构55一体成型或者联轴器542与顶头机构55分体设置。在本实施例中,顶头机构55与联轴器542连接,该顶头机构55固定设置在联轴器542上,该固定方式可通过激光焊接或腔体胶水粘接等方式,在此不做具体限定;或者顶头机构55与联轴器542一体设置。于制造工艺的简便来说,优先选择顶头机构55与联轴器542一体设置,简化了生产步骤及拼装步骤,节省人力,快捷且方便。诚然,在其他实施例中,顶头机构55也可分体设置在联轴器542一侧,联轴器542在电机及偏心轮541的驱动下运动进而带动顶头机构55运动,顶头机构55和联轴器542可以分别由硬度不同的材料制成,顶头机构55的硬度强于联轴器542的硬度,兼顾清洗机重量和隔膜泵的压力。在上述实施例中,接触面551均由单个零部件提供,在又一些实施例中,联轴器542和顶头机构55分体设置,联轴器542朝向隔膜52的一侧也提供接触面551以使隔膜52发生形变,则联轴器542靠近隔膜52的一侧实际是顶头机构55,此时接触面551由多个零部件提供。可以理解的是,用于提供接触面551的零部件,均在本申请顶头机构55的涵盖范围内。

隔膜52还包括与动态区域521连接的静态区域522、及设置在动态区域521、静态区域522外围的环绕部523,环绕部523固定设置在泵体51与盖体53之间,盖体53通过与环绕部523固定连接以达到盖设在隔膜52的目的。环绕部523、静态区域522与动态区域521之间形成有衔接边524,运动过程中,隔膜52形变至最大位置时,接触面551的外侧边靠近衔接边524设置或与衔接边524重叠设置,在本实施例中,隔膜52形变至最大位置时,接触面551的外侧边与衔接边524重叠设置,此时顶头机构55辅助承受动态区域521的压力,间接提升了隔膜52的硬度以提高压力腔室56的容积效率,进而提升出水压力,避免泄压的问题发生。

盖体53的周边与环绕部523连接以将隔膜52密封设置在泵体51上。呈上述,第一开口5221与第二开口5222设置在静态区域522上并与腔体进水口及腔体出水口连通。在本实施例中,静态区域522设置在动态区域521的一侧,在其他实施例中,静态区域522也可设置在动态区域521的外侧且围绕动态区域521设置,环绕部523则设置在静态区域522最外侧且围绕静态区域522设置,在此不做具体限定,根据实际情况而定。

综上:通过设置有顶头机构55且顶头机构55具有与动态区域521接触的接触面551,该接触面551沿顶头机构55的运动方向在隔膜52上的投影始终覆盖动态区域521,以使得顶头机构55始终全面的辅助承受动态区域521的压力,间接提升了隔膜52的硬度以提高压力腔室56的容积效率,进而提升出水压力,避免泄压的问题发生;

本发明结构简单,操作方便。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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