CN101418786B

CN101418786B - 四活塞式空气泵

Info

Publication number: CN101418786B
Application number: CN2008102271411A
Authority: CN
Inventors: 孙明磊; 宗光华; 李松林; 徐庆鹤
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2028-11-24
Also published as: CN101418786A

Abstract

本发明公开了一种具有电机转动一周，有四次吸气，四次排气的四活塞空气泵，该空气泵包括有四个盖板、四个导气板、动力组件、泵体、以及用于吸气、排气用的多个膜片。动力组件安装在泵体的电机安装孔内，四个导气板分别贴合装配在泵体的四个安装面上，四个盖板分别贴合装配在四个导气板上。在电机轴转动一周过程中，两片横向泵膜各做一次吸气、排气运动，两片纵向泵膜也各做一次吸气、排气运动，因此，电机轴转动一周，有四次吸气，四次排气。而普通的泵电机轴转动一周只有一次吸气、排气过程。即此发明具有效率高，排气流量大等特点。

Description

四活塞式空气泵

技术领域

本发明涉及一种具有电机转动一周，有四次吸气，四次排气的空气泵。

背景技术

空气泵通常由一个真空膜片阀和一个簧片阀组合而成，通过引入新鲜空气进入现有空气泵多为单吸排模式，即驱动电机轴转动一周，空气泵进行一次吸气和排气，这样的结构使得空气泵工作效率低，排气流量小。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有电机转动一周，有四次吸气，四次排气的四活塞式空气泵，该空气泵通过在电机输出轴端连接的偏心轮，并在偏心轮上套接不同轴向的两个泵膜支架，在电机驱动条件下的两轴向运动方式来实现电机转动一周，有四次吸气，四次排气。

本发明是一种具有电机转动一周，有四次吸气，四次排气的四活塞式空气泵，该空气泵包括有四个盖板、四个导气板、一个动力组件、一个泵体、以及用于吸气、排气用的多个膜片。动力组件安装在泵体的电机安装孔内，四个导气板分别贴合装配在泵体的四个安装面上，四个盖板分别贴合装配在四个导气板上。通过在导气板上设置的膜片、泵体上的膜片与动力组件中的横向泵膜支架上的膜片、纵向泵膜支架上的膜片配合，实现多组吸气孔、排气孔的导通。因此，电机轴转动一周，有四次吸气，四次排气，形成四活塞形式的吸排方式。本发明设计的四活塞空气泵具有效率高，排气流量大等特点。

本发明四活塞式空气泵的优点：(1)通过两轴向方式布局的横向泵膜支架11、纵向泵膜支架12在电机14与偏心轮15的配合下，实现气流在空气泵中的吸、排工作，同时使得电机14转动一周，空气泵进行四次吸气和排气，从而运送气体的能力大大增强。(2)泵体各面与导气板、盖板的配合，实现了多气流通道的组合与隔离，保证了空气泵的空气流量0～2000ml/min。(3)气流通道采用对称且倒置设计，解决了同一位置下吸、排造成的通道互扰。

附图说明

图1是本发明四活塞空气泵的外部结构图。

图1A是图1的后视图。

图1B是未装配盖板的本发明四活塞空气泵结构图。

图1C是图1B的后视图。

图1D是未装配盖板、导气板的本发明四活塞空气泵结构图。

图1E是图1D的后视图。

图2是本发明动力组件的结构图。

图2A是本发明动力组件的分解图。

图3A是本发明泵体的前视结构图。

图3B是本发明泵体的后视结构图。

图4A是本发明A导气板的前视结构图。

图4B是本发明A导气板的后视结构图。

图4C是本发明B导气板的前视结构图。

图4D是本发明B导气板的后视结构图。

图中： 1.动力组件 11.横向泵膜支架 11a.A膜片 11b.B膜片12.纵向泵膜支架 12a.C膜片 12b.D膜片 13.支撑座 131.支撑杆132.A深沟球轴承 133.B深沟球轴承 14.电机14a.电机输出轴 15.偏心轮 2a.B导气板 21a.前板面 21b.后板面211.A凹腔 212.B凹腔 213.C凹腔 214.A组排气孔 215.D凹腔216.A组吸气孔 217.E凹腔 218.安装孔 2b.A导气板 22a.前板面22b.后板面 221.F凹腔 222.G凹腔 223.H凹腔 224.B组排气孔225.I凹腔 226.B组吸气孔 227.J凹腔 228.安装孔 2c.C导气板2d.D导气板 3.泵体 31.A安装面 31a.A沉头通孔 311.A吸气孔312.A排气孔 32.B安装面 32a.A沉头通孔 321.A吸气孔 322.A排气孔33.C安装面 33a.A沉头通孔 331.A吸气孔 332.A排气孔 34.D安装面34a.A沉头通孔 341.A吸气孔 342.A排气孔 35.上顶面 35a.电机安装孔36.下底面 36a.E沉头通孔 361.A导气孔 362.B导气孔 4a.A盖板41.吸气口 42.排气口 43.箭头 44.安装孔 4b.B盖板4c.C盖板 4d.D盖板 5a.E膜片 5b.F膜片 5c.G膜片5d.H膜片 5e.I膜片 5g.K膜片 5i.M膜片 5k.O膜片

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1、图1A～图1E、图2所示，本发明是一种具有电机转动一周，有四次吸气，四次排气的四活塞式空气泵，该空气泵包括有四个盖板(A盖板4a、B盖板4b、C盖板4c、D盖板4d)、四个导气板(A导气板2a、B导气板2b、C导气板2c、D导气板2d)、动力组件1、泵体3、以及用于吸气、排气用的多个膜片。动力组件1安装在泵体3的电机安装孔35a内，四个导气板分别贴合装配在泵体3的四个安装面上，四个盖板分别贴合装配在四个导气板上。

参见图2、图2A所示，动力组件1包括有交流伺服电机14、偏心轮15、横向泵膜支架11、纵向泵膜支架12、支撑座13。电机14的输出轴连接在偏心轮15上，偏心轮15套接在B深沟球轴承133上，支撑座13的支撑杆131上套接有A深沟球轴承132、B深沟球轴承133，B深沟球轴承133的外部套接的横向泵膜支架11、纵向泵膜支架12。

横向泵膜支架11的两端粘接有A膜片11a、B膜片11b。A膜片11a、B膜片11分别与安装在泵体3的A沉头通孔31a、C沉头通孔31c内的E膜片5a、G膜片5c紧贴，在电机14驱动下，通过横向泵膜支架11运动实现A膜片11a、B膜片11b分别与膜片51、膜片53吸合与排开。

纵向泵膜支架12的两端粘接有C膜片12a、D膜片12b。C膜片12a、D膜片12b分别与安装在泵体3的B沉头通孔31b、D沉头通孔31d内的F膜片5b、H膜片5d紧贴，在电机14驱动下，纵向泵膜支架12运动实现C膜片12a、D膜片12b分别与膜片52、膜片54吸合与排开。

参见图3A、图3B所示，泵体3为一长方体，在上顶面35的中心开有电机安装孔35a，电机安装孔35a用于固定安装电机14；在下底面36的中心开有E沉头通孔36a，E沉头通孔36a用于放置支撑座13，且使支撑座13上的支撑杆131穿过，下底面36的一对角上设有A导气孔361、B导气孔362，A导气孔361、B导气孔362内分别放置有堵头，在气流导通设计中，A导气孔361用于实现A吸气孔311与B吸气孔321导通，B导气孔362用于实现C排气孔332与D排气孔342导通；

A安装面31上设有A沉头通孔31a、A吸气孔311、A排气孔312，且A吸气孔311与A排气孔312平行设置在A沉头通孔31a的上方；A沉头通孔31a内安装有E膜片5a；

B安装面32上设有B沉头通孔32a、B吸气孔321、B排气孔322，且B吸气孔321与B排气孔322平行设置在B沉头通孔32a的下方；B沉头通孔32a内安装有F膜片5b；

C安装面33上设有C沉头通孔33a、C吸气孔331、C排气孔332，且C吸气孔331与C排气孔332平行设置在C沉头通孔33a的上方；C沉头通孔33a内安装有G膜片5c；

D安装面34上设有D沉头通孔34a、D吸气孔341、D排气孔342，且D吸气孔341与D排气孔342平行设置在D沉头通孔34a的下方；D沉头通孔34a内安装有H膜片5d；

在本发明中，A安装面31与C安装面33的结构相同(参见图1D、图1E所示)，在气流导通设计中，A吸气孔311与C吸气孔331导通，A排气孔312与C排气孔332导通。

在本发明中，B安装面32与D安装面34的结构相同(参见图1D、图1E所示)，在气流导通设计中，B吸气孔321与D吸气孔341导通，B排气孔322与D排气孔342导通。

参见图4A、图4B、图4C、图4D所示，四个导气板是指A导气板2a、B导气板2b、C导气板2c、D导气板2d，且A导气板2a与C导气板2c的结构相同(参见图1B、图1C)，B导气板2b与D导气板2d的结构相同(参见图1B、图1C)。

参见图4A、图4B所示，A导气板2a为一体成型件，在A导气板2a的前板面22a上设有F凹腔221、G凹腔222、H凹腔223、B组排气孔224、B组吸气孔226、以及多个用于将盖板与导气板相互固定的安装孔228，H凹腔223位于F凹腔221内，B组排气孔224位于H凹腔223内，B组吸气孔226位于G凹腔222内；H凹腔223内安装有I膜片5e；在A导气板2a的后板面22b上设有I凹腔225、J凹腔227，I凹腔225位于J凹腔227内，I凹腔225内安装有J膜片(图中未示出)。

参见图4C、图4D所示，B导气板2b为一体成型件，在B导气板2b的前板面21a上设有A凹腔211、B凹腔212、C凹腔213、A组排气孔214、A组吸气孔216、以及多个用于将盖板与导气板相互固定的安装孔218，C凹腔213位于A凹腔211内，A组排气孔214位于C凹腔213内，A组吸气孔216位于B凹腔212内；C凹腔213内安装有K膜片5g；在B导气板2b的后板面21b上设有D凹腔215、E凹腔217，D凹腔215位于E凹腔217内，D凹腔215内安装有L膜片(图中未示出)。

参见图1B、图1C，在本发明中，C导气板2c上的一个凹腔内安装有M膜片5i，另一个凹腔内安装有N膜片，D导气板2d上的一个凹腔内安装有O膜片5k，凹腔内安装有P膜片。

参见图1、图1A所示，四个盖板是指A盖板4a、B盖板4b、C盖板4c、D盖板4d，且C盖板4c、B盖板4b与D盖板4d结构相同。在本发明中，B盖板4b、C盖板4c、D盖板4d这三块盖板上分别设有用于将盖板与导气板连接在一起的安装孔。为了避开安装孔导致的气孔(排气孔、吸气孔)气道之间的隔开，故将导气板的正面设计成蝶形结构(如A导气板上的F凹腔221与G凹腔222的组合，外形像蝴蝶)。

为了使外部气体进入一排出(吸/排)本发明的空气泵中，在A盖板4a上除了设有安装孔44以外，还设有吸气口41、排气口42、以及用于标识吸、排气的箭头43。吸气口41、排气口42分别与外部的管道连接，一方面用于实现向本发明空气泵提供气源、另一方面将本发明空气泵吸入的气体排出。吸气口41、排气口42对空气的一进一出，能够使得本发明空气泵在电机14的驱动下，使偏心轮15拉动横向泵膜支架11、纵向泵膜支架12运动，使得粘接的膜片(A膜片、B膜片粘接在横向泵膜支架11两端，C膜片、D膜片粘接在纵向泵膜支架12两端)被单向的吸入或排出；在电机14驱动转动一周过程中，A膜片、B膜片各做一次吸气、排气运动，C膜片、D膜片也各做一次吸气、排气运动，因此，电机轴转动一周，有四次吸气，四次排气，形成四活塞形式的吸排方式。本发明设计的四活塞空气泵具有效率高，排气流量大等特点。

本发明的四活塞式空气泵，偏心轮15安装在电机14的输出轴14a上，偏心轮15的外径与B轴承133的内径相配合，B轴承133的外径与横向泵膜支架11、纵向泵膜支架12上的内孔成间隙配合。运转的时候，电机14带动偏心轮15转动，偏心轮15通过与其固定的B轴承133，拉动横向泵膜支架11左右运动，同时拉动纵向泵膜支架12做上下运动。横、纵向泵膜每次运动的时候，空气通过单向膜(多个的膜片)被单向的吸入或排出。在电机轴转动一周过程中，两片横向泵膜各做一次吸气、排气运动，两片纵向泵膜也各做一次吸气、排气运动，因此，电机轴转动一周，有四次吸气，四次排气。而普通的泵电机轴转动一周只有一次吸气、排气过程。即此发明具有效率高，排气流量大等特点。

Claims

1.一种四活塞式空气泵，其特征在于：该空气泵包括有四个盖板、四个导气板、动力组件(1)、泵体(3)、以及用于吸气、排气用的多个膜片，动力组件(1)安装在泵体(3)的电机安装孔(35a)内，四个导气板分别贴合装配在泵体(3)的四个安装面上，四个盖板分别贴合装配在四个导气板上；

四个盖板是指A盖板(4a)、B盖板(4b)、C盖板(4c)、D盖板(4d)，且B盖板(4b)、C盖板(4c)、D盖板(4d)的结构相同；B盖板(4b)、C盖板(4c)、D盖板(4d)上分别设有用于将盖板与导气板连接在一起的安装孔，在A盖板(4a)上除了设有安装孔(44)以外，还设有吸气口(41)、排气口(42)、以及用于标识吸、排气的箭头(43)；

四个导气板是指A导气板(2a)、B导气板(2b)、C导气板(2c)、D导气板(2d)，且A导气板(2a)与C导气板(2c)的结构相同，B导气板(2b)与D导气板(2d)的结构相同；A导气板(2a)为一体成型件，在A导气板(2a)的前板面(22a)上设有F凹腔(221)、G凹腔(222)、H凹腔(223)、B组排气孔(224)、B组吸气孔(226)、以及多个用于将盖板与导气板相互固定的安装孔(228)，H凹腔(223)位于F凹腔(221)内，B组排气孔(224)位于H凹腔(223)内，B组吸气孔(226)位于G凹腔(222)内；H凹腔(223)内安装有I膜片(5e)；在A导气板(2a)的后板面(22b)上设有I凹腔(225)、J凹腔(227)，I凹腔(225)位于J凹腔(227)内，I凹腔(225)内安装有J膜片；B导气板(2b)为一体成型件，在B导气板(2b)的前板面(21a)上设有A凹腔(211)、B凹腔(212)、C凹腔(213)、A组排气孔(214)、A组吸气孔(216)、以及多个用于将盖板与导气板相互固定的安装孔(218)，C凹腔(213)位于A凹腔(211)内，A组排气孔(214)位于C凹腔(213)内，A组吸气孔(216)位于B凹腔(212)内；C凹腔(213)内安装有K膜片(5g)；在B导气板(2b)的后板面(21b)上设有D凹腔(215)、E凹腔(217)，D凹腔(215)位于E凹腔(217)内，D凹腔(215)内安装有L膜片；C导气板(2c)上的一个凹腔内安装有M膜片(5i)，另一个凹腔内安装有N膜片，D导气板(2d)上的一个凹腔内安装有O膜片(5k)，另一个凹腔内安装有P膜片；

动力组件(1)的电机的输出轴(14a)连接在偏心轮(15)上，偏心轮(15)套接在B深沟球轴承(133)上，支撑座(13)的支撑杆(131)上套接有A深沟球轴承(132)、B深沟球轴承(133)，B深沟球轴承(133)的外部套接的横向泵膜支架(11)、纵向泵膜支架(12)；横向泵膜支架(11)的两端粘接有A膜片(11a)、B膜片(11b)；纵向泵膜支架(12)的两端粘接有C膜片(12a)、D膜片(12b)；

泵体(3)为一长方体，在上顶面(35)的中心开有电机安装孔(35a)，在下底面(36)的中心开有E沉头通孔(36a)，下底面(36)的一对角上设有A导气孔(361)、B导气孔(362)，A导气孔(361)、B导气孔(362)内分别放置有堵头，A导气孔(361)用于实现A吸气孔(311)与B吸气孔(321)导通，B导气孔(362)用于实现C排气孔(332)与D排气孔(342)导通；A安装面(31)上设有A沉头通孔(31a)、A吸气孔(311)、A排气孔(312)，且A吸气孔(311)与A排气孔(312)平行设置在A沉头通孔(31a)的上方；A沉头通孔(31a)内安装有E膜片(5a)；B安装面(32)上设有B沉头通孔(32a)、B吸气孔(321)、B排气孔(322)，且B吸气孔(321)与B排气孔(322)平行设置在B沉头通孔(32a)的下方；B沉头通孔(32a)内安装有F膜片(5b)；C安装面(33)上设有C沉头通孔(33a)、C吸气孔(331)、C排气孔(332)，且C吸气孔(331)与C排气孔(332)平行设置在C沉头通孔(33a)的上方；C沉头通孔(33a)内安装有G膜片(5c)；D安装面(34)上设有D沉头通孔(34a)、D吸气孔(341)、D排气孔(342)，且D吸气孔(341)与D排气孔(342)平行设置在D沉头通孔(34a)的下方；D沉头通孔(34a)内安装有H膜片(5d)。