CN107575358A - 一种摇杆驱动式流体动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇杆驱动式流体动力装置，包括往复运动机构中沿滑轨滑动的滑块，滑块的一端与活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端通过活塞与缸体配合，滑块的另一端与摇杆的一端铰接，摇杆的另一端与曲轴或偏心轮的一端铰接，曲轴的另一端或偏心轮的中心通过传动部件与动力源连接，所述缸体上设有流体的进口和流体的出口；所述滑轨、动力源、传动部件分别设置在机架上，所述缸体通过支撑架与机架连接。该装置利用机械结构直接实现的，能够将动力源的动力通过传动机构传送至往复运动机构，再驱动泵组活塞杆往复工作，从而实现流体的泵送。

Description

一种摇杆驱动式流体动力装置

技术领域

本发明涉及流体驱动设备技术领域，具体涉及一种摇杆驱动式流体动力装置。

背景技术

往复式运动机构广泛应用于压缩机、发动机以及各种流体泵，其最典型的形式为曲柄连杆往复运动机构，它主要由曲柄、连杆、活塞或滑块等部件组成，其中连杆的一端与曲柄转动配合，连杆的另一端与活塞或滑块配合，由此实现曲柄的旋转运动与活塞或滑块的往复运动的转换。众所周知，传统曲柄连杆机构的连杆以摆动的运动方式进行工作，因此连杆作用到活塞上的力是一个摆动的力，毋庸置疑它将会造成活塞对气缸产生拍击而导致噪声，并使活塞对气缸产生较大的侧压力而增加摩擦损耗。为了克服传统曲柄连杆机构的上述弊端，人们于是寻求能实现直线往复驱动活塞或滑块的机构，其中现有技术中一种直线往复运动机构方案如图1和图2所示，它有一对大小相同并相互啮合且转向相反的齿轮1、2，并在这两个齿轮1、2上镜像对称地各设置有柄销11、22，另外设置有一个往复架3，往复架3上开有长直状的导槽33，导槽33上设置有两条相互平行的滑轨A、B，上述柄销11、22同时插入该导槽33内并与滑轨A、B配合，或在柄销11、22上套装滚子4后再与滑轨A、B配合；另外设置有活塞或滑块5并用导杆6与往复架3连接，活塞或滑块5与缸体7滑动配合。当齿轮1、2啮合转动时，其上的柄销11、22将直接或间接作用到导槽33的滑轨A、B上，并因此驱动往复架3产生运动，不难看出，基于对称的缘故上述往复架3必然作直线往复运动，此时的活塞或滑块5亦必然为直线往复运动。然而经实践发现，上述直线往复运动机构尚有需要改进之处，主要表现在：1)首先，滑轨A、B与柄销11、22或滚子4的配合间隙处在两难选择的尴尬境地，如果配合间隙取得过小，将使柄销11、22或滚子4极易同时接触到两滑轨A、B，结果导致它们滚动不畅而增加摩擦损失，而如果两者的配合间隙取得过大，则又势必会导致往复运动时产生很大的撞击噪声；2)其次，往复架3及活塞或滑块5的往复运动必然存在往复惯性力，众所周知的是这个往复惯性力是导致机构产生振动噪声的主要原因之一；3)最后，一字型平直状的导槽33以及滑轨A、B只能使活塞或滑块5获得单一的运动模式如简谐运动，而不能按照需要获得某些特定的运动规律，比如压缩机在压缩排气行程时希望控制活塞5运动得慢一些以减少排气爆发噪声，而在进气行程时则希望活塞5运动得快一些以提高工作效率。

目前还有的一些往复运动产品都是通过行程限位开关或改变动力源动力输出方向来实现往复运动的，这类产品在控制与结构上都比较复杂，制造和维护成本高。

通过行程限位开关来实现往复运动的机构，由于系统动作次数频繁，限位开关松动、失效导致的故障率较高，可靠性差。

改变动力源动力输出方向来实现往复运动的方式，需要控制系统结合驱动系统实现，投入成本较高，且仍有可靠性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种利用机械结构直接实现的，无需换向控制系统，这种应用形式结构简单、动作可靠，故障率低，生产成本低，且可根据需要多机组合应用，能够将动力源的动力通过传动机构传送至往复运动机构，再通过往复运动机构驱动泵组活塞杆往复工作，从而实现流体的泵送能满足客户使用需求的摇杆驱动式流体动力装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种摇杆驱动式流体动力装置，所述装置包括往复运动机构中的滑块，所述滑块沿滑轨滑动，滑块的一端与活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端通过活塞与缸体配合，滑块的另一端与摇杆的一端铰接，摇杆的另一端与曲轴或偏心轮的一端铰接，曲轴的另一端或偏心轮的中心通过传动部件与动力源连接，所述缸体上设有流体的进口和流体的出口；所述滑轨、动力源、传动部件分别设置在机架上，所述缸体通过支撑架与机架连接。

为了便于设备的平稳工作，便于加工制造，优选的技术方案是，所述滑轨、活塞杆和缸体分别呈水平设置。

为了便于设备的平稳工作，便于加工制造，优选的技术方案还有，所述滑轨、活塞杆和缸体分别呈垂直设置。

为了便于调节活塞杆的行程，调节每次流体的输送量，进一步优选的技术方案还有，所述曲轴为长度可调式的调节杆。

为了便于调节活塞杆的行程，调节每次流体的输送量，进一步优选的技术方案还有，在所述偏心轮上沿半径的方向至少设有两个销孔，所述销孔通过销轴与摇杆的另一端饺接。

为了提高流体的输送效率，提高单位时间内流体的输送量，进一步优选的技术方案还有，所述杆滑块的一侧至少通过两根连杆与活塞杆的一端连接，且所述连杆穿过机架后通过横向第二连杆与活塞杆的一端连接。

为了便于加工制作，便于缸体的安装调试、维修等工作，优选的技术方案还有，所述缸体通过支撑架连接在机架上，所述有流体的进口和流体的出口与流体的进料管和出料管连接。

为了便于加工制作，便于缸体的安装调试、维修等工作，优选的技术方案还有，所述传动部件包括传动轮和传动带或传动链，所述传动带包括传动皮带或传动同步带，所述传动轮包括皮带轮、或同步带轮、或链轮。

为了适用于不同的工作环境，既有电源或无电源的环境都能够正常的使用该设备，优选的技术方案还有，所述滑块、滑轨、活塞杆、活塞、缸体至少设置有两套，且分别平行的设置在机架上，至少两个曲轴或偏心轮分别通过传动部件与动力源连接，所述动力源为燃油机、电动机、马达中的至少一种。

为了便于调节流体输送的速度，优选的技术方案还有，所述电动机为伺服电机。

本发明的优点和有益效果在于：该摇杆驱动式流体动力装置是利用机械结构直接实现的，无需换向控制系统，这种应用形式结构简单、动作可靠，故障率低，生产成本低，且可根据需要多机组合应用，能够将动力源的动力通过传动机构传送至往复运动机构，再通过往复运动机构驱动泵组活塞杆往复工作，从而实现流体的泵送能满足客户的使用需求。

在该装置中使用的动力源仅作单向转动即可，其可以是燃油机、电动机、马达等，通过输出轴作单向旋转运动。输出轴与传动机构连接将动力传动到往复机构上，传动形式可以为带传动、链传动、齿轮传动等机构。

该装置所包含的往复机构为曲柄滑块机构，传动机构的输出端与曲柄的轴连接，滑块与泵组活塞连接，通过曲柄驱动滑块带动泵组活塞往复运动，从而实现驱动流体运动的目的。动力源的输出轴与传动装置的一端连接，传动装置另一端与由曲轴、连杆滑块组成的往复机构连接，其中滑块在两侧的滑轨上往复运动，且滑块与泵组活塞杆连接，通过活塞的往复运动将流体由近料口吸入由出料口排出。

该装置通过简单的驱动形式即可使用活塞泵组驱动流体运动，无需复杂的电气控制及换向装置。通过曲轴连杆驱动柱塞泵往复工作的形式，结构简单故障点少，生产及维护方便。可根据不同的实际使用环境采用如下图的平置或竖置的方式来满足安装要求。

附图说明

图1是现有技术中一种直线往复运动机构的结构示意图；

图2是图1所示现有直线往复运动机构的剖面示意图；

图3是本发明摇杆驱动式流体动力装置水平设置的结构示意图；

图4是本发明摇杆驱动式流体动力装置垂直设置的结构示意图；

图5是本发明三组分摇杆驱动式流体动力装置的结构示意图；

图6是本发明四组分摇杆驱动式流体动力装置的结构示意图。

图3-6中：1、滑块；2、滑轨；3、活塞杆；4、缸体；41、流体的进口；42、流体的出口；5、摇杆；6、曲轴；7、传动部件；71、传动轮；72、传动带；8、动力源；9、机架；10、支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图3-6所示，本发明是一种摇杆驱动式流体动力装置，所述装置包括往复运动机构中的滑块1，所述滑块1沿滑轨2滑动，滑块1的一端与活塞杆3的一端连接，活塞杆3的另一端通过活塞与缸体4配合，滑块1的另一端与摇杆5的一端铰接，摇杆5的另一端与曲轴6或偏心轮的一端铰接，曲轴6的另一端或偏心轮的中心通过传动部件7与动力源8连接，所述缸体4上设有流体的进口41和流体的出口42所述；所述滑轨2、动力源8、传动部件7分别设置在机架9上，所述缸体4通过支撑架10与机架9连接。

为了便于设备的平稳工作，便于加工制造，本发明优选的实施方案是，所述滑轨2、活塞杆3和缸体4分别呈水平设置。

为了便于设备的平稳工作，便于加工制造，本发明优选的实施方案还有，所述滑轨2、活塞杆3和缸体4分别呈垂直设置。

为了便于调节活塞杆的行程，调节每次流体的输送量，本发明进一步优选的实施方案还有，所述曲轴6为长度可调式的调节杆。

为了便于调节活塞杆的行程，调节每次流体的输送量，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述偏心轮上沿半径的方向至少设有两个销孔，所述销孔通过销轴与摇杆的另一端铰接(图中未视)。

为了提高流体的输送效率，提高单位时间内流体的输送量，本发明进一步优选的实施方案还有，所述滑块1的一侧至少通过两根连杆与活塞杆3的一端连接，且所述连杆穿过机架后通过横向第二连杆与活塞杆的一端连接(图中未视)。

为了便于加工制作，便于缸体的安装调试、维修等工作，本发明优选的实施方案还有，所述缸体4通过支撑架10连接在机架9上，所述流体的进口41和流体的出口42与流体的进料管和出料管连接。

为了便于加工制作，便于缸体的安装调试、维修等工作，本发明优选的实施方案还有，所述传动部件7包括传动轮71和传动带72或传动链，所述传动带72包括传动皮带或传动同步带，所述传动轮7包括皮带轮、或同步带轮、或链轮。

为了适用于不同的工作环境既有电源或无电源的环境都能够正常的使用该设备，本发明优选的实施方案还有，所述滑块1、滑轨2、活塞杆3、活塞、缸体4至少设置有两套，且分别平行的设置在机架上，至少两个曲轴6或偏心轮分别通过传动部件7与动力源8连接，所述动力源为燃油机、电动机、马达中的至少一种。

为了便于调节流体输送的速度，本发明优选的实施方案还有，所述电动机为伺服电机。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，包括往复运动机构中沿滑轨滑动的滑块，滑块的一端与活塞杆的一端连接，滑块的另一端与摇杆的一端铰接，摇杆的另一端与曲轴或偏心轮的一端铰接，曲轴的另一端或偏心轮的中心通过传动部件与动力源连接。

2.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述滑轨、活塞杆和缸体分别呈水平设置。

3.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述滑轨、活塞杆和缸体分别呈垂直设置。

4.如权利要求2或3所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述曲轴为长度可调式的调节杆。

5.如权利要求2或3所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，在所述偏心轮上沿半径的方向至少设有两个销孔，所述销孔通过销轴与摇杆的另一端交接。

6.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述杆滑块的一侧至少通过两根连杆与活塞杆的一端连接，且所述连杆穿过机架后通过横向第二连杆与活塞杆的一端连接。

7.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述活塞杆的另一端通过活塞与缸体配合，缸体通过支撑架连接在机架上，所述有流体的进口和流体的出口与流体的进料管和出料管连接。

8.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述传动部件包括传动轮和传动带或传动链，所述传动带包括传动皮带或传动同步带，所述传动轮包括皮带轮、或同步带轮、或链轮。

9.如权利要求1所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述滑块、滑轨、活塞杆、活塞、缸体至少设置有两套，且分别平行的设置在机架上，至少两个曲轴或偏心轮分别通过传动部件与动力源连接，所述动力源为燃油机、电动机、马达中的至少一种。

10.如权利要求9所述的摇杆驱动式流体动力装置，其特征在于，所述电动机为伺服电机。