专利名称：隔膜泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体变容式机械领域，尤其是一种隔膜泵。
背景技术：
现有的隔膜泵具有如图l所示的结构。在该图中，21是电机，22是电机21 的输出轴，23是固定在输出轴22上的偏心轮，24是倾斜固定在偏心轮23上的 驱动轴，26是可以相对于驱动轴24转动地安装的驱动体，27是机壳，28是气 缸部，29是阀门罩。31是隔膜部，32是圆筒状的排出阀，该隔膜部31和排出 阀32形成一体并构成隔膜主体30。该隔膜主体30通过气缸部28和阀门罩29 而被固定住。此外，33、 34是与阀门罩29成为一体的阀门室部(公共室)和排 出口， 35是吸入阀，36是吸入口。
具有这样结构的隔膜泵通过依赖于电机21驱动的输出轴22的转动而使得 偏心轮23转动。通过该偏心轮23的转动，固定在偏心轮上的驱动轴24变化其 倾斜方向。因此，驱动体26的倾斜方向也发生变化，安装在驱动体26上的隔 膜部31的驱动部(活塞)31a往复运动，起到泵的作用。即，位于附图右侧的 隔膜部的驱动部31a如果上升，泵室的容积就会减少，从而压力增加，打开圆 筒状的排出阀32，流体从排出口34送出，另一方面，左侧的隔膜部的驱动部如 果下降，泵室的容积增加，打开雨伞头状的吸入阀35，外部的流体流入。
这样，通过泵室的容积变化，流体通过吸入阀从外部流入泵室内，然后流 入的流体打开排出阀从排出口进行供给，起到泵的作用。
以上所述的现有隔膜泵的气流结构为由上而下吸气，气流通过进气阀进入
气囊后再经由出气阀排除，由于气囊空间较小，气流进出快速不安定，噪音大； 雨伞状的进气阀结构复杂，制造困难，组装不易，成本高；连杆刚性固定于偏 心轮，马达直接承受负载大，消耗电流大。
发明内容
为了克服上述隔膜泵存在的不足，本发明提供一种对泵体进、出气结构进 行优化设计，且可降低能耗和工作噪音的隔膜泵。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种隔膜泵，具有机壳，在 机壳内设置有隔膜泵组件，后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机；电机的输 出轴上固定设置有转轮；所述隔膜泵组件包括与转轮偏心连接的连杆、与连杆 固定连接的旋转架、设置于旋转架上表面的驱动部、与驱动部连接的隔膜部、 以及与机壳相连接设置有出气口的出气盖，所述隔膜泵组件还包括设置于隔膜 部上方的凸台，隔膜部为一端敞口的筒状结构，敞口端弹性包裹在凸台的外侧 圆周面上进而在隔膜部内部形成泵室，在隔膜部与凸台结合处形成筒状出气阀； 隔膜部的底部与驱动部的上表面贴合，在旋转架和驱动部上贯通设置有进气孔， 在进气孔出口处的隔膜部上设置有半圆形进气阀；由凸台、隔膜部及驱动部构 成一个吸排气功能单元，所述吸排气功能单元至少有两个，均匀分布于旋转架 的圆周上；在机壳内部形成气流依次经过的进气孔、半圆形进气阀、泵室、筒 状出气阀直至出气口的气流通道。本发明改变了通常隔膜泵进、出气结构，气 体由泵体内部吸气后，最后由出气口对外释放，形成由内至外的气流流动方式。
为了降低隔膜泵的工作噪音，进一步地所述电机与机壳内壁之间有通道， 并且在通道中安装减振海棉，在电机与隔膜泵组件之间设置有间壁，在间壁和 出气盖之间形成气室；在间壁上开有进气孔通向气室，空气由电机内部经进气
孔进入气室。通过形成与外界相对隔绝的气室，外壳包裹电机起到了隔音作用， 另一方面，由电机内部通过安装孔进入到气室，在气体进入隔膜部时可以预先 在气室在暂存稳流，有效降低了工作噪音。另外，使气体从电机内部流经，对 电机起到了风冷散热的作用，确保了电机长时间正常工作，延长了电机的使用 寿命，气室内的气体也可以对隔膜部进行冷却，防止橡胶材料的隔膜部加速老 化。
为了减少由电机带动连杆时的能量损失，进一步地在转轮正上方的机壳 上固定设置有旋转架支承部，连杆的上、下端分别与旋转架支承部和转轮连接， 旋转架支承部和转轮表面分别设置有上限位凹坑和下限位凹坑，连杆的上、下 端分别伸入上限位凹坑和下限位凹坑内，在定位连杆的同时，给予连杆更多的 自由度。
为了简化部件的加工工艺，进一步地所述出气口的下方设置有出气室， 在凸台的外围设置有固定圈架，由出气室、凸台及固定圈架组成一体结构的组 合件，通过模具压铸成型即可，同时保证了结构的稳固性和安装位置的准确性。
为了保证泵体气室的气密性，进一步地在隔膜部的外围设置有隔膜主体， 隔膜主体夹装在机壳和组合件之间对其间的连接面进行密封；在组合件和出气 盖之间设置有垫片和密封圈。保证了气体在整个吸入至释放过程不会对外泄漏 或回流，使气体按既定气流通路流动，确保泵的工作效率。
综合考虑隔膜泵的工作效率和泵体结构复杂程度、制作方便程度，更进一 步地所述吸排气功能单元优选采用四个。 综上述，本发明的有益效果
1.气流结构由泵体底部进入一个大空间的气室，稳流后再进入隔膜部送
出空气，由此可得较安定的气流，噪音低。同时由于气体可以电机及隔膜部进 行冷却，延长电机的使用寿命，延缓隔膜部的老化。
2. 进气结构在隔膜部底部做一半圆形进气阀，代替传统的雨伞头形进气 阀，具有磨具机构简单，成本低，防漏气效果好等特点。
3. 出气结构进气时由于气压差的原因，隔膜部上部紧密包裹住凸台，起 到止回阀的作用；出气时内部气压推开隔膜部上部出气阀，气体进入出气室(公 共室)。该结构能有效防止空气逆流，生产制作简单，出气效果良好。
4. 旋转模式连杆与偏心轮分离运动，电机只需要较小的力即可带动连杆， 可降低电力损耗，提高效率。
5. 连杆固定模式连杆与旋转架固定，与旋转架支承点分离运动，能有效 降低由于隔膜部互拉带来的高电耗，减少能量损失。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是现有隔膜泵剖视图
图2是本发明剖视图
图3是本发明的隔膜部结构示意图。
图4是图3的侧面视图。
图中1.机壳2.电机3.转轮3-1.下限位凹坑4-l.连杆4-2.旋 转架4-3.驱动部4-4.隔膜部4-5.出气盖4-7.凸台 5.出气口 6.泵室 7.筒状出气阀8.进气孔9.半圆形进气阀IO.进气孔11.间壁12.气室 13.减振海棉 14.旋转架支承部14-1.上限位凹坑15.出气室16.固定 圈架17.组合件18.隔膜主体19-1.垫片19-2.密封圈
具体实施例方式
如图2所示的一种隔膜泵，具有机壳l，在机壳l内设置有隔膜泵组件，后
端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机2;电机2的输出轴上固定设置有转轮3;
所述隔膜泵组件包括与转轮3偏心连接的连杆4-1、与连杆4-1固定连接的旋转 架4-2、设置于旋转架4-2上表面的驱动部4-3、与驱动部4-3连接的隔膜部4-4、 以及与机壳1相连接设置有出气口 5的出气盖4-5，所述隔膜泵组件还包括设置 于隔膜部4-4上方的凸台4-7，隔膜部4-4为一端敞口的筒状结构，敞口端弹性 包裹在凸台4-7的外侧圆周面上进而在隔膜部4-4内部形成泵室6，在隔膜部 4-4与凸台4-7结合处形成筒状出气阀7;隔膜部4-4的底部与驱动部4-3的上 表面贴合，在旋转架4-2和驱动部4-3上贯通设置有进气孔8，在进气孔8出口 处的隔膜部4-4上设置有半圆形进气阀9;由凸台4-7、隔膜部4-4及驱动部4-3 构成一个吸排气功能单元，所述吸排气功能单元有四个，均匀分布于旋转架4-2 的圆周上；在机壳l内部形成气流依次经过的进气孔8、半圆形进气阀9、泵室 6、筒状出气阀7直至出气口5的气流通道。在电机2与隔膜泵组件之间设置有 间壁11，在间壁11上有通向气室12的进气孔10;在间壁11和出气盖4-5之 间形成气室12;电机2与机壳1内壁之间有通道，安装减振海棉13。在转轮3 正上方的机壳1上固定设置有旋转架支承部14，连杆4-1的上、下端分别与旋 转架支承部14和转轮3连接，旋转架支承部14和转轮3表面分别设置有上限 位凹坑14-l和下限位凹坑3-1，连杆4-l的上、下端分别伸入上限位凹坑14-1 和下限位凹坑3-l内。所述出气口5的下方设置有出气室15，在凸台4-7的外 围设置有固定圈架16，由出气室15、凸台4-7及固定圈架16组成一体结构的 组合件17。在隔膜部4-4的外围设置有隔膜主体18，隔膜主体18夹装在机壳1
和组合件17之间对其间的连接面进行密封；在组合件17和出气盖4-5之间设 置有垫片19-l和密封圈19-2。
本发明所述的隔膜泵，通过驱动电机2，使输出轴转动，然后使固定在输 出轴上的偏心轮转动，带动连杆4-1的倾斜方向发生改变，并使旋转架4-2的 倾斜方向发生变化，上下移动隔膜部4-4的驱动部4-3。在此过程中，连杆4-1 与偏心轮没有刚性固定，两者属于分离运动，因此电机2只需要较小的力即可 带动连杆4-1，可降低电力损耗，提高效率；同时连杆4-1与旋转架支撑部14 也属于分离运动，能有效降低由于隔膜部4-4互拉带来的高电耗，减少能量损 失。
通过该驱动部4-3的上下移动，泵室6的容积发生变化。当该隔膜部4-4 的驱动部4-3上升时，泵室6的容积减少，泵室6内的压力增加，进气口8的 半圆形进气阀9关闭，筒状出气阀7则被气流推开，空气通过凸台4-7与出气 室之间的缝隙进入出气室15，从出气口 5向外部供给。此时，与其它的隔膜部 4-4对应的筒状出气阀7被关闭。
反之，当驱动部4-3下降，泵室6的容积增加，泵室6内压力降低，筒状 出气阀7紧紧包裹住凸台4-7从而杜绝了空气的回流，而隔膜部4-4底部的半 圆形进气阀9则向泵室6侧打开，空气由机壳1上的气孔13进入气室12内部， 再流经旋转架4-2和驱动部4-3上的进气孔8，向上顶起半圆形进气阀9进入隔 膜部4-4内。在此过程中，气体由泵体底部先进入大空间的气室12，稳流后再 进隔膜部4-4送出空气，气流较稳定，噪音低。同时由于空气进入到旋转部， 能有效降低马达产生的热以及橡胶气囊与塑胶摩擦的热，增长使用寿命。
通过重复这样的操作，该泵室6持续着气体的流入和流出，从而起到泵的
作用。
此外，图2中没有出现的其它隔膜部也通过完全相同的操作起到泵的作用，
利用驱动体的连续的倾斜方向的变化，通过具有一定位相差的各个隔膜部4-4 的操作，能够实现近乎连续的流体的供给。
权利要求
1.一种隔膜泵，具有机壳(1)，在机壳(1)内设置有隔膜泵组件，后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机(2)；电机(2)的输出轴上固定设置有转轮(3)；所述隔膜泵组件包括与转轮(3)偏心连接的连杆(4-1)、与连杆(4-1)固定连接的旋转架(4-2)、设置于旋转架(4-2)上表面的驱动部(4-3)、与驱动部(4-3)连接的隔膜部(4-4)、以及与机壳(1)相连接设置有出气口(5)的出气盖(4-5)，其特征是所述隔膜泵组件还包括设置于隔膜部(4-4)上方的凸台(4-7)，隔膜部(4-4)为一端敞口的筒状结构，敞口端弹性包裹在凸台(4-7)的外侧圆周面上进而在隔膜部(4-4)内部形成泵室(6)，在隔膜部(4-4)与凸台(4-7)结合处形成筒状出气阀(7)；隔膜部(4-4)的底部与驱动部(4-3)的上表面贴合，在旋转架(4-2)和驱动部(4-3)上贯通设置有进气孔(8)，在进气孔(8)出口处的隔膜部(4-4)上设置有半圆形进气阀(9)；由凸台(4-7)、隔膜部(4-4)及驱动部(4-3)构成一个吸排气功能单元，所述吸排气功能单元至少有两个，均匀分布于旋转架(4-2)的圆周上；在机壳(1)内部形成气流依次经过的进气孔(8)、半圆形进气阀(9)、泵室(6)、筒状出气阀(7)直至出气口(5)的气流通道。
2. 根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征是所述电机(2)与机壳(1) 内壁之间填充减振海棉圆环带(13)，在电机(2)与隔膜泵组件之间设置有间 壁(11)，在间壁(11)和出气盖(4-5)之间形成气室(12)，间壁上有进气孔(10)通向气室(12)。
3. 根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征是在转轮(3)正上方的机壳(1) 上固定设置有旋转架支承部(14)，连杆(4-1)的上、下端分别与旋转架支承 部(14)和转轮(3)连接。
4. 根据权利要求3所述的隔膜泵，其特征是所述旋转架支承部(14)和转轮(3)表面分别设置有上限位凹坑(14-1)和下限位凹坑(3-1)，连杆(4-1) 的上、下端分别伸入上限位凹坑(14-1)和下限位凹坑(3-1)内。
5. 根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征是所述出气口 (5)的下方设置 有出气室(15)，在凸台(4-7)的外围设置有固定圈架(16)，由出气室(15)、 凸台(4-7)及固定圈架(16)组成一体结构的组合件(17)。
6. 根据权利要求5所述的隔膜泵，其特征是在隔膜部(4-4)的外围设置 有隔膜主体(18)，隔膜主体(18)夹装在机壳(1)和组合件(17)之间；在 组合件(17)和出气盖(4-5)之间设置有上盖(19-1)和密封圈(19-2)。
全文摘要
本发明涉及气体变容式机械领域，尤其是一种隔膜泵。具有机壳，在机壳内设置有隔膜泵组件，后端设置有用于驱动隔膜泵组件的电机；由凸台、隔膜部及驱动部构成一个吸排气功能单元；在机壳内部形成气流依次经过的进气孔、半圆形进气阀、泵室、筒状出气阀直至出气口的气流通道。本发明对泵体进、出气结构进行优化设计，降低了能耗及工作噪音。
文档编号F04B45/047GK101100989SQ20071002542
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月30日 优先权日2007年7月30日
发明者刘鸿博, 蒋磊杰 申请人:常州富林中电工贸有限公司