专利名称：活塞式水泵及工程车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柱塞泵领域，更具体而言，涉及一种活塞式水泵及一种工程车辆。
背景技术：
目前，随着经济的发展，高层建筑如雨后春笋，相继拔地而起，还有竞相争锋的趋势。随着近几年超高层建筑火情频发，消防局也将超高层建筑灭火救援作为重大课题进行立项，因此柱塞泵的高压供给能力也逐渐被消防领域所关注和重视。目前，柱塞泵的连续供水方式，还存在出水压力小、流量存在波动等问题，而液压泵存在系统不稳定的情况。相关文献中公开了一种凸轮驱动多缸往复泵之直线往复运动机构，利用斜盘推动活塞杆上的滚轮运动，从而带动活塞杆往复泵运动；返程为斜盘背面推动与其贴合的回程 滚轮，以带动活塞杆往复泵做返程运动；通过在斜盘上布置奇数个数往复泵来实现连续供水并减小出水压力波动；将回程拉杆和滚轮架上的回程拉杆导向孔做为方形来防止滚轮跑偏。在专利号为“CN201020234028”的专利文件中，还可以找到更多详细信息。但是，这种结构采用斜盘背面的复位轮来实现活塞杆反行程复位，其结构决定复位行程不能和正行程一样泵水；导向孔为方孔，难以加工，生产效率低。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种活塞式水泵，采用双斜盘结构分别驱动活塞杆，泵的正反行程均可以泵水，提高了活塞泵的出水压力，降低流量波动。再者，本实用新型还提供了一种工程车辆。有鉴于此，本实用新型提供了一种活塞式水泵，包括至少两个并列设置的活塞缸和两个斜盘，每一活塞缸内均设置有活塞和双作用活塞杆，所述活塞将活塞缸分为两个腔室；每个腔室分别通过单向阀连接至水箱和出水口 ；两个斜盘分别设置于活塞缸的两端并和双作用活塞杆相接触；每一双作用活塞杆分别由所述两个斜盘交替驱动。本实用新型提供的技术方案，通过采用双斜盘分别驱动活塞杆，泵的正反行程均可以泵水，提高了活塞泵的出水压力，降低流量波动，提高了活塞泵的工作稳定性。在上述基础技术方案中，一种优选的实施方式为，活塞式水泵包括并列设置的第一活塞缸和第二活塞缸，以及第一斜盘和第二斜盘；第一活塞缸内设置有第一活塞和第一双作用活塞杆，第一活塞将第一活塞缸的内腔分为第一腔室和第二腔室；第一双作用活塞杆的两端通过滚轮分别与第一斜盘、第二斜盘接触；第二活塞缸内设置有第二活塞和第二双作用活塞杆，第二活塞将第二活塞缸的内腔分为第三腔室和第四腔室；第二双作用活塞杆的两端通过滚轮分别与第一斜盘、第二斜盘接触；第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室分别通过单向阀连接至水箱和出水口，第一斜盘和第二斜盘同向转动，第一斜盘推动第一双作用活塞杆时，第二斜盘推动第二双作用活塞杆；第一斜盘推动第二双作用活塞杆时，第二斜盘推动第一双作用活塞杆。[0010]在上述技术方案中，优选地，第一双作用活塞杆和第二双作用活塞杆的长度相同。在上述技术方案中，进一步，所述双作用活塞杆的端部设置有滚轮架，所述滚轮通过滚轮轴安装在所述滚轮架上。在上述技术方案中，优选地，所述斜盘由斜盘主体和盘片组成，所述盘片螺旋设置于所述斜盘主体周向，所述盘片连续且密封，所述滚轮架外侧设置有与所述斜盘主体相匹配的圆弧。在上述技术方案中，优选地，所述第一斜盘上的盘片和第二斜盘上的盘片平行设 置。在上述技术方案中，优选地，还包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一斜盘螺旋设置于所述第一传动轴的周向，所述第一斜盘连续且封闭；所述第二斜盘螺旋设置于所述第二传动轴的周向，所述第二斜盘连续且封闭。在上述技术方案中，一种实施方式为，该活塞式水泵还包括驱动轴，所述驱动轴的一端通过齿轮啮合驱动所述第一传动轴转动，所述第一传动轴带动所述第一斜盘转动；所述驱动轴的另一端通过齿轮啮合驱动所述第二传动轴转动，所述第二传动轴带动所述第二斜盘转动。另一种实施方式为，该活塞式水泵还包括驱动轴，所述第一斜盘螺旋设置于所述驱动轴一端的周向，所述第二斜盘螺旋设置于所述驱动轴另一端的周向，所述驱动轴驱动所述第一斜盘和所述第二斜盘同步转动。再者，本实用新型还提供了一种工程车辆，包括上述技术方案中的活塞式水泵。本实用新型提供的上述技术方案，具有如下有益效果采用轮廓为连续曲面的双斜盘结构分别驱动活塞杆的正反泵行程，泵的正反行程可同时供水，活塞泵供水稳定、换向平缓、无污染；滚轮架外侧加工为与斜盘主体相匹配的圆弧，且该圆弧与斜盘主体圆柱面接触，限制滚轮跑偏；在水缸活塞两侧各安装两个单向阀，可实现同时吸排水，让水缸内始终保持有水。
图I是根据本实用新型所述活塞式水泵一实施例的结构示意图；图2是根据本实用新型所述活塞式水泵又一实施例的结构示意图；图3是图I和图2中所述斜盘与双作用活塞杆的连接结构示意图；图4是图3中A-A向视图。其中，图I至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为10第一活塞缸20第二活塞缸30第一斜盘 40第二斜盘11第一活塞 12第一双作用活塞杆13第一腔室 14第二腔室21第二活塞 22第二双作用活塞杆23第三腔室 24第四腔室5滚轮51滚轮轴52滚轮架521圆弧61斜盘主体 62盘片7滤网101第一传动轴 102第二传动轴 103驱动轴
具体实施方式
[0031]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。如图I至图4所示，本实用新型提供了一种活塞式水泵，包括至少两个并列设置的活塞缸和两个斜盘，每一活塞缸内均设置有活塞和双作用活塞杆，所述活塞将活塞缸分为两个腔室；每个腔室分别通过单向阀连接至水箱和出水口 ；两个斜盘分别设置于活塞缸的两端并和双作用活塞杆相接触；每一双作用活塞杆分别由所述两个斜盘交替驱动。本实用新型提供的技术方案，通过采用双斜盘分别驱动活塞杆，泵的正反行程均可以泵水，提高了活塞泵的出水压力，降低流量波动，提高了活塞泵的工作稳定性。在上述基础技术方案中，优选地，活塞式水泵包括并列设置的第一活塞缸10和第二活塞缸20，以及第一斜盘30和第二斜盘40 ;第一斜盘30和第二斜盘40分别位于第一活塞缸10和第二活塞缸20的轴向两端；第一活塞缸10内设置有第一活塞11和第一双作用活塞杆12，第一活塞11将第一活塞缸10的内腔分为第一腔室13和第二腔室14 ;第一双作用活塞杆12的两端通过滚轮5分别与第一斜盘30、第二斜盘40接触；第二活塞缸20内设置有第二活塞21和第二双作用活塞杆22，第二活塞21将第二活塞缸20的内腔分为第三腔室23和第四腔室24 ;第二双作用活塞杆22的两端通过滚轮5分别与第一斜盘30、第二斜盘40接触；第一腔室13、第二腔室14、第三腔室23、第四腔室24分别通过单向阀连接至水箱6和出水口 D，第一斜盘30和第二斜盘40同向转动，第一斜盘30推动第一双作用活塞杆12时，第二斜盘40推动第二双作用活塞杆22 ;第一斜盘30推动第二双作用活塞杆22时，第二斜盘40推动第一双作用活塞杆12。本实施例给出了一种包含两个活塞缸和两个斜盘的活塞泵，其中，第一双作用活塞杆12和第二双作用活塞杆22的长度相同。如图3和图4所示，所述双作用活塞杆的端部设置有滚轮架52，所述滚轮5通过滚轮轴51安装在所述滚轮架52上。进一步，所述斜盘由斜盘主体61和盘片62组成，所述盘片62连续且封闭地设置于所述斜盘主体61周向，且过斜盘轴线的任意平面与其相交所得直线垂直于轴线。所述滚轮架52外侧设置有与所述斜盘主体61相匹配的圆弧521。采用圆弧形结构的滚轮架，可以更好地限制滚轮跑偏，保证活塞式水泵的工作稳定性。优选地，所述第一斜盘30上的盘片和第二斜盘40上的盘片平行设置。 在所述水箱6的出水口处设置有滤网7。如图I所示，在本实用新型的一种具体实施方式
中，该活塞式水泵还包括第一传动轴101和第二传动轴102，所述第一斜盘30螺旋设置于所述第一传动轴101的周向，所述第一斜盘30连续且封闭；所述第二斜盘40螺旋设置于所述第二传动轴102的周向，所述第二斜盘40连续且封闭。输入动力传递给传动轴103，一部分动力依次经过第二齿轮8b、第一齿轮8a、第一传动轴101驱动第一斜盘30转动，另一部分动力依次经过第三齿轮8c、第四齿轮8d、第二传动轴102驱动第二斜盘40转动。本实用新型采用单活塞杆双作用缸往复吸排水结构的活塞泵，该泵含两个斜盘(斜盘由斜盘主体和盘片组成，盘片为连续的封闭曲面，其中两斜盘主体同轴、盘片平行布置)。将两个或两个以上活塞泵错开换向点布置(活塞泵不同时换向，在图I中即A点、O点、B点不在同一直线上)，该活塞泵的活塞 杆端部通过滚轮架和滚轮轴与滚轮连接，滚轮架外侧圆弧与斜盘主体外圆匹配且贴合，滚轮与斜盘盘片接触。当电机带动驱动轴103旋转时，驱动轴103通过两对齿轮分别驱动两斜盘轴，从而带动斜盘同步旋转，两斜盘在旋转过程中分别驱动活塞泵的正反行程，当两个或两个以上活塞泵错开换向点布置时即可实现连续供水。在水缸活塞两侧分别安装两个单向阀来控制吸排水，从而实现整个系统的正反行程都泵水。活塞杆通过滚轮架和滚轮轴与滚轮相连，滚轮与斜盘盘片接触，当传动轴带动斜盘主体和斜盘旋转，斜盘盘片推动滚轮和活塞杆做轴向运动。其中，斜盘的盘片为连续曲面，且要求过斜盘轴线的任意平面与其相交所得直线垂直于斜盘轴线。盘片给滚轮的力为轴向分力和径向分力，轴向分力使滚轮带动活塞杆做轴向运动，将滚轮架设计为与斜盘主体匹配的圆弧且让其贴合来克服径向分力。上述实施例的具体工作原理如下由电机带动驱动轴103旋转，驱动轴通过两对齿轮分别驱动两斜盘轴从而带动斜盘同步旋转，斜盘旋转时，推动滚轮使活塞杆作往复运动。当两个及以上活塞泵错开换向点布置即图I中Α、0、Β三点不在同一直线上则可实现连续供水，下面结合图I对两个泵错开换向点的情况进行说明步骤1，当第二斜盘40通过滚轮推动第二活塞缸20的活塞至c点时，推动高压水打开单向阀9h流向高压出水口，同时打开单向阀9e从水箱6引水；第一斜盘30通过滚轮推动第一活塞缸10的活塞至换向点a ；步骤2，当第二斜盘40继续旋转，通过滚轮推动第二活塞缸20的活塞至b'换向点；此时，第二斜盘40同时推动第一活塞缸10的活塞向右运动，推动高压水打开单向阀9a流向高压出水口，同时打开单向阀9d从水箱6引水；步骤3，当第一斜盘30通过滚轮推动第二活塞缸20的活塞至c'点时，推动高压水打开单向阀9g流向高压出水口，同时打开单向阀9f从水箱引水；第一斜盘30通过滚轮推动第一活塞缸10的活塞至换向点a'，图I中双点划线A'OB'所示的状态；步骤4，当第一斜盘30继续旋转，通过滚轮推动第二活塞缸20的活塞至b换向点；此时第一斜盘30同时推动第一活塞缸10的活塞向右运动，推动高压水打开单向阀9b流向高压出水口，同时打开单向阀9c从水箱6引水。第一活塞缸10、第二活塞缸20重复步骤I至步骤4的动作，如此反复，从而实现高压水的连续供给。如图2所示，在本实用新型的另一种具体实施方案中，该活塞式水泵还包括驱动轴103，所述第一斜盘30螺旋设置于所述驱动轴103 —端的周向，所述第二斜盘40螺旋设置于所述驱动轴103另一端的周向，所述驱动轴103驱动所述第一斜盘30和所述第二斜盘40同步转动。这种结构可以节省第一传动轴和第二传动轴，从而使得活塞式水泵的整体结构更加简单，紧凑，同时该种活塞式水泵的制造成本更低，可以提高生产效益。再者，本实用新型还提供了一种工程车辆，该工程车辆可以是消防车，还可以是需要该种活塞式水泵的其他机械设备。本实用新型提供的上述技术方案具有如下有益效果 采用轮廓为连续曲面的双斜盘结构分别驱动活塞杆的正反泵行程，泵的正反行程可同时供水，活塞泵供水稳定、换向平缓、无污染；滚轮架外侧加工为与斜盘主体相匹配的圆弧，且该圆弧与斜盘主体圆柱面接触，限制滚轮跑偏；在水缸活塞两侧各安装两个单向阀，可实现同时吸排水，让水缸内始终保持有水。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种活塞式水泵，其特征在于，包括至少两个并列设置的活塞缸和两个斜盘， 每一活塞缸内均设置有活塞和双作用活塞杆，所述活塞将活塞缸分为两个腔室； 每个腔室分别通过单向阀连接至水箱和出水口； 两个斜盘分别设置于活塞缸的两端并和双作用活塞杆相接触； 每一双作用活塞杆分别由所述两个斜盘交替驱动。
2.根据权利要求I所述的活塞式水泵，其特征在于，活塞式水泵包括并列设置的第一活塞缸(10)和第二活塞缸(20)，以及第一斜盘(30)和第二斜盘(40)； 第一活塞缸(10)内设置有第一活塞(11)和第一双作用活塞杆(12),第一活塞(11)将第一活塞缸(10)的内腔分为第一腔室(13)和第二腔室(14)； 第一双作用活塞杆(12)的两端通过滚轮(5)分别与第一斜盘(30)、第二斜盘(40)接触； 第二活塞缸(20)内设置有第二活塞(21)和第二双作用活塞杆(22)，第二活塞(21)将第二活塞缸(20)的内腔分为第三腔室(23)和第四腔室(24); 第二双作用活塞杆(22)的两端通过滚轮(5)分别与第一斜盘(30)、第二斜盘(40)接触； 第一腔室(13)、第二腔室(14)、第三腔室(23)、第四腔室(24)分别通过单向阀连接至水箱(6)和出水口 ； 第一斜盘(30 )和第二斜盘(40 )同向转动，第一斜盘(30 )推动第一双作用活塞杆(12)时，第二斜盘(40)推动第二双作用活塞杆(22)； 第一斜盘(30)推动第二双作用活塞杆(22)时，第二斜盘(40)推动第一双作用活塞杆(12)。
3.根据权利要求2所述的活塞式水泵，其特征在于，第一双作用活塞杆(12)和第二双活塞杆(22)的长度相同。
4.根据权利要求3所述的活塞式水泵，其特征在于，所述双作用活塞杆的端部设置有滚轮架(52 )，所述滚轮(5 )通过滚轮轴(51)安装在所述滚轮架(52 )上。
5.根据权利要求4所述的活塞式水泵，其特征在于，所述斜盘由斜盘主体(61)和盘片(62)组成，所述盘片(62)螺旋设置于所述斜盘主体(61)周向，所述盘片(62)连续且封闭，所述滚轮架(52)外侧设置有与所述斜盘主体(61)相匹配的圆弧(521)。
6.根据权利要求5所述的活塞式水泵，其特征在于，所述第一斜盘(30)上的盘片和第二斜盘(40 )上的盘片平行设置。
7.根据权利要求4所述的活塞式水泵，其特征在于，还包括第一传动轴(101)和第二传动轴(102 )，所述第一斜盘(30 )螺旋设置于所述第一传动轴(101)的周向，所述第一斜盘(30)连续且封闭；所述第二斜盘(40)螺旋设置于所述第二传动轴(102)的周向，所述第二斜盘(40)连续且封闭。
8.根据权利要求7所述的活塞式水泵，其特征在于，还包括驱动轴(103)，所述驱动轴(103)的一端通过齿轮啮合驱动所述第一传动轴(101)转动，所述第一传动轴(101)带动所述第一斜盘(30)转动；所述驱动轴(103)的另一端通过齿轮啮合驱动所述第二传动轴(102)转动，所述第二传动轴(102)带动所述第二斜盘(40)转动。
9.根据权利要求4所述的活塞式水泵，其特征在于，还包括驱动轴(103)，所述第一斜盘(30)螺旋设置于所述驱动轴(103)—端的周向，所述第二斜盘(40)螺旋设置于所述驱动轴(103)另一端的周向，所述驱动轴(103)驱动所述第一斜盘(30)和所述第二斜盘(40)同步转动。
10.一种工程车辆，其特征在于，包括如权利要求I至9中任一项所述的活塞式水泵。
专利摘要本实用新型提供了一种活塞式水泵，包括至少两个并列设置的活塞缸和两个斜盘，每一活塞缸内均设置有活塞和双作用活塞杆，所述活塞将活塞缸分为两个腔室；两个斜盘分别设置于活塞缸的两端并和双作用活塞杆相接触；每个腔室分别通过单向阀连接至水箱和出水口；每一双作用活塞杆分别由所述两个斜盘交替驱动。本实用新型还提供了一种工程机械。本实用新型提供的活塞式水泵的性能稳定、换向平稳、无污染，泵的正反行程均可供水，泵水更加连续。
文档编号F04B1/16GK202768311SQ201220343850
公开日2013年3月6日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者魏晋, 胡亮, 王斌 申请人:北京市三一重机有限公司