活塞泵的制作方法

专利名称：活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵，特别是小型的活塞泵。
背景技术：
诸如用于氧浓缩器之类的医疗应用的泵通常需要体积紧凑且安静，以可随意地在家庭或医院中适用。因此，重要的是适当地抑制泵工作过程中的工作空气的噪音，以及减小振动。
传统泵存在的一个问题是，当活塞往复运动，特别是如果它们没有适当地加以平衡的话，这些泵可能会产生过多的噪音和振动。在对置活塞泵中产生这个问题的一个原因是，活塞可能是通过在活塞的连接杆之间的单个保持件或偏心零件连接至驱动轴的。正常情况下，一偏心零件安装至驱动轴，并且两尖头部分或凸部从该偏心零件的各侧轴向延伸，以将活塞安装至驱动轴。由于活塞之间的轴向间隙，当驱动轴转动时，就会产生一力矩或振动力偶。
传统泵的另一个问题是对曲轴箱与气缸的密封。气缸对曲轴箱或阀头的不正确密封可能会导致压缩空气渗漏到泵的外部，这将使泵的效率降低并产生噪音。典型的密封结构要么容易发生渗漏，要么就需要对阀板进行昂贵的机加工操作。同样，许多曲轴箱设有敞开的颈部，以使活塞能在装配的过程中方便地滑到曲轴箱中。通常地，在颈部中的开口在气缸处终止，它具有弯曲状的外表面。这使得对曲轴箱的密封变得困难，并通常需要除了密封曲轴箱端部之外的单独的密封件，因而增加了装配的复杂度，也在颈部密封件与端部密封件之间产生了一可能的渗漏通道。
传统泵的另一个问题是，阀挡可能会在工作的过程中产生额外的噪音。通常使用瓣阀来控制阀头的吸入口和排出口。由于排出口是在被压缩的空气的作用下而开启的，所以使用一阀挡来支承阀并防止其过度伸展以致超出其弹性范围。通常，阀挡的下侧从阀板向上成坡道，以将阀的末端支承得比阀的颈部离开阀板更远。阀通常是金属的，并且阀挡可以是金属或者塑料的，但在任一情况下，两表面之间的快速接触都可能会产生医疗应用中所无法接受的轻叩声或滴答声。这里的另一问题是，薄而平的瓣阀可能会屈从于瓣与阀挡之间的表面吸力，并基本上“粘”在阀挡上，从而保持开启。
低噪音泵设计所面临的还有一个问题是，对阀头的吸入腔和/或排出腔进行消声。这可以通过直接地或者通过合适的软管来将一消声器附接至阀头来实现。另一技术方案是使排放出的空气在活塞头部的非加压侧上流入曲轴箱中。在这种情况下，如果曲轴箱封闭，并且诸活塞同相，曲轴箱则通常将通过一消声器来进行排放，以避免在泵中产生脉动。即使采用了后一技术，阀头也通常通过引导至曲轴箱的软管来排出，这通过直接安装在曲轴箱上或者在一软管端部处的一消声器来进行排放。
因此，需要一种能解决上述问题的改进的泵。

发明内容
根据一个方面，本发明提供一种用于泵的一活塞和一驱动轴的组件。该组件包括第一和第二活塞，每一活塞有一头部和一连接杆。两连接杆具有相应的第一和第二开孔。第一和第二轴承配合入相应的连接杆的第一和第二开孔中。第一和第二偏心零件配合入相应的第一和第二轴承的中心开孔中。偏心零件各具有一轴向通孔，并且轴向延伸至一侧且大致不超过相应的活塞连接杆的一表面，以使活塞可在驱动轴上安装成连接杆轴向地偏置并且大致彼此相邻。
在较佳的形式中，偏心零件是盘形的，它们各有一大致不超过连接杆轴向尺寸的轴向尺寸。较佳地，活塞连接杆间隔开不超过1/16英寸地安装于驱动轴。偏心零件较佳地是压配合到轴承内座圈的中心中。当两活塞具体不同的质量时，例如当一个活塞具有一较大的活塞头部时，两杯状保持件可具有不同的质量，以有利于使两活塞作用在驱动轴上的力矩接近平衡。较重的保持件与较轻的活塞连接杆和盘一起使用，以使各活塞组件的总质量相等。实现这点的一种方式是用不同的材料制成两保持件和/或将它们制成不同的尺寸。例如，一个保持件可以用锌制的，而另一个是用镁或铝制的。
在另一方面中，本发明提供一气缸密封件组件。气缸设有形成一径向倾斜的倾斜周向表面的一圆形端部。该倾斜表面设有一周向凹槽，其尺寸构造成可接纳密封件、较佳的是一弹性O形环。该组件较佳地是附接至具有一圆形凹进部的一阀板，该圆形凹进部形成一圆形表面，该圆形表面相应于密封件支靠其安置的气缸倾斜表面成一倾斜角度。
在还有一个方面中，本发明提供一用于封闭一颈部开口的曲轴箱的组件，它具有一开口端和一颈部开口，该颈部开口从开口端延伸至基本垂直于颈部延伸的一气缸。该组件包括一弹性的密封件，其由一刚性背衬板支挡。该密封件接触曲轴箱的开口端，并具有一延伸入颈部开口中的塞子部分，该塞子部分具有一与气缸相贴靠的成形的密封表面。背衬板封盖曲轴箱的开口端，并具有一与密封件的塞子部分接触的塞子支承部。
在较佳的形式中，密封件在其中心处开口，并伸入曲轴箱以密封曲轴箱的开口面。密封件较佳地是弹性的，但密封件的深度使其具有一定的刚度。密封件具有用于曲轴箱颈部中的各开口的一塞子部分。塞子部分的密封表面是凹入的，并且塞子部分各形成有一凸出部分，该凸出部分面对背衬板的塞子支承部所接合的密封表面。在对置的两气缸泵中，密封件和盖子具有间隔开180度两个塞子部分和两个塞子支承部。该密封件还可包括一个或多个槽沟塞部分，它们与形成在曲轴箱中的端部开口的槽沟对齐，并且这样，背衬板将设有径向延伸的凸片，以用来支挡槽沟塞。槽沟塞不仅封闭槽沟，还帮助在曲轴箱的表面上正确地对密封件定中心以及定向。
在再一个方面中，本发明提供一种用于保持和支承一瓣阀的阀挡。该阀挡包括用于附接至一阀板或者铸造为阀头的一部分的一主体；从主体延伸出且尺寸减小的一臂部；以及位于臂部的端部处的一手部，所述手部的下侧与主体的下侧间隔开，并具有至少两个间隔开的圆形凸出部。较佳地，阀挡具有两个臂部，每一臂部带有一个有三个圆形凸出部的手部，且该手部的下侧离开它们相应的臂部倾斜。诸圆形凸部较佳地是等角度地间隔开。主体还形成在臂部之间延伸的一对齐凸片。
本发明的还有一个方面提供了一种泵，它带有一根或多根传送管，以供空气从一个或多个阀头流到曲轴箱或另一阀头。实际上，该泵是一活塞180度对置的泵，其两活塞位于电动机的一侧。泵具有形成一腔体的一曲轴箱、一气缸以及一传送开口。在气缸上安装有一阀板。阀板具有与气缸内部的工作空气连通的吸入口和排出口。由安装于阀板的阀来开启和封闭该吸入口和排出口。一阀头安装至阀板，以将吸入口与排出口隔开，并形成相应的吸入腔和排出腔。阀板还具有位于两腔体之一中的一传送口。传送管在阀板传送口至曲轴箱传送开口之间连接。
多气缸泵可具有连接至各气缸的阀板中的一个或多个传送口的多根传送管。例如，传送管可将吸入腔或排出腔连接至曲轴箱内部，或者它们可将多个排出腔连接在一起和/或将多个吸入腔连接在一起，或者将一阀头的排出腔连接至另一阀头的吸入腔。
曲轴箱可形成从传送管所连接处的一个或多个传送开口引导出的一整体的通道。该通道可同相地通向曲轴箱腔体，或者在传送开口之间延伸，以将一阀头的一个或多个腔体与另一阀头的一个或多个腔体相连接。
在较佳的形式中，通道和传送管具有若干相对的平直侧壁。传送管可与阀板和曲轴箱分离，或者形成为曲轴箱或者阀板、或者两者的一整体的部分。在传送管的端部与曲轴箱中的传送开口、和/或阀板的吸入和排出传送口之间可如所需地设置弹性密封件。传送管可用弹性材料制成，并具有台阶状的端部，其尺寸构造成可配合入传送口。较佳地，传送管被夹紧在阀板与曲轴箱之间。
这样，本发明就提供了一种噪音明显减小且效率提高的小型泵。本发明的这些和其它的优点将从详细的描述和附图中变得清楚起来。下文是对本发明的较佳实施例的描述。为了获得本发明的完整的保护范围，应注意诸权利要求，因为较佳实施例不应被认为是本发明保护范围之内的仅有的实施例。
附图简述

图1是本发明的一个对置活塞泵的立体图；图2是示出其活塞组件的所述泵的分解立体图；图3是示出其气缸和阀头组件的所示泵的另一分解立体4是示出一阀组件的隔离的分解立体图；图5是沿着图9的弧线5-5截取的放大的局部剖视图，它示出了在气缸的一倾斜端部中的在一周向凹槽中的一气缸密封件；图6是沿着图9的线6-6截取的放大的局部剖视图，它示出了用来密封敞开的泵壳体颈部的一组件；图7是沿着图1的线7-7截取的剖视图，它示出了泵(未带有吸入阀和排出阀)在其两活塞180°地异相、一个活塞位于上死点且另一活塞位于下死点以及阀头连接上时的情况；图8是与图7相似的剖视图，只是该两活塞处于一与图7的活塞位置成180°的位置上；图9是与图7相似的剖视图，它示出了泵在其两活塞同相地处于下死点并且一阀头排到曲轴箱而另一阀头排到负载；图10是与图9相似的剖视图，只是两活塞处于上死点；图11是沿着图9的线11-11截取的剖视图；图12是沿着图9的线12-12截取的剖视图；图13是示出一阀组件的放大的局部剖视图；图14是沿着图9的线14-14截取的剖视图；图15是一排出侧瓣阀关闭时的、沿着图14的线15-15截取的剖视图；图16是与图15相似的图，只是所示的阀是开启的；图17是沿着图12的线17-17截取的剖视图；图18是沿着图17的弧线18-18截取的放大的局部剖视图；图19-21是沿着图17的线19-19截取的放大的局部剖视图，它示出了传送管的各种可选择的构造；图22是根据本发明的泵的另一实施例的立体图，该实施例具有不同尺寸的气缸和活塞；图23是沿着图22的线23-23截取的剖视图，它示出了用作一压力真空泵(未带有吸入阀和排出阀)，其两活塞同相地处于下死点并且较大的阀头排出到曲轴箱；图24是与图23相似的剖视图，只是示出了两活塞处于上死点；以及图25是沿着图22的线25-25截取的剖视图。
具体实施例方式
图1-4示出了根据本发明的一泵30。一般来说，该泵30具有以倒置的方式安装在一壳体或曲轴箱36的一顶部开口34中的一电动机32，所述壳体或曲轴箱包含两个活塞组件38和39。两个气缸40和41在各侧开口42和43中安装至曲轴箱36。阀板44和45以及阀头46和47安装在相应的气缸40和41的外端上。一盖子/密封组件48安装于曲轴箱36的开口颈部50且在一底部端开口52之上，以在泵组装好时完全地密封曲轴箱的内部。
更具体地请参见图1、3及5，为了改善气缸40和41以及阀板44和45之间的密封，各气缸的外缘径向朝内地倾斜，以形成一倾斜表面54(在图5中示出了一个这样的表面)，该表面中带有一周向凹槽56，该周向凹槽的尺寸构造成可容纳一保持密封件58、较佳的是一弹性O形环。每一阀板44和45有带一圆形倾斜表面60的一下侧，当组装好该泵时，可靠着该倾斜表面60安置密封件58。气缸40和41通过紧固件63而夹紧在曲轴箱36上，所述紧固件将阀头46和47连接至曲轴箱36，曲轴箱36则压缩凹槽与相应的阀板的座部之间的密封件。这样的组装方式提供良好的密封，并且改善了适用性，这是因为诸倾斜表面减少了发生O形环随着时间的过去而粘着在阀板上并将阀板锁定在气缸上的可能性。还有，向内的倾斜座部可在阀板的铸造过程中形成，而无需额外的机械加工。
请参见图2和6，盖子/密封组件48改善了在底部开口52和曲轴箱36的开口颈部50处的密封。该独特的盖子/密封组件48包括一弹性密封件64和一刚性背衬板66。特别是，密封件64是一大体环形的结构，它形成一中心开口68，且其尺寸构造成配合的曲轴箱36的开口端52上。密封件64在环上的相对位置处、例如在12和6点钟的位置处形成两个轴向延伸的颈部塞70和71。颈部塞70和71的尺寸和形状构造成可配合到曲轴箱36的颈部50中的开口72和73中。颈部塞70和71形成凹入的密封表面74和75，所述的凹入的密封表面的形状与气缸40和41外侧的凸出外形相配合。密封表面74和75具有贴合地配合在颈部50与气缸40和41的相交表面上的尖顶的端部(参见图6)。密封件64也形成在3和9点钟的位置从环径向向外延伸的两个槽沟塞76和77。这些槽沟塞76和77配合入形成在曲轴箱36中的槽沟78和79的端部(如下文所述)。背衬板66保持住密封件，所述背衬板66大体呈带有四个开孔80的圆形板，穿过所述的四个开孔设置四个紧固件82，以将盖子/密封件48紧固在曲轴箱36上。背衬板66具有轴向延伸的塞子支承部84和85，塞子支承部与颈部塞70和71对齐，且弯曲状的边缘86和87接触颈部塞70和71的所形成的凸出部分88和89。背衬板66还有两个凸片57和59，所述凸片定位和尺寸构造成支承密封件68的相应的槽沟塞76和77。
塞子支承部84和85帮助保持颈部塞70和71的密封。但是，颈部塞70和71的尖顶的角部可稍许弯曲离开曲轴箱和气缸，以允许一渗漏通道能缓解瞬间的高压状况。密封件主要设计用于低压的应用场合，以密封空气的渗漏，从而减轻噪音。当内部压力应释放达到约15磅/平方英寸时，颈部塞的角部会稍稍地离开座部。当然，通过使用一更加刚性的弹性体或者改动背衬板来防止密封件离开座部，该组件就可用于更高压力的应用场合。
参见图2，活塞组件38和39包括活塞90和91，并带有头部92和93，所述头部形成盘状的部分，设有由保持件96和97(以虚线表示)安装的活塞密封件94和95。并分别连接形成圆形开孔100和101的连接杆98和99。轴承102和103(具有相对外座圈106和107可转动的内座圈104和105)压配合到相应的开孔100和101中，以将外座圈固定至连接杆98和99。然后将圆形的偏心零件108和109压配合到轴承的相应开孔110和111中，以将它们固定至相应的内座圈104和105。偏心零件108和109设有从它们的中心径向地偏置开的通孔112和113。
请参见图7、8、11及12，将活塞组件38和39每次一个地压配合到电动机32的一驱动轴114上、且分别配合在偏心零件108和109的通孔112和113中。驱动轴114通过轴承116轴颈连接至曲轴箱36。曲轴箱开口42和43以及气缸40和41稍许偏置，以考虑各活塞组件38和39的不同轴向位置，以使活塞90沿着气缸40的中心线往复运动，活塞9 1沿着气缸41的中心轴线往复运动，使各组件的活塞密封件94和95能与气缸的内表面产生一滑动密封。
重要的是，活塞90和91的连接杆98和99安装在驱动轴114上，以使连接杆98和99大致彼此相邻，也就是说在1/8英寸(较佳的是小于1/16英寸)之内，或者尽可能地紧靠。较佳地，两活塞尽可能紧靠地安装在传动轴上，且在两连接杆之间仅有一空气间隙。这是用来减少由于活塞组件38和39的轴线移位而引起的绕驱动轴114的力矩或振动力偶。尽管还残余一些力矩，但是这样的结构与现有技术相比有明显的改进，这是因为在轴上在两活塞之间无需其它的零件(偏心轮或其它的零件)来使它们的轴线移位最小。
如图7和8所示，泵30可作为其中两活塞180度异相地往复运动的并联的压力泵或并联的真空泵30来工作。图5示出了活塞90处于上死点而活塞91处于下死点的情况。图6示出了活塞在驱动轴转动180以致当活塞91处于上死点时活塞90处于下死点的情况。这种泵的结构是由于偏心零件108和109在驱动轴114安装成使得通孔112和113处于与它们的活塞相对180度的位置而产生的。例如，通孔112和113处于12点钟的位置(朝向活塞头部)，而通孔113处于6点钟的位置。
图9和10示出了一可选择的结构，其中泵作为一个两活塞同相地往复运动(亦即，一致地移动入或出气缸)的压力-真空泵地工作。在这种情况下，在两偏心零件相对它们的活塞处于相同的定向、例如两通孔都处于12点钟时，将两偏心零件安装至驱动轴。这种类型的泵也可以采用其它的形式，如与图1-4所示的相同。
通过在阀板44和45上装设阀门来控制穿过气缸的气流。请参见图3和4、以及13-16，阀板44包括成对的吸入口120和排出口122。成对的吸入口120和排出口122由阀头46的一分隔部124隔开，形成两个吸入腔126和排出腔128。一特殊形状的头部密封件130位于阀板44与阀头46之间，以密封并隔离两腔体126和128。
吸入口120和排出口122由相应的瓣阀130和132来控制。瓣阀130和132是相同的形状的薄片金属阀。阀130和132各具有一形成一开孔136的中间部分134和一对齐凸片139，以及两个相同的桨叶140，所述桨叶从中间部分130沿着相反的方向与垂线大体成30度地伸出。桨叶140具有狭窄的颈部142和相对较大的平头部144。该头部的尺寸构造成比吸入口和排出口的稍大，并且颈部狭窄，以使阀能在加压空气的力的作用下更易于弯曲，从而减少电能的消耗。通过将一紧固件146插入穿过在阀的中间部分134中的开孔136并螺纹旋紧入阀板中的孔中，来将各瓣阀130和132安装到阀板44上。吸入阀130安装在气缸40的内侧处，而排出阀132安装在排出腔128中。
请参见图4以及13-16，因为排出阀132在气缸中压缩空气的力的作用下而开启，所以它由一阀挡138支挡，该阀挡较佳地是用硬质塑料制成。在膨胀冲程中开启的吸入阀不使用阀挡(除活塞外)。实际上，阀挡138具有一中间主体148，并带有一对齐凸片149和穿通它、用于紧固件146的一开孔。两个臂部150以与阀桨叶140相同的角度从主体148延伸出。两个手部152具有指部或圆形凸出部154，较佳的是有三个，向外延伸并间隔开相等的角度。臂部150和手部152的下侧离开阀板地倾斜，较佳地是带有一稍稍外凸的弯曲，以使圆形凸出部154能与阀板44足够地间隔开，以使阀的桨叶140能充分移动以开启阀口。如图16所示，当开启时，桨叶跟随着臂部和圆形凸出部的下侧外形移动，并沿着它们的整个长度(除了末端处)被支承。臂部150大致为阀的桨叶颈部142的宽度，并且圆形凸出部154的尺寸构造成支承整个桨叶头部144，以防止它们在狭窄的颈部处过度伸展。总地来说，圆形凸出部154的下侧的表面面积比桨叶头部144和头部边界内侧的端部的表面面积小。这样的设计限制了桨叶之间的表面接触，从而减少或消除了阀的震颤。这种阀挡设计有两个主要的优点一是，它减少了这些可能致使阀粘在阀挡上并保持开启的零件之间的表面吸合力或“静摩擦”；二是，它减少了在阀中当阀的末端接触阀挡时原本会出现的噪音/振动。还应予注意的是，阀安装到阀板上要使它们的中间部分设置在形状类似中间部分、只是大一些的凹进部156上。这使阀能通过具有延伸到阀下侧并进入凹进部156的销子的一固定装置来进行装配和对齐。对齐凸片139和149保证阀和阀挡处于正确取向。
泵30的另一个特征是使用传送管158，且带有形成在曲轴箱36的主体中(内腔体的外部)的空气通道，以将一吸入腔或排出腔连接至曲轴箱的内部，或者无需软管地将阀头连接在一起(在排出腔之间和/或吸入腔之间并联，或者一阀头的排出腔串联连接至另一阀头的吸入腔)。现在请参见图11、12以及17-21，泵30包括小的管状件158，它较佳地是具有两个相对的平直边，从吸入传送口160和排出传送口162穿过阀板延伸到气缸外侧。在一较佳的形式中，这些传送管158形成为阀板的一个整体的部分(请参见图17和19)。传送管158的自由端连接至曲轴箱36中的两组传送开口164和165，且较佳地是，其间带有一专用弹性密封件166，并且该密封件166设有一凸缘168，该凸缘配合在曲轴箱36中的传送开口164和165的内侧。应予注意的是，传送管无需与阀板成一体，而是可如图20和21中所示的那样，在这两幅图中，它们是完全独立的零件。在图20中，各个传送管158A是一独立的刚性件，且带有(或不带有)台阶状的端部，以安装弹性密封件166A。或者，如图21中所示，各传送管158B可用一弹性材料整个地制成，从而无需独立的密封件。较佳地，它有配合在曲轴箱和阀板中的相应开孔内侧的台阶状端部。
如所述，曲轴箱36在其壁中具有两组内部通道170和171，且在传送开口164和165处开口。根据所要的泵操作，可以只设有这些通道170和171中的一个，或者在曲轴箱的一侧中的这些通道中的一组。这些通道中的一个或两者都可通向槽沟78和79，所述槽沟又通向曲轴箱的内部。这可以通过穿透部分174钻孔或者通过将曲轴箱铸造成如所需地阻断或连接通道来实现。在如图11、17和18所示的并联压力泵的实施例中，较佳地是，通道170和171连接各个阀头的排出腔和各阀头的吸入腔。以这种方式，就可将负载连接在两吸入腔中任一个(以抽真空)的、或两排出腔中的任一个(以提供压力)的、或者两者的一软管接头(barb)或插座处，而无需同时连接至吸入腔和/或排出腔。如果没有连接负载的话，一合适的消声器(未示出)可连接至吸入腔或排出腔中的任一个。
图22-25示出了另一个较佳的压力-真空泵30C的实施例，它可被应用于医用场合，如一氧浓缩设备。除了以下的不同之处外，本发明的该实施例与上文所述的相同。这里，气缸40C、阀板44C、阀头46C以及活塞组件38C的头部的尺寸(直径)分别比气缸41C、阀板45C、阀头47C以及活塞组件39C的头部的尺寸小。较佳地是，较小的一侧是加压侧，并且气缸40C的直径为1.5英寸；较大的一侧是真空侧，并且气缸41C的直径为2英寸。较佳地是，在本实施例中，活塞组件38C和39C是同相的，如图23和24中所示(尽管它们也可以是异相的)，并且加压侧提供大致为5至10磅/平方英寸的压力，真空侧抽吸出约-10至-5磅/平方英寸的真空，这对氧浓缩装置来说是较佳的。
由于两活塞的尺寸是不同的，所以它们的质量也不同。质量的不同会使两活塞不平衡，因而在驱动轴上产生不相等的力矩，这可能会导致振动、噪音以及较低的泵效率。较佳地是，保持件96C和97C选择成具有不同的质量，大致等于活塞的其它零件(诸如连接杆和头部/盘状部)的质量之差。这可以通过用不同的材料制成保持件96C和97C或者将它们制成不同的厚度来实现。例如，保持件96C可以用一合适的锌合成物制成，以使其具有比可用铝制成的保持件97C大的质量(尽管其直径较小)。因而，较重的保持件97C可平衡较小的活塞90C的质量差。结果是，当应用需要气缸中有不同的流量时，相等地平衡了两活塞组件，并改善了泵的工作。
该泵与上述的不同之处还在于，它仅有一根传送管158C，该传送管将阀头47C的排出侧连接至曲轴箱36C的通道171C(通过一传送开口)。通道171C与槽沟78C相交(如图25所示)。曲轴箱36C不像前面所述的实施例那样设有其它的内部通道。
这样地构造出本实施例的泵，以使空气能从负载(通过一软管(未示出)连接至接头200)被抽吸入阀头47C的吸入腔。周围的空气也可以通过接头202(其上较佳地是安装一消声器(未示出))被带入。来自较高加压侧阀头46C的排出腔的空气将通过接头204被排出到负载(在如所需地通过软管和阀之后)。真空侧阀头47C的排出腔通过传送管158C和曲轴箱通道171C排出到曲轴箱36C内部的非加压侧，后者又通过接头206和另一消声器(未示出)排放出去。使排出的气体在消声器之前穿过曲轴箱，在低噪音的应用场合中，如当用于医疗装置时，提供了进一步(两阶段)的衰减声音的好处。
应予理解的是，上文已描述了本发明的较佳实施例。但对那些熟悉本技术领域的人们来说，对这些较佳实施例进行的许多修改和变化将是显然的，它们均在本发明的精神和保护范围之内。例如，尽管仅示出了两个气缸的例子，但是本发明的原理也可以应用到单气缸的泵或者应用到三个或四个气缸的泵，这样的泵具有一双轴电动机(double shafted motor)和额外的曲轴箱、气缸、活塞以及阀头。对于多气缸的泵，可以通过与上面所述的类似的传送管和一体的曲轴箱通道来串联或者并联地连接所有气缸的阀头。这样的泵也可以采用多个气缸的共用阀头。本发明的泵也可以包括直接连接至阀头/板以连接空气腔、而不连接至曲轴箱的通道的传送管。
因此，本发明不应局限于所描述的实施例。为了确定本发明的完整的保护范围，应参照下面的权利要求书。
权利要求
1.一种用于泵的活塞和驱动轴组件，它包括第一和第二活塞，每一活塞有一头部和一连接杆，连接杆具有相应的第一和第二开孔；设置在相应的第一和第二开孔中的第一和第二轴承，且它们具有中心开孔；以及设置在相应的第一和第二轴承的中心中的第一和第二偏心零件，所述第一和第二偏心零件各具有一轴向通孔，并且轴向延伸至一侧且大致不超过相应的活塞连接杆的一表面；藉此，第一和第二活塞可安装在驱动轴上，并使连接杆轴向地偏置并且大致彼此相邻。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，偏心零件是盘形的。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一和第二轴承各具有可相对形成该中心开孔的一内座圈转动的一外座圈，并且其中，外座圈压配合在连接杆的第一和第二开孔中，并且偏心零件压配合入内座圈所形成的开孔中。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一活塞头部具有大于第二活塞头部的质量，并且其中，附接至该第一活塞头部的一第一保持件具有小于附接至第二活塞头部的一第二保持件的质量，其差值基本等于两活塞头部的质量之差。
5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一保持件用与第二保持件不同的材料制成。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，第一保持件用锌制成，第二保持件用镁制成。
7.如权利要求5所述的组件，其特征在于，第一保持件用锌制成，第二保持件用铝制成。
8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一和第二活塞的连接杆间隔开不超过1/16英寸地安装于驱动轴。
9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一偏心零件的轴向尺寸大致不超过第一活塞连接杆的轴向尺寸，第二偏心零件的轴向尺寸大致不超过第二活塞连接杆的轴向尺寸。
10.一种泵，它包括具有一驱动轴的一电动机；容纳驱动轴并具有一对气缸的一曲轴箱；一活塞组件，它包括两活塞，它们各有设置在两气缸中一个内的一头部和从该头部延伸至驱动轴的一连接杆；两轴承，它们设置在沿着驱动轴轴向偏置开的两连接杆中的开孔中；两偏心零件，它们设置在所述轴承中，且具有接纳驱动轴的轴向通孔；其中，活塞安装在驱动轴上，并使在两连接杆之间仅有空气间隙。
11.如权利要求10所述的泵，其特征在于，活塞头部具有不同的质量，并且其中，附接至活塞头部的保持件具有不同的质量，且其差值基本等于活塞头部的质量差，以致各活塞的重心基本处于相同的位置处。
12.一种用于泵的组件，它包括一气缸和一密封件，气缸具有一圆形端部，该圆形端部形成一径向倾斜的倾斜周向表面，该倾斜表面形成一周向凹槽，该凹槽的尺寸构造成可接纳所述密封件。
13.如权利要求12所述的组件，其特征在于，密封件是一O形环。
14.如权利要求12所述的组件，其特征在于，还包括具有一圆形凹进部的一阀板，该圆形凹进部形成一圆形表面，该圆形表面相应于密封件支靠其安置的气缸倾斜表面成一倾斜角度。
15.一种用于封闭一颈部开口的曲轴箱的组件，该曲轴箱具有一开口端和一颈部开口，该颈部开口从开口端延伸至基本垂直于开口端延伸的一气缸，该组件包括一弹性的密封件，它接触开口端，并具有一延伸入颈部开口中的塞子部分，该塞子部分具有一与气缸相贴靠的成形的密封表面；以及一支挡密封件的背衬板，其尺寸构造成封盖曲轴箱的开口端，该板具有与密封件的塞子部分接触的一塞子支承部。
16.如权利要求15所述的组件，其特征在于，密封件在其中心处开口。
17.如权利要求15所述的组件，其特征在于，塞子部分的密封表面是凹状的。
18.如权利要求15所述的组件，其特征在于，塞子部分形成一凸出部分，该凸出部分面对背衬板的塞子支承部所接合的密封表面。
19.如权利要求15所述的组件，其特征在于，曲轴箱具有两个气缸和两个颈部开口，并且其中，密封件包括配合入两颈部开口的两个塞子部分，背衬板包括与密封件的两个塞子部分接触的两个塞子支承部。
20.如权利要求19所述的组件，其特征在于，密封件的两塞子部分间隔开180度，并且背衬板的两塞子支承部间隔开180度。
21.如权利要求15所述的组件，其特征在于，密封件包括用于密封曲轴箱的一槽沟的一槽沟塞，并且其中，背衬板形成用于支挡槽沟塞的一径向延伸的凸片。
22.一种用于保持和支承一瓣阀的阀挡，该阀挡包括一主体；从主体延伸出且尺寸减小的一臂部；以及位于臂部的端部处的一手部，所述手部的下侧与主体的下侧间隔开，并具有至少两个间隔开的圆形凸出部。
23.如权利要求22所述的阀挡，其特征在于，手部的下侧倾斜地离开臂部。
24.如权利要求23所述的阀挡，其特征在于，手部具有三个等角度地间隔开的圆形凸出部。
25.如权利要求24所述的阀挡，其特征在于，从主体延伸出两个臂部，每一臂部终止于具有三个间隔开的圆形凸出部的一手部。
26.如权利要求25所述的阀挡，其特征在于，主体还形成一在两臂部之间向外延伸的对齐凸片。
27.一种泵，它包括形成一气缸和一传送开口的一曲轴箱；安装在气缸上的一阀板，它具有与气缸内部的工作空气连通的吸入口和排出口，吸入口和排出口由安装于阀板的阀来开启和封闭，该阀板还具有一传送口；一阀头，它安装至阀板，将吸入口与排出口隔开，以形成相应的吸入腔和排出腔，其中，阀板的传送口位于气缸外侧的吸入腔和排出腔之一中；一传送管，它在一端处连接至阀板传送口，在另一端处连接至曲轴箱传送开口。
28.如权利要求27所述的泵，其特征在于，传送管具有相对的平直侧壁。
29.如权利要求27所述的泵，其特征在于，传送管与阀板和曲轴箱是分离的。
30.如权利要求27所述的泵，其特征在于，传送管形成为阀板的一整体的部分。
31.如权利要求27所述的泵，其特征在于，曲轴箱形成通至传送开口的一整体的通道。
32.如权利要求31所述的泵，其特征在于，该通道通至曲轴箱的腔体。
33.如权利要求31所述的泵，其特征在于，该通道通至曲轴箱中的一第二传送开口。
34.如权利要求33所述的泵，其特征在于，还包括将该通道连接至一第二阀头的一第二传送管。
35.如权利要求31所述的泵，其特征在于，该通道具有两个平直的侧壁。
36.如权利要求33所述的泵，其特征在于，传送管形成为阀板的一整体的部分。
37.如权利要求36所述的泵，其特征在于，还包括设置在传送开口与传送管之间的一弹性的密封件。
38.如权利要求37所述的泵，其特征在于，传送管是与阀板和曲轴箱分离的。
39.如权利要求38所述的泵，其特征在于，传送管是一弹性材料，并具有台阶状的下端部，其尺寸构造成可配合入排出传送管和曲轴箱中的一通道。
40.如权利要求38所述的泵，其特征在于，还包括在传送管各端部处的弹性密封件。
41.如权利要求38所述的泵，其特征在于，传送管被夹紧在阀板与曲轴箱之间。
42.一种泵，它包括形成两个气缸的一曲轴箱，它具有形成两条通道的若干壁，每一通道在曲轴箱相对侧上的两个传送开口处开口；安装在两气缸上的两个阀板，每一阀板具有与相应气缸内部的工作空气连通的一对阀口，诸阀口由安装于阀板的阀来开启和封闭，各阀板还具有一对传送口；两个阀头，它们安装至阀板，将各阀板的阀口隔开，以在各阀头中形成两个分离的空气腔，其中，诸传送口之一位于气缸外侧的各空气腔中；多根传送管，它们在诸阀板传送口与诸曲轴箱传送开口之间连接，以将各空气腔连接至诸通道。
全文摘要
一种小型的、180度对置的活塞泵/压缩器，它使驱动轴上的其活塞之间的轴向间隙最小，从而减小往复运动所引起的振动力矩和噪音。每一活塞具有自己的偏心零件，所述偏心零件压配合到连接杆中，以不占据活塞之间的空间。对于不同质量的活塞，通过将杯形保持件的质量选择成可补偿总的活塞质量的差值，来进一步减小振动力矩。该泵还具有一改进的气缸密封结构，所述结构在气缸端部处的一倾斜表面中具有一周向凹槽。该泵还具有用来封闭泵的曲轴箱的颈部开口的一专用的盖子和密封件，和一改进的、有多个圆形凸出部的阀挡。泵还使用管状的传送件来将吸入和/或排出的空气传送入曲轴箱和/或在阀头之间传送该空气。
文档编号F04B39/00GK1517546SQ20041000168
公开日2004年8月4日 申请日期2004年1月8日 优先权日2003年1月8日
发明者S·A·洛伊, R·J·库尔特根, S A 洛伊, 库尔特根 申请人:托马斯工业股份有限公司