CN113048047A - 一种下切阀、下缸体结构以及气动柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种下切阀、下缸体结构以及气动柱塞泵，所述下切阀包括环状的阀芯，及设于所述阀芯外的外壳；所述外壳包括位于所述阀芯外周侧的第一部及自所述第一部上端向内延伸并包覆所述阀芯上端的第二部，所述第二部上表面中至少靠近所述第二部中心的部分形成向外并向下倾斜的导流面。上述下切阀中包覆阀芯上端的第二部设有导流面，利于引导下切阀上方的物料向外侧移动，减少由于物料在下切阀上方沉淀而及堆积对下切阀带来的不利影响，有利于提高下切阀的使用寿命。

Description

一种下切阀、下缸体结构以及气动柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，尤其涉及一种下切阀、下缸体结构以及气动柱塞泵。

背景技术

气动柱塞泵常用于将液态物料或具有固态颗粒的液体物料从物料筒中打出。切阀作为气动柱塞泵中常用的结构，可用于泵内不同空间的隔离。如果物料中含有大量高硬度的固态填料，随着时间的推移，固体填料容易在切阀之上沉淀及堆积，而影响切阀的使用。

发明内容

本发明的第一方面提供一种下切阀，所述下切阀包括环状的阀芯，及设于所述阀芯外的外壳；所述外壳包括位于所述阀芯外周侧的第一部及自所述第一部上端向内延伸并包覆所述阀芯上端的第二部，所述第二部上表面中至少靠近所述第二部中心的部分形成向外并向下倾斜的导流面。

可选的，在沿所述第二部的径向方向上，所述导流面的高度自内向外逐渐减小。

可选的，所述导流面为锥形面。

可选的，所述阀芯的材质为聚醚醚酮材质。

可选的，所述第二部的内侧壁设有开口向内的环状容设槽，所述容设槽内设有阀密封圈。

可选的，所述阀芯包括纵向延伸的第一环部和自第一环部下端向外延伸形成的第二环部；所述外壳套设于所述阀芯之外，且所述第一部的下端抵于所述第二环部的上表面。

本发明的第二方面提供一种下缸体结构，其包括缸体、设于缸体内的升降杆、连接杆、进料勺、活塞组件以及如上所述的下切阀；其中，所述缸体设有进料口、出料口，所述缸体内部具有沿上下方向依次排布的第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述出料口与所述第一腔室连通，所述进料口位于所述第三腔室的下端；所述活塞组件为中空结构，所述活塞组件套设于所述升降杆外并能随所述升降杆的升降在所述第一腔室内上下移动，所述活塞组件的内壁与升降杆之间形成有上下贯通的间隔空间，且所述活塞组件的外侧与所述缸体的内壁贴合；所述进料勺连接于所述升降杆的下方，能够随所述升降杆的升降上下移动，并能够穿过所述进料口；

在所述升降杆上升过程中，所述活塞组件的底部密封，所述第一腔室内位于所述活塞组件以上的第一空间与所述活塞组件以下的第二空间隔离开；所述第二空间与所述第二腔室以及所述第三腔室连通，物料在所述进料勺的作用下进入所述第三腔室并向上移动；

在所述升降杆下降过程中，所述第二腔室和所述第三腔室隔离，所述活塞底部能够打开，所述间隔空间与所述第一空间、所述第二空间以及所述第二腔室连通，直至所述活塞底部密封；

所述进料勺通过所述连接杆设于所述升降杆的下端，所述下切阀设于所述第二腔室内并贴合套设于所述连接杆外，且所述下切阀可在所述连接杆随所述升降杆升降的过程中在所述第二腔室内升降；在所述升降杆下降过程中，所述下切阀密封所述第二腔室和所述第三腔室的连接处，在所述升降杆上升过程中，所述下切阀上升，使得所述第二腔室与所述第三腔室连通。

可选的，所述活塞组件包括中空的活塞柱、套设于所述活塞柱外的上锁紧件、下锁紧件以及固定于所述上锁紧件和所述下锁紧件之间的阻挡件及第一密封圈；其中，所述阻挡件设有开口朝向外周侧的环状第一安装槽，所述第一密封圈设于所述第一安装槽；所述上锁紧件和所述下锁紧件中至少一个的外周侧开设环状的第二安装槽，所述第二安装槽内设有第二密封圈；所述阻挡件的材料刚度大于所述第一密封圈的材料刚度。

可选的，所述第一密封圈为梯形密封圈；和/或，

所述第二密封圈为O型密封圈；和/或，

所述活塞柱与所述下锁紧件一体成型；和/或，

所述阻挡件包括位于中部的第一阻挡件、位于所述第一阻挡件上方的第二阻挡件以及位于所述第一阻挡件下方的第二阻挡件；所述第二阻挡件上端与所述上锁紧件相抵，所述第二阻挡件与所述下锁紧件相抵，所述第一阻挡件与所述第二阻挡件形成一个第一安装槽，所述第一阻挡件与所述第三阻挡件形成另一个第一安装槽。

本发明的第三方面提供一种气动柱塞泵，包括驱动装置以及如上所述的下缸体结构；所述驱动装置与所述升降杆驱动连接，能够驱动所述升降杆的升降以通过所述下缸体结构输送物料。

本申请上述下切阀中，通过在包覆阀芯上端的第二部设有导流面，有利于引导下切阀上方的物料向外侧移动，减少由于物料在下切阀上方沉淀而及堆积对下切阀带来的不利影响，有利于提高下切阀的使用寿命。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例的一种气动柱塞泵的结构示意图；

图2是本申请一示例性实施例的一种下缸体结构的立体结构示意图；

图3是图2所示下缸体结构的侧视图；

图4是沿图3所示A-A剖面线所剖得的下缸体结构剖视图；

图5是图4所示的下缸体结构的B处放大示意图；

图6是图4所示的下缸体结构的C处放大示意图；

图7是本申请一示例性实施例的活塞组件的分解示意图；

图8是本申请一示例性实施例的下切阀的分解示意图；

图9是本申请一示例性实施例的下切阀与阀座配合的立体图；

图10是本申请一示例性实施例的下切阀与阀座配合的剖视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“上”、“下”、“左”、“右”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排出其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1是本申请一示例性实施例的一种气动柱塞泵1000的结构示意图。请参照图1，并在必要时结合图2至图10所示。该气动柱塞泵1000可以用于将液态物料或具有固态颗粒的液体物料从物料筒中打出，比如可以用于将含有金属颗粒的硅胶从硅胶的包装筒中打出。

该气动柱塞泵1000包括下缸体结构100、横梁300、驱动杆400、连杆500、托板600、轮盘700以及套杆800。轮盘700固定连接于下缸体结构100的下端。套杆800固定于托板600的相对两侧。驱动杆400可升降的设于套杆800内。横梁300设于驱动杆400的上端，并能够随驱动杆400升降。下缸体结构100通过连杆500固定于横梁300的下方，从而该下缸体结构100以及轮盘700能够随横梁300升降。该气动柱塞泵1000使用过程中，物料筒设于托板600上，轮盘700插入物料筒内可与物料筒的筒壁贴合，并能够相对物料筒的筒壁升降，以随着物料筒内物料的多少，升降至相应的位置。

该气动柱塞泵1000还包括驱动装置200。驱动装置200设于下缸体结构100的上端，用于与下缸体结构100内的升降结构驱动连接，以驱动相应的升降结构升降。该驱动装置200为气动驱动装置，比如气动马达。

下缸体结构100包括缸体10、设于缸体10内的升降杆60、进料勺40以及活塞组件20。其中，缸体10设有进料口102、出料口101，缸体10内部具有沿上下方向依次排布的第一腔室11、第二腔室12以及第三腔室13，出料口101与第一腔室11连通，进料口102位于第三腔室13的下端。比如，在一些实施例中，进料口102可以是第三腔室的下端开口。第一腔室11、第二腔室12以及第三腔室13均可由独立的缸体侧壁形成，也可由同一缸体侧壁形成。

请结合图4所示，在一些实施例中，这里所说的第一腔室11可以理解为图4所示缸体10上D段区域所对应的内部空间，相应地，第二腔室12可以理解为图4所示缸体10上E段区域所对应的内部空间，第三腔室13可以理解为图4所示缸体10上F段区域所对应的内部空间。

活塞组件20具体设于第一腔室11内，且活塞组件20的外侧与缸体10的内壁贴合。该活塞组件20套设于升降杆60外，并能够随升降杆60的升降在第一腔室11内上下移动。活塞组件20的内壁与升降杆60之间形成有上下贯通的间隔空间203。

进料勺40连接于升降杆60的下方，能够随升降杆60的升降上下移动，并能够穿过进料口102。该升降杆60具体可通过上驱动杆50连接于驱动装置200的下方。驱动装置200具体通过直接驱动上驱动杆50升降而驱动升降杆60升降，以通过下缸体结构100输送物料。

气动柱塞泵1000工作时，在升降杆60上升过程中，活塞组件20的底部密封，第一腔室11内位于活塞组件20以上的第一空间与活塞组件20以下的第二空间隔离开。第二空间与第二腔室12以及第三腔室13连通，物料在进料勺40的作用下进入第三腔室13并随着升降杆60向上移动而继续向上移动。在该升降杆60上升的过程中，第一空间内的物料被向上挤压而自出料口101流出。

在升降杆60下降过程中，第二腔室12和第三腔室13隔离，活塞底部能够打开，间隔空间203与第一空间、第二空间以及第二腔室12连通，直至活塞底部密封。相应的，上锁紧件21包括锁紧部211及贯通部212，贯通部212形成有贯通孔2120，间隔空间203通过贯通孔2120与第一空间连通。在该升降杆60下降过程中，第二间隔空间203与第一空间、第二空间以及第二腔室12连通，物料同样向上流动而能够自出料口101流出。可见，在升降杆60上升和下降的过程中，出料口101均有物料输出。

下缸体结构100还包括连接杆70以及下切阀30，进料勺40通过连接杆70设于升降杆60的下端，下切阀30设于第二腔室12内并贴合套设于连接杆70外，下切阀30受到连接杆70的摩擦力，可在连接杆70随升降杆60升降的过程中随连接杆70在第二腔室12内升降。在升降杆60下降过程中，下切阀30可下降至密封第二腔室12和第三腔室13的连接处，在升降杆60上升过程中，下切阀30可上升，使得第二腔室12与第三腔室13连通。第二腔室12的上部设有限位壁121，以对下切阀30的上升运动进行限位。下切阀30随连接杆70上升至与该限位壁121相抵后，连接杆70可继续上升，下切阀30则不继续上升。下切阀30在下降至第二腔室12与第三腔室13的连接处时，则被限位于此处而不能下降，连接杆70可继续下降。

需要说明的是，这里所说的升降杆60可理解为活塞杆。升降杆60的高度略大于活塞组件20的高度。升降杆60的上下两端部的结构尺寸相对较大，在活塞组件20移动至与上端部或下端部相抵时，上端部或下端部能够对活塞组件20的上下移动进行限位。活塞组件20在受到缸体10内壁的摩擦力的作用下，活塞组件20可相对升降杆60上下移动。具体的，在升降杆60从低处开始上升时，活塞组件20受到缸体10内壁向下的摩擦力，可相对升降杆60下降。在升降杆60从高处下降时，活塞组件20受到缸体10内壁向上的摩擦力，可相对升降杆60向上移动。

下缸体结构100还可包括上切阀(未示出)。该上切阀固定安装于升降杆60的下端部。在升降杆60上升过程中，活塞组件20可相对升降杆60下降，直至与上切阀相抵，从而实现活塞组件20的底部密封。在升降杆60下降过程中，活塞组件20可相对升降杆60向上移动，以与上切阀分开，从而实现间隔空间203与第一空间、第二空间以及第二腔室12连通，直至上切阀抵于第一腔室11的底部(也可以视为第一腔室与第二腔室连接处)，活塞组件20下端抵于上切阀，活塞组件20的底部密封，即活塞组件20下降至最低处，此为升降杆60升降运动的临界状态，升降杆60随后将上升。

活塞组件20包括中空的活塞柱26、套设于活塞柱26外的上锁紧件21、下锁紧件22以及固定于上锁紧件21和下锁紧件22之间的阻挡件及第一密封圈24。其中，阻挡件设有开口朝向外周侧的环状第一安装槽201，第一密封圈24设于第一安装槽201。上锁紧件21和下锁紧件22中至少一个的外周侧开设环状的第二安装槽202，第二安装槽202内设有第二密封圈27。阻挡件的材料刚度大于第一密封圈24的材料刚度，以向第一密封圈24提供足够的阻挡和限位作用。

需要说明的是，在一些实施例中，阻挡件的材质为金属材质。第一密封圈的外周与阻挡件的外周可位于同一圆柱面上，或第一密封圈的外周略突出于阻挡件的外周外侧，以保证第一密封圈的密封性。同样，第二密封圈的外周与相应的上锁紧件21外周或下锁紧件22外周可位于同一圆柱面上，或第二密封圈的外周略突出于相应的上锁紧件21外周或下锁紧件22外周的外侧，以保证第二密封圈的密封性。

在一些实施例中，第一密封圈24上靠近活塞柱26一侧的高度小于位于外周侧处的第一密封圈24的高度，使得密封圈靠近缸体内壁的一侧厚度较大，有利于减小第一密封圈的形变量，从而提高第一密封圈的密封性。

在一些实施例中，在沿第一密封圈24的径向方向上，第一密封圈24的高度自内向外逐渐增大。

比如，在一些实施例中，第一密封圈24为如图5所示的梯形密封圈。

在一些实施例中，第二密封圈27为O型密封圈。

这里所说的上锁紧件21和下锁紧件22可以是锁紧螺母。其与活塞柱26可通过螺纹配合来固定组装。

在一些实施例中，活塞柱26与下锁紧件22一体成型。相对于在下锁紧件22和活塞柱26中设置螺纹的实施方式而言，避免由于设置螺纹而影响活塞柱26与下锁紧件22的结构强度，利于提高活塞组件20的机构强度，提高活塞组件20与上切阀的密封性。

在一些实施例中，阻挡件包括位于中部的第一阻挡件23、位于第一阻挡件23上方的第二阻挡件25以及位于第一阻挡件23下方的第三阻挡件28；第二阻挡件25上端与上锁紧件21相抵，第二阻挡件25与下锁紧件22相抵，第一阻挡件23与第二阻挡件25形成一个第一安装槽201，第一阻挡件23与第三阻挡件28形成另一个第一安装槽201。

基于活塞组件的上述结构，在对活塞组件进行组装时，只需先将阻挡件及第一密封圈按照顺序套于活塞柱26上，然后将上锁紧件21锁紧于活塞柱26的上端，再安装第二密封圈即可。该活塞组件的各配件组装简单方便易操作。对于上锁紧件和下锁紧件中均设置有第二安装槽的，两个第二安装槽中所分别设置的第二密封圈可以在很小的形变下就可保持活塞组件上部和下部的受力平衡，有利于提高活塞组件的密封性能。对于设置有两个第一安装槽及相应第一密封圈的实施方式，同样可以很好的保持活塞组件的上下平衡，有利于提高活塞组件的密封性能。

进一步，下切阀30包括环状的阀芯31，及设于阀芯31外的外壳32。外壳32包括位于阀芯31外周侧的第一部321及自第一部321上端向内延伸并包覆阀芯31上方的第二部322，第二部322上表面中至少靠近第二部322中心的部分形成向外并向下倾斜的导流面3220，以利于引导下切阀上方的物料向外侧移动，减少由于物料在下切阀上方沉淀而及堆积对下切阀带来的不利影响，有利于提高下切阀的使用寿命。

在一些实施例中，在沿第二部322的径向方向上，导流面3220的高度自内向外逐渐减小。导流面3220可以是第二部322靠近中心的部分结构的上表面，也可以是整个第二部322的上表面。

请结合图8至图10所示，在一些实施例中，导流面3220为锥形面。当然，导流面3220也可以是其他形状的倾斜滑面，比如在自第二部的中心向外的方向上，导流面可呈弧形凹面或弧形凸面。

在一些实施例中，阀芯31的材质为聚醚醚酮材质，有利于提高阀芯31的结构强度，提高阀芯31的使用寿命。

在一些实施例中，外壳32的材质为金属材质，比如不锈钢，以提高下切阀的结构强度，提高下切阀的使用寿命，减少下切阀处物料的泄漏，有利于提升气动柱塞泵的输送物料能力。

在一些实施例中，第二部322的内侧壁设有开口向内的环状容设槽3201，容设槽3201内设有阀密封圈33。

在一些实施例中，阀芯31包括纵向延伸的第一环部311和自第一环部311下端向外延伸形成的第二环部312。外壳32套设于阀芯31之外，且第一部321的下端抵于第二环部312的上表面。

外壳32具体可通过螺钉34连接。螺钉34可横向穿设于与第一部321和第一环部311中。此外，还可对螺钉34外端进行焊接，将螺钉34焊接于外壳32的第一部321上，以使得外壳32与阀芯31组装的更牢固。

进一步，缸体10设有位于第二腔室12和第三腔室13连接处的阀座80。下切阀30具体可在随连接杆70向下移动的过程中抵于阀座80的上端，从而实现第二腔室12与第三腔室13之间的隔离。相应的，阀芯31的下端外周侧可向内凹陷形成环状的缺口部3120，以与阀座80贴合。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种下切阀，其特征在于，所述下切阀包括环状的阀芯，及设于所述阀芯外的外壳；所述外壳包括位于所述阀芯外周侧的第一部及自所述第一部上端向内延伸并包覆所述阀芯上端的第二部，所述第二部上表面中至少靠近所述第二部中心的部分形成向外并向下倾斜的导流面。

2.如权利要求1所述的下切阀，其特征在于，在沿所述第二部的径向方向上，所述导流面的高度自内向外逐渐减小。

3.如权利要求2所述的下切阀，其特征在于，所述导流面为锥形面。

4.如权利要求1所述的下切阀，其特征在于，所述阀芯的材质为聚醚醚酮材质。

5.如权利要求1所述的下切阀，其特征在于，所述第二部的内侧壁设有开口向内的环状容设槽，所述容设槽内设有阀密封圈。

6.如权利要求1至5中任一项所述的下切阀，其特征在于，所述阀芯包括纵向延伸的第一环部和自第一环部下端向外延伸形成的第二环部；所述外壳套设于所述阀芯之外，且所述第一部的下端抵于所述第二环部的上表面。

7.一种下缸体结构，其特征在于，包括缸体、设于缸体内的升降杆、连接杆、进料勺、活塞组件以及如权利要求1至6中任一项所述的下切阀；其中，所述缸体设有进料口、出料口，所述缸体内部具有沿上下方向依次排布的第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述出料口与所述第一腔室连通，所述进料口位于所述第三腔室的下端；所述活塞组件为中空结构，所述活塞组件套设于所述升降杆外并能随所述升降杆的升降在所述第一腔室内上下移动，所述活塞组件的内壁与升降杆之间形成有上下贯通的间隔空间，且所述活塞组件的外侧与所述缸体的内壁贴合；所述进料勺连接于所述升降杆的下方，能够随所述升降杆的升降上下移动，并能够穿过所述进料口；

在所述升降杆上升过程中，所述活塞组件的底部密封，所述第一腔室内位于所述活塞组件以上的第一空间与所述活塞组件以下的第二空间隔离开；所述第二空间与所述第二腔室以及所述第三腔室连通，物料在所述进料勺的作用下进入所述第三腔室并向上移动；

在所述升降杆下降过程中，所述第二腔室和所述第三腔室隔离，所述活塞底部能够打开，所述间隔空间与所述第一空间、所述第二空间以及所述第二腔室连通，直至所述活塞底部密封；

所述进料勺通过所述连接杆设于所述升降杆的下端，所述下切阀设于所述第二腔室内并贴合套设于所述连接杆外，且所述下切阀可在所述连接杆随所述升降杆升降的过程中在所述第二腔室内升降；在所述升降杆下降过程中，所述下切阀密封所述第二腔室和所述第三腔室的连接处，在所述升降杆上升过程中，所述下切阀上升，使得所述第二腔室与所述第三腔室连通。

8.如权利要求7所述的下缸体结构，其特征在于，所述活塞组件包括中空的活塞柱、套设于所述活塞柱外的上锁紧件、下锁紧件以及固定于所述上锁紧件和所述下锁紧件之间的阻挡件及第一密封圈；其中，所述阻挡件设有开口朝向外周侧的环状第一安装槽，所述第一密封圈设于所述第一安装槽；所述上锁紧件和所述下锁紧件中至少一个的外周侧开设环状的第二安装槽，所述第二安装槽内设有第二密封圈；所述阻挡件的材料刚度大于所述第一密封圈的材料刚度。

9.如权利要求8所述的下缸体结构，其特征在于，所述第一密封圈为梯形密封圈；和/或，

所述第二密封圈为O型密封圈；和/或，

所述活塞柱与所述下锁紧件一体成型；和/或，

所述阻挡件包括位于中部的第一阻挡件、位于所述第一阻挡件上方的第二阻挡件以及位于所述第一阻挡件下方的第三阻挡件；所述第二阻挡件上端与所述上锁紧件相抵，所述第二阻挡件与所述下锁紧件相抵，所述第一阻挡件与所述第二阻挡件形成一个第一安装槽，所述第一阻挡件与所述第三阻挡件形成另一个第一安装槽。

10.一种气动柱塞泵，其特征在于，包括驱动装置以及如权利要求7至9中任一项所述的下缸体结构；所述驱动装置与所述升降杆驱动连接，能够驱动所述升降杆的升降以通过所述下缸体结构输送物料。

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