[發明專利]多活塞轉輪流體泵裝置

在審

• 申請號: 201410359306.6
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN105298780A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 趙武敏
• 申請（專利權）人: 趙武敏
• 主分類號: F04B1/22
• 分類號: F04B1/22;F04B27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及低壓力大流量氣體或者液體泵壓輸送應用領域，尤其涉及噪音要求嚴格并要求具備一定的輸送壓力的氣體或者液體的密閉輸送應用領域。

背景技術：

在目前的氣體或者液體輸送應用中，常規解決方案是使用各種形制的葉輪或者扇葉通過旋轉葉輪或者扇葉對流體進行驅動，強迫流體向設計方向運動來實現。少量解決方案也結合了離心力等效應，在葉輪或者扇葉的旋轉中結合流體的離心力效應部分地增強了輸送效果。

在目前這些應用解決方案中，由于葉輪或者扇葉的特點以及現有工藝加工精度限制，造成扇葉或葉輪等驅動元件與外殼之間存在比較明顯縫隙，該縫隙成為流體的回流通道。當流體的前后級壓差達到一定程度時，會發生比較嚴重的泵內循環。這一內循環嚴重地降低了泵輸送效率，并會產生各種附加的震動或者嘯叫甚至設備損壞等不良后果。

為了應對和減小上述問題，常規的解決方法是提高葉輪或者扇葉的轉速。這對于密度較高的液體來說，由于流體的慣性，這個問題能得到緩解，但是對于氣體和部分密度較低的液體來說，速度的提高量要求較大，對于氣體泵甚至要求葉輪或扇葉轉速達到每分鐘數萬轉，造成對電機要求過高并引起機械損耗加劇和大量的機械噪音，并不可避免的造成大量的發熱。

另外，由于葉輪或者扇葉的開放式結構特點，在不增加額外測量傳感器或者類似測量結構情況下，無法對泵壓流體的輸出量進行計算。這在部分需要計算流量的應用中需要增加額外流量測量傳感器，增加了開支。

本發明內容：

本發明的目的是提供一個新的適用于低密度流體的泵體設計。它以氣缸活塞結構為基本單元，通過合適的活塞排列和驅動設計，在中低速情況下，獲得較大的流量輸出能力并能保持較大的壓強輸出，消除了常規葉輪或扇葉結構的缺點。由于該結構對轉速要求低，可以有效降低系統機械噪音。由于該結構使用活塞這一特點，可以簡單地通過活塞工作周期折算整個泵的流量輸出。

為了便于理解及表述方便，以下部分主要以氣體為主要介質材料進行介紹，所用的名稱也采用常見的便于理解的”氣缸”、”吸氣”、”排氣”等名稱命名，但是本發明由于原理上不對介質進行明顯的壓縮或擴展，所以同樣適用于液體等不可明顯壓縮的流體介質。

為了解決背景技術所存在的問題，本發明是采用以下技術方案：它是由缸體1、若干活塞2、進口3、出口4、活塞驅動結構5組成；缸體1是一個具備若干氣缸的整體固體零件，其氣缸按照一定規律分布于本體。缸體1可以繞其本體中心軸轉動。若干活塞2在缸體1中的每個氣缸中按照一個氣缸空間一個活塞的配套形式分布。進口3和出口4在缸體1的氣缸開口側對氣缸出口進行出入氣路的匯總。活塞驅動結構5通過機械結構對活塞進行規律性驅動。

所述缸體1是一個具備若干氣缸的固體零件，氣缸在缸體1的本體中按照一定規律分布，并且氣缸方向可以是互相平行，也可以是互相呈輻射分布狀，只要氣缸分布上能令活塞驅動結構5驅動活塞2在缸體1中的對應氣缸內按照一定規律往復運動即可。

所述若干活塞2是由數個活塞構成，活塞本身具備合適的機械結構可以與活塞驅動結構5互相連接并作用，并能受活塞驅動結構5的驅動來進行推進或者拉回動作。

所述進口3是一個具備合適形狀的管道或者腔體，可以在裝置運行的時候將缸體1中所有處于吸氣狀態的氣缸的吸氣效果匯總到同一個腔體或者管路中。

所述出口4與進口3類似，是一個具備合適形狀的管道或者腔體，可以在裝置運行的時候將缸體1中所有出于排氣狀態的氣缸的排氣效果匯總到同一個腔體或者管路中。

所述活塞驅動結構5是一個能按照一定規律驅動活塞的機械組件。該組件可以通過與活塞的連接對活塞按照不同的時機分別進行推動或者拉回。該結構在示意圖中省略了與活塞連桿的連接的細節，諸如可能的鉚接，萬向頭等可能的結構。

本發明的工作原理為：首先，整個裝置按照示意圖結構安裝在合適的支持結構中。其中活塞驅動結構5和進口3以及出口4處于固定狀態，缸體1通過合適的驅動結構以自身中線為軸進行旋轉并帶動活塞相對活塞驅動結構5運動。活塞驅動結構5對處于不同位置的活塞分別進行推或者拉的操作，令各氣缸在處于進口3范圍內時，活塞進行吸氣，在出口4范圍內時，活塞進行排氣操作。

本發明有機地結合了多個氣缸活塞結構，并去除了常規氣缸的氣門設計，通過旋轉方式來進行氣缸給排氣行程的切換。通過本發明的簡單的結構，實現了進口3和出口4位置處的連續吸/排操作，并保持了氣缸活塞結構的高效無泄露的吸排氣特點。

附圖說明：

圖1是本發明的總體示意圖。

圖2是本發明的進出口部分結構示意圖。