本发明属于充气装置技术领域，涉及一种往复平行杆式传动装置及电动气泵。
背景技术：
手持式电动气泵是一种通过电动机驱动，完成一些充气工作，例如对气球，篮球，游泳圈，汽车轮胎等需要充气操作的日常工具。与以往的手动工具相比，手持式电动气泵的出现极大的方便了工人或者使用者的日常充气工作需求。
现有的气泵主要包括：泵体和气缸，气缸内设有连杆、缸体、活塞、进气口和出气口。气缸设置在泵体内，气缸中的连杆在外力作用下带动气缸中的活塞往复运动，活塞在往复运动的过程中，外部的气体从进气口进入气缸内部，被吸收进来的气体在活塞和气缸作用下被压缩，并通过出气口排出进入待充气装置中。
而现有的电动气泵结构存在以下两方面不足：一是外部的气体进入气缸过程中由于活塞与气缸不能紧密贴合而造成漏气，尤其是长期使用后，活塞与气缸易发生变形，活塞与气缸因此产生间隙造成进气过程中漏气，这更易导致进气效率低的问题；二是驱动活塞的连杆多是和活塞作为一体，在活塞往复运动时，连杆在一定角度范围内不断摆动，即连杆的中心轴线与活塞的中心轴线之间存在夹角，并且这个夹角的角度不断发生变化，这样就导致作用在活塞上的力的方向也是不断变化的，因而活塞对气缸内壁产生较大的侧压力，这种侧压力易造成气缸和活塞变形，这一方面缩短了气缸和活塞的寿命，另一方面也容易造成漏气，降低了气泵的排气效率；另外，这个过程中活塞与气缸之间的摩擦力也较大，因而活塞往复运动过程中能耗较大。
中国发明专利，公告号：cn102937077b，公告日：2015年8月12日，公开了一种气泵，它包括活塞筒和设置在所述活塞筒内部的活塞；还包括进气阀和出气阀；所述进气阀和所述出气阀均和所述活塞筒的同一端连通；所述进气阀包括相互连接的第一阀腔、第一进气管和第一出气管；所述第一阀腔的两端分别连通有第一进气管和第一出气管；所述第一出气管和所述活塞筒连通，所述第一进气管与大气连通；所述第一阀腔内设有在所述活塞远离所述活塞筒与所述进气阀连通的一端时能够在第一进气管内气体的推动下沿所述第一阀腔的轴向运动，直至所述第一阀腔、第一进气管和第一出气管连通的进气阀芯。该气泵能够实现进行正压充气和负压吸气的功能，方便使用。其不足之处是：(1)该装置连杆的一端与活塞采用转动销连接，这样一来连杆的运动实质上为平面运动，连杆与活塞连接的一端伴随着活塞一起做往复直线运动，连杆的另一端在电机的驱动下做圆周运动，这种结构和运动方式导致了连杆作用到活塞上的力的方向不断变化，因而活塞对气缸产生较大的侧压力和摩擦力，进而导致气泵的能耗增加，寿命缩短；(2)转动销的磨损损坏较快，并且转动销的更换、维护操作较麻烦。
中国发明专利，公布号：cn103195683a，公布日：2013年7月10日，公开了一种充气泵连接件及充气泵，充气泵连接件包括第一连接板和第二连接板，第一连接板的底端和第二连接板的顶端连接在一起；第一连接板上设有压缩筒安装孔，第二连接板上设有动力装置安装孔，压缩筒安装孔和动力装置安装孔为通孔。充气泵包括动力装置和传动装置，动力装置和传动装置通过上述充气泵连接件连接在一起，所述动力装置包括电机，所述电机的输出轴上安装有第一传动齿轮；所述传动装置包括连接轴和连杆活塞，所述连接轴固定在第一传动齿轮的偏心点上，所述连杆活塞的一端套装在连接轴上，另一端设有活塞环；所述连杆活塞套装在压缩筒中，所述压缩筒套装在压缩筒安装孔中，所述电机固定在第二连接板上，并且电机的输出轴穿过动力安装孔中。这种充气泵具有结构简单、易于铸造，形状较小、重量较小、造价低廉等有益效果。但是，其不足之处在于：连杆活塞的一端套装在连接轴上，连接轴随着第一传动齿轮转动的过程中带动连杆活塞往复运动，但是这种结构下连杆活塞也存在一定的摆动，而不是做往复直线运动，因而连接轴作用在连杆活塞上的力的方向也是不断变化的，活塞对压缩筒产生较大的侧压力和摩擦力，进而导致充气泵的能耗增加，寿命缩短。
中国实用新型，公告号：cn201218176y，公布日：2009年4月8日，公开了一种打气泵，它包括出气阀、气缸、活塞、连杆、凸轮、主轴，出气阀设置在气缸的顶部，活塞滑动设置在气缸的内部，凸轮套接在主轴上，主轴的轴心与气缸的轴心之间设有偏距，连杆的顶部固定连接在活塞的底部上，连杆的底部伸出气缸与凸轮连接。该实用新型利用主轴与气缸的轴心偏距，使活塞与气缸之间的配合角度发生变化而形成间隙，进而从气缸底部自然进气，但是其存在以下两个方面的不足：(1)凸轮转动时，带动凸柱偏心转动，进而造成连杆施加在活塞上的力的方向不断变化，因而活塞同样会对气缸产生较大的侧压力和摩擦力，进而导致气泵的能耗增加，寿命缩短，尤其是采用连杆与活塞为一体式结构时，更易对气缸产生较大的侧压力和摩擦力，连杆摆动幅度过大时，还易造成连杆断裂；(2)活塞与气缸之间的配合角度发生变化而形成的间隙使得进气容易，但在排气过程中也会存在漏气的问题，因而对待充气物体进行充气的效率较低。
技术实现要素：
1、要解决的问题
针对现有驱动活塞的连杆和活塞为一体式结构的电动气泵，在活塞往复运动过程中，活塞的中心轴线与缸体的中心轴线不平行的问题，本发明提供一种往复平行杆式传动装置及电动气泵。它的连杆不发生摆动，活塞在往复运动过程中，连杆作用在活塞上的力的方向始终平行于活塞的中心轴线，活塞的中心轴线也始终平行于缸体的中心轴线，从而避免了由于连杆作用在活塞上的力的方向发生变化而导致活塞对缸体产生较大的侧压力和摩擦力的问题。2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种往复平行杆式传动装置，包括活塞和连杆，所述连杆的一端和所述活塞一体连接，即为一体式结构，所述活塞的中心轴线和所述连杆的中心轴线相互平行，所述往复平行杆式传动装置还包括连接部、偏心销和转动盘，所述连杆的另一端设置有所述的连接部，所述转动盘上设置有所述的偏心销，所述连接部上设置有长条形孔，所述偏心销位于所述长条形孔内，所述偏心销在所述长条形孔内沿着垂直于所述连杆长度方向移动时的运动轨迹所形成的直线的长度等于所述偏心销随着所述转动盘转动时的运动轨迹所形成的圆的直径的长度，所述转动盘与所述驱动电机连接。
进一步地，所述偏心销为圆柱型，且所述长条形孔沿着所述连杆长度方向上的内腔尺寸与所述圆柱型偏心销的直径相配合。
进一步地，所述转动盘的外周设置有齿牙，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述转动盘上的齿牙与所述传动齿轮相互啮合。
进一步地，还包括与所述转动盘共轴设置的从动齿轮，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述从动齿轮与所述传动齿轮相互啮合。
进一步地，所述活塞沿着中心轴线方向开设有通孔，所述通孔内安装有单向进气阀。
进一步地，所述活塞包括活塞本体和后盖，所述活塞本体靠近所述排气口的一端开设有凹槽，所述凹槽与所述后盖的外径相配合，所述后盖和所述活塞本体沿着所述活塞的中心轴线方向分别开设有通孔一和通孔二，所述通孔二内安装有所述单向进气阀。
进一步地，所述单向进气阀包括堵塞头一和弹性元件一，所述弹性元件一的一端与所述堵塞头一固定连接，所述弹性元件一的另一端与所述后盖固定连接，所述堵塞头一在所述弹性元件一由内向外的弹力作用下堵住所述的通孔二。
进一步地，所述活塞本体的外壁上设置有环形凹槽，所述环形凹槽内安装有密封圈。
一种电动气泵，包括所述的往复平行杆式传动装置和缸体，所述活塞位于所述缸体内部，所述缸体远离所述活塞的一端设置有排气口，所述排气口处安装有单向排气阀，所述驱动电机通过驱动所述连杆带动所述活塞在所述缸体内往复运动，在往复运动过程中所述活塞的中心轴线始终平行于所述缸体的中心轴线。
进一步地，还包括外壳和排气通道，所述缸体、所述往复平行杆式传动装置和所述驱动电机均位于所述外壳内，且所述外壳的一端开设有孔，所述排气口通过所述排气通道与所述孔连通。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的往复平行杆式传动装置，偏心销随着转动盘转动而进行圆周运动，连杆上设置的带有长条形孔的连接部与偏心销相配合，将该圆周运动分解为沿着长条形孔长度方向上的直线分运动和沿着连杆长度方向上的往复分运动，由于长条形孔垂直于连杆长度方向上的内腔尺寸与偏心销圆周运动轨迹所形成的圆的直径相等，因而该结构在运动过程中不会造成连杆摆动，因此能够保证偏心销施加在连杆上的力的方向始终与缸体的中心轴线、活塞的中心轴线、连杆的中心轴线均始终平行；
(2)本发明提供的往复平行杆式传动装置，长条形孔沿着连杆长度方向上的内腔尺寸与圆柱型偏心销的直径相配合的结构，能够保证活塞往复运动与偏心销的转动同步，即不会发生偏心销转动而活塞不动作的现象；
(3)本发明提供的往复平行杆式传动装置，直接在转动盘外周设置与驱动电机输出轴上传动齿轮相互啮合的齿牙，传动齿轮的转动带动转动盘转动，从而带动偏心销做圆周运动，这种结构直接利用现有的转动盘传动，减少了传动装置的结构部件；
(4)本发明提供的往复平行杆式传动装置，驱动电机输出轴上传动齿轮的转动带动从动齿轮转动，从而带动与从动齿轮共轴的转动盘转动，进而使偏心销做圆周运动，这种结构可以选择不同的传动齿轮和从动齿轮相配合以灵活的调整传动比；
(5)本发明提供的往复平行杆式传动装置，当活塞向排气口方向运动时，活塞压缩缸体内的空气并通过单向排气阀进行排放，空气进入待充气物体；当活塞向着远离排气口的方向运动时，单向排气阀关闭、单向进气阀打开，在缸体内形成的负压作用下，外界的空气由活塞上的通孔单向进气阀进入缸体内部；
(6)本发明提供的往复平行杆式传动装置，活塞本体和后盖具有拆卸安装方便的特点，这种结构便于对单向进气阀进行拆卸更换或维护，后盖具有防止单向进气阀松脱的作用；
(7)本发明提供的往复平行杆式传动装置，堵塞头一和弹性元件一组成的单向进气阀具有结构简单，拆卸、更换方便的优点；
(8)本发明提供的往复平行杆式传动装置，通过在活塞本体外部开设环形凹槽，并在环形凹槽上安装密封圈，增加了活塞与缸体之间的密封性，降低了进气能耗，活塞和缸体的排气效率也提高了20％以上，具有良好的应用前景；
(9)本发明提供的电动气泵，充气过程中，连杆不会发生摆动，驱动电机的驱动力通过往复直线运动转换机构转换后，作用在活塞上的力的方向始终平行于活塞的中心轴线，活塞在往复运动过程中，活塞的中心轴线始终平行于缸体的中心轴线，从而避免了由于连杆作用在活塞上的力的方向发生变化而导致活塞对缸体产生较大的侧压力和摩擦力的问题；
(10)本发明提供的电动气泵，将各部件设置在外壳内，方便操作使用，提高了安全性和便携性。
附图说明
图1为往复平行杆式传动装置结构示意图；
图2为活塞结构的放大示意图；
图3为电动气泵本体的立体示意图；
图4为导向槽的设置位置示意图。
图中：1、缸体；2、活塞；3、连杆；4、连接部；5、偏心销；6、转动盘；7、排气口；8、堵塞头二；9、弹性元件二；10、密封圈；14、环形凹槽；15、后盖；16、外壳；17、导向槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，一种往复平行杆式传动装置，包括活塞2和连杆3，所述连杆3的一端和所述活塞2为一体式结构，所述活塞2的中心轴线和所述连杆3的中心轴线相互平行，所述往复平行杆式传动装置还包括连接部4、偏心销5和转动盘6，所述连杆3的另一端设置有所述的连接部4，所述转动盘6上设置有所述的偏心销5，所述连接部4上设置有长条形孔，所述偏心销5位于所述长条形孔内，所述偏心销5在所述长条形孔内沿着垂直于所述连杆3长度方向移动时的运动轨迹所形成的直线的长度等于所述偏心销5随着所述转动盘6转动时的运动轨迹所形成的圆的直径的长度，所述转动盘6与所述驱动电机连接。
本实施例中的转动盘6为圆盘形，偏心销5设置在转动盘6的偏心点上，驱动电机驱动转动盘6转动时，偏心销5进行圆周运动，这个过程中通过偏心销5与连杆3上设置的带有长条形孔的连接部4与偏心销5的配合，将该圆周运动分解为沿着长条形孔长度方向上的直线分运动和沿着连杆3长度方向上的往复分运动，由于长条形孔垂直于连杆3长度方向上的内腔尺寸与偏心销5圆周运动轨迹所形成的圆的直径相等，因而沿着长条形孔长度方向上的直线分运动不会造成连杆3摆动，而通过沿着连杆3长度方向上的往复分运动作用连杆3上的力的方向始终不变，因此本实施例中的往复平行杆式传动装置能够保证偏心销5施加在连杆3上的力的方向始终与缸体1的中心轴线、活塞2的中心轴线、连杆3的中心轴线均始终平行。
本实施例中的活塞2和连杆3采用的一体式结构，可以是活塞2和连杆3一体加工成型的结构，也可以采用螺栓螺母等将分离式结构的活塞2和连杆3固定连接的方式，以使得连杆3不能相对于活塞2转动或摆动，本实施例中活塞2和连杆3为一体加工成型的结构，例如背景技术中公告号为cn201218176y的实用新型中采用的结构。
如图4所示，为了进一步的避免连杆3摆动，可以在缸体1的外侧设置导向装置以保证连杆3在往复直线运动过程中，不会发生摆动，例如，本实施例在缸体1的外侧设置导向槽17，连杆3穿过导向槽17，从而使得连杆3只能在导向槽17中做往复直线运动，而不会发生摆动。
实施例2
如图1所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例1相比，所不同的是：所述偏心销5为圆柱型，且所述长条形孔沿着所述连杆3长度方向上的内腔尺寸与所述圆柱型偏心销5的直径相配合，即所述偏心销5的直径与所述长条形孔的宽度紧密配合，这种能够保证活塞2往复运动与偏心销5的转动同步，即不会发生偏心销5转动而活塞2不动作的现象。
实施例3
如图1所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例1相比，所不同的是：所述转动盘6的外周设置有齿牙，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述转动盘6上的齿牙与所述传动齿轮相互啮合，直接在转动盘6外周设置与驱动电机输出轴上传动齿轮相互啮合的齿牙，传动齿轮的转动带动转动盘6转动，从而带动偏心销5做圆周运动，这种结构直接利用现有的转动盘6传动，减少了传动装置的结构部件。
实施例4
如图1所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例1相比，所不同的是：还包括与所述转动盘6共轴设置的从动齿轮，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述从动齿轮与所述传动齿轮相互啮合，驱动电机输出轴上传动齿轮的转动带动从动齿轮转动，从而带动与从动齿轮共轴的转动盘6转动，进而使偏心销5做圆周运动，这种结构可以选择不同的传动齿轮和从动齿轮相配合以灵活的调整传动比。
实施例5
如图1所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例1相比，所不同的是：所述活塞2沿着中心轴线方向开设有通孔，所述通孔内安装有单向进气阀，驱动电机通过驱动所述连杆3带动所述活塞2往复运动过程中，缸体1内周期性的形成负压，在负压作用下空气从单向进气阀进入缸体1内。
实施例6
如图1和图2所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例5相比，所不同的是：所述活塞2包括活塞本体和后盖15，所述活塞本体靠近所述排气口7的一端开设有凹槽，所述凹槽与所述后盖15的外径相配合，所述后盖15和所述活塞本体沿着所述活塞2的中心轴线方向分别开设有通孔一和通孔二，所述通孔二内安装有所述单向进气阀，后盖15具有防止单向进气阀松脱的作用，这种结构便于对单向进气阀进行拆卸更换或维护。
实施例7
如图1和图2所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例6相比，所不同的是：所述单向进气阀包括堵塞头一和弹性元件一，所述弹性元件一的一端与所述堵塞头一固定连接，所述弹性元件一的另一端与所述后盖15固定连接，所述堵塞头一在所述弹性元件一由内向外的弹力作用下堵住所述的通孔二，这样堵塞头一在弹性元件一由内向外(相对于缸体1的位置而言)的弹性力作用下堵塞住所述的通孔二，为达到良好的堵塞效果，堵塞头一与通孔二内壁接触的部位具有圆滑的弧面，通孔二的内壁也具有相应的圆滑弧面，通孔二的尺寸略大于堵塞头一圆滑弧面的外径，以保证两者能够紧密贴合。
本实施例中的单向进气阀工作过程如下：当活塞2向着排气口7运动时，缸体1内的空气压力较大，压缩空气作用在堵塞头一上的压力方向由内向外(相对于缸体1的位置而言)，因而堵塞头一在弹性力和缸体1内空气压力的作用下紧贴在通孔二的内壁上，防止气体通过通孔二排出；当活塞2向着远离排气口的一端运动时，缸体1内部的压力逐渐减小，形成负压后，对堵塞头形成由外向内(相对于缸体1的位置而言)的吸引力，该吸引力大于弹性元件一作用在堵塞头一上弹性力时，堵塞头一与通孔二的内壁之间形成间隙，外界空气在负压作用下通过该间隙进入缸体1内部。
实施例8
如图2所示，一种往复平行杆式传动装置，其结构与实施例6相比，所不同的是：所述活塞本体的外壁上设置有环形凹槽14，所述环形凹槽14内安装有密封圈10，在实际应用时，通过在活塞2的环形凹槽14上安装密封圈10，增加了活塞2与缸体1之间的密封性，能够防止漏气，降低了进气能耗，活塞2和缸体1的排气效率也提高了20％以上，具有良好的应用前景。
实施例9
如图1和图2所示，一种电动气泵，包括实施例1所述的往复平行杆式传动装置和缸体1，所述活塞2位于所述缸体1内部，所述缸体1远离所述活塞2的一端设置有排气口7，所述排气口7处安装有单向排气阀，所述驱动电机通过驱动所述连杆3带动所述活塞2在所述缸体1内往复运动。
本装置工作过程如下：所述驱动电机通过驱动所述连杆3带动所述活塞2远离排气口7时，缸体1内形成负压，空气从单向进气阀进入所述缸体1内；所述驱动电机通过驱动所述连杆3带动所述活塞2向排气口7运动时，将所述缸体1内的空气压缩并通过排气口7上的单向排气阀排出，如此循环往复，可以实现对气球、篮球、游泳圈、轮胎等的充气，在往复运动过程中活塞2的中心线始终平行于所述缸体1的中心线。
实际应用时，所述单向排气阀可以采用与单向进气阀相同的结构，即：所述单向排气阀包括堵塞头二8和弹性元件二9，所述弹性元件二9的一端与所述堵塞头二8固定连接，所述弹性元件二9的另一端固定在所述排气口7的外侧，所述堵塞头二8在所述弹性元件二9由外向内(相对于缸体1的位置而言)的弹力作用下堵住所述的排气口7。为了达到更好的堵塞效果，本实施例中堵塞头二8与排气口二7内壁接触的部位具有圆滑的弧面，排气口7的内壁也具有相应的圆滑弧面，并且排气口7的尺寸略大于堵塞头二8圆滑弧面的外径，两者能够紧密贴合。这种结构的单向排气阀工作过程如下：当活塞2向着排气口7运动时，缸体内的空气被压缩，气体压缩到一定程度时，缸体1内部的压力大于弹性元件二9作用在堵塞头二8上弹性力，因而堵塞头二8被气体顶开，压缩的空气通过堵塞头二8与排气口7之间的间隙向外排出，实现充气功能；当活塞2向着远离排气口7的一端运动时，缸体1内部的压力逐渐减小，压力小于弹性元件二9作用在堵塞头二8上弹性力时，堵塞头二8即在弹性力的作用下紧贴在排气口7的内壁上，防止气体通过排气口7排出。具体实施时，弹性元件二9可以采用弹簧。
由于本装置中的连杆3不会发生摆动，驱动电机的驱动力通过往复平行杆式传动装置转换后，作用在活塞2上的力的方向始终平行于活塞2的中心轴线，确保活塞2在往复运动过程中，活塞2的中心轴线始终平行于缸体1的中心轴线，从而避免了由于连杆3作用在活塞2上的力的方向发生变化而导致活塞3对缸体1产生较大的侧压力和摩擦力，进而造成的气泵能耗增加，寿命缩短的问题，也保证了活塞2和缸体1之间紧密配合不会出现间隙而导致漏气。本实施例中的活塞2和连杆3采用的一体式结构，可以是活塞2和连杆3一体加工成型的结构，也可以采用螺栓螺母等将分离式结构的活塞2和连杆3固定连接的方式，以使得连杆3不能相对于活塞2转动或摆动，本实施例中活塞2和连杆3为一体加工成型的结构。
实施例10
如图1、图2和图3所示，一种电动气泵，其结构与实施例9相比，所不同的是：还包括外壳16和排气通道，所述缸体1、所述往复平行杆式传动装置和所述驱动电机均位于所述外壳16内，且所述外壳16的一端开设有孔，所述排气口7通过所述排气通道与所述孔连通，将各部件设置在外壳16内，方便操作使用，提高了安全性和便携性。