一種新結構小型柱塞泵的製作方法

2023-06-06 15:53:16 2

本發明涉及柱塞泵技術領域，具體為一種新結構小型柱塞泵。

背景技術：

目前同類型的柱塞泵結構，主要由步進電機，絲杆，絲母，支架，光耦，擋光柱，導向銷，連接螺釘，導向套，壓板，密封套，O型密封圈，腔體，安裝板,柱塞連接頭和柱塞杆等零件組成。

其工作原理為：當步進電機通電輸入正向脈衝時，步進電機正轉，緊固在電機軸上的絲杆正轉，帶動絲母及與之連接成一起的柱塞連接頭和柱塞杆向下運動，柱塞杆從腔體中拉出一定的長度，腔體內容積增大，液體便吸入腔體，向下運動給定的行程後到達下止點，完成吸液過程；當向步進電機輸入反向脈衝信號時，步進電機反轉，緊固在電機軸上的絲杆反轉，帶動絲母及與之連接成一起的柱塞連接頭和柱塞杆向上運動，柱塞杆推入腔體，腔體內容積減小，壓力增大，將液體推出腔體，向上運動到光耦感應到擋光柱時停止，完成排液過程；柱塞杆上下運動時通過密封套和O型密封圈與柱塞杆配合完成密封功能。

主要缺陷有：

（1）只有一個導向槽，運動過程中，由於要克服絲杆旋轉的扭力，柱塞杆會單邊受力，柱塞杆與密封套會造成單邊摩擦，加速對密封套的磨損，當磨損到一定程度時密封套的密封性將失效，由於腔體內有壓力，液體即從腔體中洩漏出來，造成泵的使用壽命縮短；

（2）由於有些柱塞表面存在微小的缺陷，密封圈的密封面也可能有劃傷等缺陷，存在密封不良的隱患且不易檢測出來，將造成快速洩漏，且不可預測；

（3）目前小排量的柱塞泵一般也是用42的步進電機，結構尺寸大，重量偏重，特別是用於加樣臂上運動慣量大。

技術實現要素：

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種新結構小型柱塞泵，由步進電機，絲杆，柱塞組件，支架，光耦，固定座，密封套，O型密封圈，腔體，導向銷釘組成，所述絲杆緊固在步進電機的電機軸上，所述絲杆與柱塞組件連接，所述柱塞組件的柱塞杆接入腔體內，所述柱塞組件的側面設有擋光柱，步進電機正轉時，通過絲杆帶動柱塞組件的柱塞杆從腔體中向下拉出完成吸液過程，步進電機反轉時，通過絲杆帶動柱塞組件的柱塞杆推入腔體，當設置在支架上的光耦感應到擋光柱時停止，完成排液過程,所述腔體內底端通過固定座把腔體封裝成一個部件，所述固定座與柱塞杆底端接觸位置內部固定安裝密封套，所述密封套上設有O型密封圈，且O型密封圈緊套在密封套上，柱塞杆穿過密封套運動時通過O型密封圈的彈力迫使密封套與柱塞杆緊密配合完成密封功能，所述與絲杆配合的絲母直接做在柱塞組件的柱塞連接頭上，所述柱塞連接頭通過設置兩條導向槽與固定在支架上的兩個導向銷釘配合。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）通過設計雙導向槽，平衡絲杆旋轉過程的扭力，解決柱塞與密封套的單邊受力摩擦問題,同時解決了運行過程中柱塞的擺動帶來精度不良的問題；

（2）通過設計一個腔體的固定座，可以將腔體、密封套和柱塞組裝成一個小部件，先做好密封性檢測再裝配到產品上，密封性檢測時可以做到全行程的測試，且測試後不要將柱塞拉出來再裝配，避免了柱塞二次裝配造成的錯裝和對密封圈造成損傷;做到了關鍵要素密封性問題能提前檢測出來，保證了產品質量及密封性能的可靠性；

（3）在結構上將絲母與柱塞杆設計成一體，簡化了內部結構，減小了內部傳動部分的體積，從而可以將柱塞泵做到體積小、重量輕，做到約原來的1/3。

附圖說明

圖1為本發明柱塞泵的剖面結構示意圖；

圖2為本發明柱塞泵的泵頭部分結構示意圖；

圖3為本發明柱塞泵的泵頭外形示意圖。

圖中：1-步進電機；2-絲杆；3-柱塞組件；4-支架；5-光耦；6-固定座；7-密封套；8-O型密封圈；9-腔體；10-導向銷釘；301-柱塞連接頭；302-柱塞杆；303-擋光柱。

具體實施方式

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一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例：

請參閱圖1至圖3，本發明提供一種技術方案：一種新結構小型柱塞泵，由步進電機1，絲杆2，柱塞組件3，支架4，光耦5，固定座6，密封套7，O型密封圈8，腔體9，導向銷釘10組成，所述絲杆2緊固在步進電機1的電機軸上，所述絲杆2與柱塞組件3連接，所述柱塞組件3的柱塞杆302接入腔體9內，所述柱塞組件3的側面設有擋光柱303，步進電機1正轉時，通過絲杆2帶動柱塞組件3的柱塞杆302從腔體9中向下拉出完成吸液過程，步進電機反轉時，通過絲杆2帶動柱塞組件3的柱塞杆302推入腔體9，當設置在支架4上的光耦5感應到擋光柱303時停止，完成排液過程,其特徵在於：所述腔體9內底端通過固定座6把腔體9封裝成一個部件，所述固定座6與柱塞杆302底端接觸位置內部固定安裝密封套7，所述密封套7上設有O型密封圈8，且O型密封圈8緊套在密封套7的薄壁位置上，柱塞杆302穿過密封套7運動時通過O型密封圈8的彈力迫使密封套7與柱塞杆302緊密配合完成密封功能，所述與絲杆2配合的絲母直接做在柱塞組件3的柱塞連接頭301上,所述柱塞連接頭301通過設置兩條導向槽與固定在支架4上的兩個導向銷釘10配合。

工作原理：

（1）當步進電機1通電輸入正向脈衝時，步進電機1正轉，緊固在電機軸上的絲杆2正轉，帶動絲母及與之連接成一起的柱塞組件3向下運動，柱塞杆302從腔體9中拉出一定的長度，腔體內容積增大，液體便吸入腔體，向下運動給定的行程後到達下止點，完成吸液過程。

（2）當向步進電機1輸入反向脈衝信號時，步進電機1反轉，緊固在電機軸上的絲杆2反轉，帶動絲母及與之連接成一起的柱塞組件3向上運動，柱塞杆推入腔體9，腔體內容積減小，壓力增大，將液體推出腔體9，當向上運動到光耦5感應到擋光柱303後到上止點停止，完成排液過程。

具體使用方式及優點：

（1）柱塞杆302上下運動時通過密封套7和O型密封圈8與柱塞杆302緊密配合完成密封功能，通過設計一個腔體固定座，可以將腔體、密封套和柱塞組裝成一個小部件，先做好密封性檢測再裝配到產品上，密封性檢測時可以做到全行程的測試，且測試後不要將柱塞拉出來再裝配，避免了柱塞二次裝配造成的錯裝和對密封圈造成損傷。

（2）絲母直接做在柱塞連接頭301上，在結構上將絲母與柱塞杆設計成一體，簡化了內部結構，減小了內部傳動部分的體積，從而可以將柱塞泵做到體積小、重量輕，做到約原來的1/3，解決了重量重，慣量大的問題，同時避免了絲母裝配及配合誤差帶來對精度的影響，。

（3）柱塞連接頭上設計了兩條導向槽，與固定在支架上的兩個導向銷釘10配合，可以平衡絲杆旋轉時產生的扭力，柱塞上就不會產生側向分力而造成密封套單邊磨損，提高密封性能和泵的使用壽命。現有產品用單邊導向的運行過程中，絲杆旋轉產生的扭力一定會帶來柱塞單邊受力，造成密封套單邊磨損，縮短泵的使用壽命，解決了柱塞與密封套的單邊受力摩擦問題,同時也解決了運行過程中柱塞的擺動帶來精度不良的問題。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。