搏动式工作腔的制作方法

专利名称：搏动式工作腔的制作方法技术领域：本发明涉及一种搏动式工作腔，是泵类和压缩机、空调机械的主要工作件。公用的泵类和压缩机、空调机械的工作腔，多采用汽缸与活塞往复运动结构。为了防止液体漏泄，对加工工艺的精度有较高要求，而且因为磨耗缘故，使用寿命不长，汽缸与活塞损坏后维修比较困难。本发明根据心脏扩张和收缩的搏动原理设计，采用软硬片组合的工作腔外壳和内腔，从而达到制造精度要求低，磨耗小、全密封、自吸力强、扬程高、损坏后容易更换，使用寿命长的要求，并将其应用到泵类和压缩机、空调机械中。发明是这样实现的工作腔的外壳由软硬片组合的壳体上盖、底座、连接轴组成，外壳上盖通过连接轴与底座连接，形成体积可变动的内腔，软硬片组合的外层是刚性动片，内层设一层或数层塑性薄膜片，第一层塑性薄膜片由橡胶、橡塑、塑料等材料组成，第二层弹性薄膜片由弹性材料或工程塑料组成，上述两种塑性薄膜片通过压板与刚性动片连接，随着刚性动片作同步运动，刚性动片套装在工作主轴径向两侧，使内腔与外壳体积随工作主轴的升降而变化。工作主轴上下平行移动，带动套装在工作主轴对称位置的竖立刚性动片上下运动，竖立刚性动片通过连接轴又带动平卧刚性动片，而平卧刚性动片又分别与活动底座和固定底座连接并以连接轴为支承转轴作倾角运动，在固定底座的周围，用密封压板固定，塑性薄膜片的设置层数在泵类机械设一层或多层，即塑性薄膜片，第二层为弹性薄膜片，其中弹性薄膜片可以是整体的，也可以制成分段组合的形式。本发明采用软硬片组合的外壳结构，外层刚性动片用刚性材料，能强制内层塑性薄膜片运动，同时还能承受压力，比BD系列隔膜式耐蚀泵工作腔的承受压力大5～10倍，而且磨损小，应用到泵类或压缩机、空调机中，能够从根本上做到不漏泄全密封，而在活塞式工作腔中，对加工工艺要求高，而且总是存在缝隙，除此以外，外壳内层塑性薄膜片耐磨时间长，弹性薄膜片能保证内腔受压均匀，减少缝隙，磨损后易于更换，成本低。图1泵类机械的搏动式工作腔原理2泵类机械的搏动式工作腔剖面3泵类机械的搏动式工作腔泵端封闭示意4压缩机类机械的搏动式工作腔原理5压缩机类机械的搏动式工作腔剖面6压缩机类机械的搏动式工作腔端部封闭图现结合附图进一步叙述本发明的结构。参见图1、2图4、5工作主轴1向上平行移动，带动主要竖立刚性动片12向上移动，它通过连接轴17与主要平卧刚性动片7连接，牵动主要平卧刚性动片7向上移动，然而主要平卧刚性动片7的外端又通过连接轴14与固定底座28连接，因此主要平卧刚性动片7只能以连接轴14为支承转轴，作倾角大小不同的运动。当工作主轴1上移的瞬间，排出阀18关闭，内腔随工作主轴1向上移动而增大，产生负压，在外部压力作用下，压力顶开吸入阀16进入工作内腔，直至工作主轴1移动到上止点时，吸入过程结束，构成图5A-A所示的工作内腔，并通过吸入阀16吸入流体或气体。当工作主轴1从上顶点开始向下移动的瞬间，吸入阀16关闭，工作内腔容积随着主轴1向下移动而减小，腔内流体或气体被压缩，顶开排出阀18，液体或气体被排出工作内腔，直至工作主轴1移动到下止点，排出过程结束，然后开始另一次的吸入过程，工作主轴1上下往复移动一次，完成一个工作循环。竖立刚性动片2、22，平卧刚性动片3、10的作用不仅压缩流体或气体，且有封闭两头的功能，端头上盖竖立刚性动片2、22通过连接轴23与主要竖立刚性动片12连接，工作主轴1向上移动，使对称设置的主要竖立刚性动片12在上移的过程中张开角度，同时端头上盖竖立刚性动片2、22也以连接轴24为支点张开角度，使内腔形成空腔的过程也是吸入流体或气体的过程。端头下盖的平卧刚性动片3、10通过连接轴25与主要平卧刚性动片7连接，当主要平卧刚性动片倾斜某一角度时，带动平卧刚性动片3、10作倾角运动，又带动与平卧刚性动片3、10连接的活动底座4.9故而活动底座4.9以固定底座28相连接的连接轴26为支点向上作倾角运动，形成下底封闭空间，此时吸入液体或气体。主要竖立刚性动片12向上运动时，产生两条不同传递运动的途径，由此产生缝隙，它们是(1)主要竖立刚性动片12直接带动竖立刚性动片2、22向上运动。(2)主要竖立刚性动片12通过主要平卧刚性动片7，带动平卧刚性动片3、10，而平卧刚性动片再带动活塞底座4向上运动。此时活动底座4的OM线和连接轴24的ON线形成了一个差角的缝隙，为了弥补这一缝隙，在竖立刚性动片2、22的内侧加辅助板27，这一辅助板可以连接在竖立刚性动片2、22上，也可以连接在平卧刚性动片3、10上，它的作用是保证在上移过程中封闭内腔。连接轴均为活动连接，可以用铰链、活页、枢轴的各种类型。搏动刚性外壳的制作材料是金属或塑料制的刚性板，其作用是传递动力并强制塑性薄膜片运动。塑性薄膜片5主要使刚性外壳的内腔密封、耐磨，弹性薄膜片30的制作材料可用金属弹性材料、工程塑料、如ABS和尼龙等。液体流入管11、排出管20、竖立压板13、平卧压板15、十字连杆19、曲轴21、密封压板29。参见图3、图6端部上盖竖立刚性动片2、22的内侧设塑性薄膜片，两者中间设弥合缝隙差别的辅助板27，竖立刚性动片2、22与平卧刚性动片3、10用连接轴24连接。现简述搏动式工作腔的应用实例例1泵的压力小于1kg/cm2，使用刚性动片和单层塑性薄膜片，搏动式内腔对称设置，中间用十字连杆连接，用曲轴21的滑块控制二个对称设置的主轴，使一个内腔吸入，另一内腔排出。其搏动刚性外壳由两边对称竖立和平卧刚性动片组成倒T形上盖，下底包括固定底座与活动底座，通过连接轴与上盖连接，三者组成封闭的体积可大小变动的内腔。例2压缩机中使用搏动式内腔，其软硬片结合的弹性外壳，塑性薄膜片的厚度可根据压力、耐磨性和抗挠曲等因素决定，在压力小于10kg/cm2以下采用2～3层塑性薄膜片和弹性薄膜片，如压力大于10kg/cm2，要采用多层塑性薄膜片。弹性薄膜片在直接工作时，形状与外壳相同，要求具有一定的弹性和表面硬度，压力不大时，可以单独作为抽气机、水泵等的核心元件，根据冲程的大小，可以冲压成整体的，也可以分段组合，由于弹性元件在一定范围内可随刚性外壳运动而变化，将塑性薄膜片和弹性薄膜片分别用压板和密封压板与外壳压紧连接，使内腔容积任意变化时，都能达到全密封。权利要求1.一种搏动式工作腔，本发明的特征是工作腔的外壳由软硬片组合的外壳上盖、底座、连接轴组成，外壳上盖通过连接轴与底座连接，形成体积可以变动的内腔，软硬片组合的外层是刚性动片，内层设一层或数层塑性薄膜片，第一层塑性薄膜片5由橡胶、橡塑、塑料等材料组成，第二层弹性薄膜片30由弹性材料或工程塑料组成，上述两种塑性薄膜片通过压板13、15与刚性动片连接，随着刚性动片作同步运动，刚性动片对称套装于工作主轴1径向两侧，使内腔与外壳体积随工作主轴1的升降而变化；2.按照权利要求1所述的搏动式工作腔，其特征是工作主轴1上下平行移动，带动套装在工作主轴1对称位置的竖立刚性动片2、12、22上下运动，竖立刚性动片通过连接轴17、14又带动平卧刚性动片3、7、10，而平卧刚性动片3、7、10又分别与活动底座49、固定底座8连接并以连接轴为支承转轴作倾角运动，在固定底座8的周围，用密封压板29固定;3.按照权利要求1所述的搏动式工作腔，其特征是塑性薄膜片的设置层数在泵类机械设一层或多层，即塑性薄膜片5，压缩机类，空调机械等类设二层或多层，即第一层塑性薄膜片5，第二层弹性薄膜片30，其中弹性薄膜片30可以是整体的，也可以制成分段组合的形式。全文摘要一种搏动式工作腔，其外壳由软硬片组合的外壳上盖、底座、连接轴组成，外壳上盖通过连接轴与底座连接，形成体积可以变动的内腔，软硬片组合的外层是刚性动片、内层设一层或数层塑性薄膜片、内腔与外壳体积随工作主轴的升降而变化。是泵类和压缩机、空调机械的主要工作件。由这种搏动式工作腔组合的机械，具有制造精度要求低、磨耗小、全密封、自吸力强、扬程高、损坏后容易更换、耐腐蚀等特点。文档编号F04B45/04GK1044517SQ8910025公开日1990年8月8日 申请日期1989年1月23日 优先权日1989年1月23日发明者芮世纲, 洪秀治 申请人:芮世纲, 洪秀治