一種多層徑向柱塞微計量泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于流體輸送裝置技術領域，特別涉及一種多層徑向柱塞微計量泵。
【背景技術】
[0002]流體輸送裝置是一種用于流體輸送的通用機械，其功能在于將電動機或其他原動機的能量傳遞給被輸送的流體，以提高流體的能位(即單位流體所具有的機械能)，液壓泵是廣泛應用的流體輸送裝置，液壓泵是液壓傳動系統的能源提供者，屬于液壓動力元件，主要有葉片泵、齒輪泵、螺桿泵和柱塞泵四大類。葉片泵受定子曲線和材料的影響壓力不能太高；齒輪泵油液脈動大，不能變量，泵軸受力不平衡，磨損嚴重，泄漏較大，并且不能用于高壓系統；螺桿泵形狀復雜，加工困難，且其輸出壓力不能達到高壓要求；而其中的柱塞泵輸出壓力最大，流量可調，廣泛應用于高壓領域。
[0003]柱塞泵是依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發生變化，反復吸入和排出液體并增高其壓力的泵。對于柱塞泵的研宄主要在于配流，因為配流機構的性能直接影響了柱塞泵的質量，目前各種徑向柱塞泵的配流方式大體有閥配流、軸配流兩種，軸配流是曲軸連桿式液壓馬達和泵的最早配流形式，具有結構簡單、零部件少的優點，至今仍被廣泛應用，但存在密封長度長、密封面之間有相對運動等缺陷，因此運動副密封間隙要求嚴格，對配流軸及軸套的加工和裝配工藝要求高，閥配流是通過進水閥和排水閥分別實現吸水和排水，雖然減少了摩擦副，同時配流閥具有良好的密封性，但在高壓狀態下工作，其變量困難，且不可逆，只能單向傳輸。
[0004]中國專利CN104234958A公布了一種多排徑向柱塞泵，其采用軸向共窗配流技術，缸體沿軸線方向設置偶數排柱塞，每排柱塞在缸體徑向上均布且個數為偶數，每兩排相鄰柱塞夾角為45°。該發明設置有配流軸，結構復雜；配流室體積較大，不能滿足極低流量；且用于串并聯配流室的連通通道死體積較大。
【發明內容】
[0005]本發明針對上述存在的問題作出改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種多層徑向柱塞微計量泵，這種多層徑向柱塞微計量泵具有高壓、極低流量、死體積小、防泄漏和可雙向傳輸的性能。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提出了這樣一種多層徑向柱塞微計量泵，包括動力系統、泵體以及凸輪機構，其特點是，所述泵體包括缸體和設置在所述缸體上的三層柱塞，相鄰兩層所述柱塞正對應，每層所述柱塞個數為三個且沿所述缸體徑向均勻分布，所述凸輪機構包括凸輪固定盤和內凸輪，所述內凸輪沿軸向設置有三個，相鄰兩個所述內凸輪之間的夾角為120°。
[0007]作為本發明進一步的改進，所述內凸輪通過定位套固定在所述凸輪固定盤上，每個所述內凸輪包括130°的近休止線和230°的漸開線，其中230°的漸開線包括115°的排程面和115°的吸程面，相鄰兩個所述內凸輪之間安裝有柱塞軸承擋板，柱塞軸承擋板起到定位作用，防止所述柱塞在凸輪旋轉過程中發生偏移，所述凸輪固定盤起到轉子的作用，帶動內凸輪旋轉。
[0008]所述內凸輪結構在動力系統的帶動下旋轉，能夠驅使所述柱塞做往復運動，完成吸排液過程，并且能夠使缸體上每層均布的三個柱塞在動力系統運轉一周時完成一次吸液和排液過程。
[0009]作為本發明進一步的改進，所述柱塞通過壓帽安裝在所述缸體上，所述柱塞與所述壓帽之間有間隙，保證柱塞能夠靈活的進行往復運動，所述間隙中安裝有銅滑套，所述銅滑套起到潤滑作用，防止不銹鋼材質的柱塞在上下往復運動中和不銹鋼材質的壓帽直接接觸產生冷焊，所述柱塞與所述壓帽之間設置有密封圈和密封墊圈，起到密封作用，防止液體通過柱塞和壓帽之間的間隙滲出配流室，所述柱塞頂部安裝有深溝球軸承、上端锪銑有臺階、下端為錐形結構，所述臺階與所述壓帽頂端之間安裝有復位彈簧，所述錐形結構上锪銑有用于安裝O型圈的圓周形凹槽。
[0010]作為本發明進一步的改進，所述缸體的一端設置有進液口和出液口，所述進液口連接有進液管道，所述出液口連接有出液管道，所述進液管道設置有三個與所述三層柱塞匹配的吸液孔，所述出液管道設置有三個與所述三層柱塞匹配的排液孔。
[0011]作為本發明進一步的改進，每層所述柱塞包括第一柱塞、第二柱塞和第三柱塞，所述第一柱塞、所述第二柱塞和所述第三柱塞內分別設置有與所述三個柱塞形狀相適配的第一配流室、第二配流室和第三配流室，所述第一配流室錐形部分的尖部與吸液孔連通，所述第一配流室錐形部分的邊部和所述第二配流室錐形部分的尖端通過連通通道串聯，所述第二配流室錐形部分的邊部和所述第三配流室錐形部分的尖端通過連通通道串聯，所述第三配流室錐形部分的邊部與排液孔連通。
[0012]串聯起來的配流室使得泵體在動力系統旋轉一周時完成一次吸排液過程。三層配流室通過出液口和進液口所在的連通通道并聯，在三個凸輪的帶動下，使得泵體在旋轉過程中能完成連續的吸排液。
[0013]本發明的有益效果:
[0014]1、本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵實現了高壓、極低流量、死體積小、防泄漏和可雙向傳輸等性能，且本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵可用于高壓氣體計量輸送。
[0015]2、本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵的柱塞沿缸體有三層，每層沿徑向均布三個柱塞，出液脈動性小。
[0016]3、本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵的內凸輪安裝有三個，相鄰兩個內凸輪的夾角為120°，在柱塞個數最少的基礎上能保證該泵連續吸排液。使得泵的體積小，易于安裝使用。
[0017]4、本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵采用柱塞自配流方式，既實現了流體的雙向傳輸，同時相對軸配流方式的柱塞泵而言，結構上少了配流軸，結構更加簡單。
[0018]5、柱塞集活塞和閥針于一體，柱塞下端為錐形，錐形結構上锪銑一圓周形凹槽，凹槽用于安裝O型圈，以便柱塞在完全壓下的狀態下能夠密封相鄰配流室的連通通道，使相鄰的配流室隔離。此種隔離密封結構可實現該泵的高壓工作。
[0019]6、每個柱塞所對應的配流室體積小，能夠滿足極低流量的需求，每層的三個配流室通過連通通道串聯起來，三層配流室通過連通通道并聯，在三個凸輪的帶動下，使得泵體在旋轉過程中能完成連續的吸排液，并且可滿足該泵小流量的工作特性。
[0020]7、本發明提供的一種多層徑向柱塞微計量泵采用的同步電機和蝸輪蝸桿減速器能夠最大程度減小凸輪轉速，結合體積極小的配流室，泵的輸出流量能低至10_4ml/min。
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0022]圖1為本發明的主視圖；
[0023]圖2為本發明的俯視圖；
[0024]圖3為本發明中柱塞連接示意圖；
[0025]圖4為本發明中柱塞結構示意圖；
[0026]圖5為本發明中內凸輪結構示意圖；
[0027]圖6為本發明的單層柱塞工作原理圖；
[0028]圖中:1、第一柱塞，2、第二柱塞，3、第三柱塞，4、定位套，5、缸體，6、出液口，7、進液口，8、柱塞，10、支架，11、內凸輪擋板，12、內凸輪，13、柱塞軸承擋板，14、底座，15、凸輪固定盤，16、渦輪蝸桿減速器，17、深溝球軸承，18、吸程面，19、壓帽，20、近休止線，21、排程面，22、電機，23、法蘭，24、吸液孔，25、第一配流室，26、第二配流室，27、排液孔，28、第三配流室，29、連通通道，30、銅滑套，31、復位彈簧，32、O型密封圈，33、密封墊圈。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]如圖1?圖5所不，本發明的一種實施例，一種多層徑向柱塞微計量泵，包括動力系統、泵體5以及凸輪機構，泵體包括缸體5和設置在缸體5上的三層柱塞8，相鄰兩層柱塞8正對應，每層柱塞8個數為三個且沿缸體5徑向均勻分布，凸輪機構包括凸輪固定盤15和內凸輪12，凸輪固定盤15起到轉子的作用，帶動內凸輪12旋轉，內凸輪12沿軸向設置有三個，相鄰兩個內凸輪