專利名稱：自潤(rùn)滑泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泵，并且更具體地涉及與地毯清潔機(jī)一起使用的一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵。
背景技術(shù)：
地毯清潔機(jī)中所使用的活塞或柱塞式水泵是眾所周知的。然而，人們知道在地毯 清潔機(jī)中使用的所有這類已知的泵都是用施加到曲軸箱內(nèi)的這些部件(包括曲軸、連桿、 以及活塞桿或柱塞桿)上的潤(rùn)滑脂或重潤(rùn)滑劑來進(jìn)行潤(rùn)滑，以確保泵內(nèi)的這些運(yùn)動(dòng)部件的 長(zhǎng)壽命并且防止過早磨損。總體上存在著兩種類型的泵。通常在液壓系統(tǒng)中使用的第一種類型包括一臺(tái)電 動(dòng)機(jī)，它轉(zhuǎn)動(dòng)在一個(gè)渦輪式組件中的一組徑向設(shè)置的葉片。這些類型的泵經(jīng)常包括在該泵 殼體之內(nèi)的電動(dòng)機(jī)并且它們總體上是非常復(fù)雜的。另一種類型的泵結(jié)構(gòu)是帶有一個(gè)曲軸箱 的活塞氣缸安排，該活塞曲軸箱帶有安置在其內(nèi)并在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，以產(chǎn)生壓力并 且與多個(gè)單向閥一起工作。對(duì)這些通用類型的泵均已經(jīng)嘗試了用正在被泵送或壓縮的流體來冷卻和潤(rùn)滑它 們的運(yùn)動(dòng)部件。然而，包含電動(dòng)機(jī)的這類安排是極為復(fù)雜的并且遭受常見的故障。這些活塞泵的冷卻一直成問題之處在于它們通常是由有待被泵送的進(jìn)入以及流 出的水或者由鄰近泵殼體的一個(gè)外部風(fēng)扇來冷卻的。在這些類型的泵中沒有水進(jìn)入曲軸箱 來浸泡其運(yùn)動(dòng)部件。這些冷卻方法由于這些運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量而導(dǎo)致它們的過早磨 損。偶爾，在這些先前已知泵中的軸承或密封件失效并且被壓縮的水將泄漏進(jìn)入曲軸箱之 中。這種泵故障導(dǎo)致污水和潤(rùn)滑脂從泵和地毯清潔機(jī)中泄漏到新洗的地毯上，從而產(chǎn)生一 個(gè)嚴(yán)重的污跡，該污跡有時(shí)變得不能消除。對(duì)于一種用于地毯清潔機(jī)的無潤(rùn)滑脂的自潤(rùn)滑水冷式水泵存在著一種需要，該泵 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)并且倘若在操作過程中密封件損壞將不會(huì)有害地污染其環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵具有一個(gè)整體的泵殼體，該泵殼體具有與水泵入口處 于直接水連通的一個(gè)曲軸箱。一個(gè)低壓室與該曲軸箱處于直接水連通。一個(gè)壓縮室通過一 個(gè)單向閥與一個(gè)高壓水歧管處于直接加壓式水連通。一個(gè)高壓水泵出口從該歧管向外延伸 至該殼體的外部。一根曲軸被連接到一個(gè)連桿以及一個(gè)柱塞桿上，二者在該曲軸箱中得到 潤(rùn)滑和水冷卻。一個(gè)壓縮柱塞具有經(jīng)過其中的多個(gè)水通道，這些通道被連接到柱塞桿上并 且與該低壓室處于水連通。該活塞在該壓縮室中是往復(fù)式的。一個(gè)第二單向閥是在該壓縮 室中的柱塞上，以便允許水進(jìn)入該壓縮室之中。本發(fā)明的一個(gè)主要目的和優(yōu)點(diǎn)在于該泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通過由它泵送的水進(jìn)行自潤(rùn) 滑、并且還通過由該泵壓縮的水來進(jìn)行水冷卻。
本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)在于不存在對(duì)曲軸箱之內(nèi)的這些運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑 的潤(rùn)滑脂或重油，若在泵的操作過程中密封件或軸承失效這種潤(rùn)滑脂或油可污染正在進(jìn)行處理的地毯。
本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)在于由于直接相對(duì)的多個(gè)活塞使該泵是緊湊的并且 具有一種低輪廓，從而使該泵理想地用于地毯清潔機(jī)。本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)是它使用了熱塑材料的軸承以及密封件，它們并非親 水性的或吸收濕氣的。本發(fā)明的另一個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)是它的直接水入口的設(shè)計(jì)，這進(jìn)入曲軸箱中用于潤(rùn)滑 和冷卻這些曲軸箱部件，同樣與該低壓進(jìn)水室處于直接連通的曲軸箱通過柱塞將水直接送 入壓縮室中用于壓縮并且通過裝有閥門的歧管和多個(gè)泵出口排出。


圖1是被安裝到一個(gè)部分?jǐn)嚅_的電動(dòng)機(jī)上的本發(fā)明的自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵的 一個(gè)透視圖；圖2是該水泵的一個(gè)分解的組裝圖；圖3是與圖1相似的一個(gè)透視圖，其中泵殼體的頂部部分被斷開；圖4是沿圖1的線4-4截取的該泵的一個(gè)截面圖；圖5是沿圖1的線5-5截取的該泵的一個(gè)截面圖；并且圖6是該泵殼體以及泵頭部的一個(gè)放大的、斷開的視圖，它清楚地示出了水經(jīng)過 該泵的流動(dòng)。
具體實(shí)施例方式在圖1至圖6中可以看到自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵10。泵10通過多個(gè)電機(jī)支座8 被連接到電動(dòng)機(jī)4上，該電動(dòng)機(jī)具有一個(gè)帶螺紋的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸6。該泵總體上包括一個(gè)整體 的泵殼體12，該泵殼體帶有通過其中接收多個(gè)螺栓22的多個(gè)互補(bǔ)的電動(dòng)機(jī)安裝孔14，從而 密封地將一個(gè)蓋板20固定到殼體12上并且將泵10固定到電動(dòng)機(jī)4上。泵殼體還包括用 于有待泵送的水流入的泵入口 24以及用于被泵送的加壓水的多個(gè)泵出口 26。還提供了一 個(gè)排水口 28，以便清除泵殼體12的水(若將該泵保持在處于凍結(jié)溫度的室外)。更具體地參見圖2至圖5，可以看到水泵10的這些細(xì)節(jié)。泵殼體12具有通入曲軸 箱18的一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸通道16，以使電動(dòng)機(jī)4的有螺紋的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸6可運(yùn)行地定位在曲軸箱 18之內(nèi)。蓋板20包括一個(gè)墊片21，以便通過多個(gè)螺栓22將入口蓋板20密封到該泵的殼 體上。殼體12具有多個(gè)往復(fù)柱塞桿座32，在這些柱塞桿座上帶有多個(gè)熱塑材料的軸承 34提供了多個(gè)導(dǎo)管、通道或通路36，以允許水從該曲軸箱流向低壓進(jìn)水室38。壓縮室48是 由泵頭部50形成的，該泵頭部通過多個(gè)螺栓52用墊片51密封到泵殼體12上。壓縮室48 具有一個(gè)出口端口 54，在該出口端口中將一個(gè)出口閥56坐在該泵殼體上，并且此后由密封 件58來固定。出口閥56使壓縮室48與輸出歧管60并且因此與這些泵出口 26處于流體 連通。通過所說明的泵殼體12的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在可以了解該泵之內(nèi)的這些運(yùn)動(dòng)部件。曲軸70被固定到電動(dòng)機(jī)4的有螺紋的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸6上并且穿過通路16被固定到該殼體上并且由 多個(gè)螺栓22保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥小Ｃ芊饧?2通過一個(gè)殼體導(dǎo)向件(未示出)被定向，以便 將密封件72保持適當(dāng)?shù)奈恢弥胁⑶彝ㄟ^卡扣環(huán)74保持在那里密封。如可看到的，入口端 口 24將水引入直接圍繞曲軸70的曲軸箱18之中。多個(gè)連桿78具有多個(gè)曲軸座或孔80， 這些曲軸座或孔支撐被連接到曲軸70上的多個(gè)熱塑材料的軸承82。多個(gè)連桿78還具有多 個(gè)柱塞桿座或孔84，它們帶有多個(gè)軸承86用于通過肘節(jié)銷91固定到這些柱塞桿90上。每個(gè)柱塞桿或活塞桿90具有一個(gè)活塞或柱塞座92同時(shí)其末端94上有螺紋。柱 塞或活塞94具有多個(gè)經(jīng)過其中的水通道98以及被固定到柱塞桿90的有螺紋的末端94上 的一個(gè)遠(yuǎn)端進(jìn)水閥100。進(jìn)水閥100包括進(jìn)水閥墊圈101、閥門彈簧102、隔離件104、錐 形墊圈106、以及將進(jìn)水閥100固定到柱塞桿的有螺紋的末端94上的一個(gè)螺母108。柱塞 桿坐在并且并穿過殼體12中的柱塞桿軸承34而 柱塞96坐在在高壓柱塞密封件112之中 (見圖6)，該高壓柱塞密封件可適當(dāng)?shù)赜葿UNA-N(腈彈性體)SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠)、 EDPM(乙烯-丙烯-二烯烴單體)、Vitro 或Teflon (氟彈性體)、或類似的材料制成。通過觀看圖3至圖6可以認(rèn)識(shí)到泵殼體12內(nèi)的這些機(jī)械部分的運(yùn)作和移動(dòng)。當(dāng) 電動(dòng)機(jī)4的有螺紋的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸6的旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸70旋轉(zhuǎn)而使多個(gè)運(yùn)動(dòng)連桿78在相反的 方向運(yùn)動(dòng)，這進(jìn)而使多個(gè)柱塞桿90在向相反的方向中運(yùn)動(dòng)，這樣使多個(gè)柱塞96被定時(shí)，從 而在彼此的相反的時(shí)間中對(duì)多個(gè)壓縮室48內(nèi)的水進(jìn)行壓縮。多個(gè)進(jìn)水閥100允許水進(jìn)入 壓縮室而高壓?jiǎn)蜗蜷y56允許加壓的水離開壓縮室48進(jìn)入輸出歧管60而到達(dá)這些輸出端 Π 54?，F(xiàn)在可以認(rèn)識(shí)由水泵10泵送的水的流動(dòng)。水通過直接進(jìn)入曲軸箱18的泵入口 24 而進(jìn)入該泵殼體。曲軸箱18內(nèi)的水對(duì)曲軸70、多個(gè)連桿78、以及多個(gè)柱塞桿90并對(duì)多個(gè) 密封件和軸承72、82和86 —起進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。水直接穿過這些導(dǎo)管或通道36到達(dá)低壓 進(jìn)水室38。當(dāng)柱塞96不是正在壓縮時(shí)，水進(jìn)入這些壓縮室48。S卩，當(dāng)進(jìn)水閥100開放時(shí)， 入口水在低壓下流過柱塞96的這些水通道98并且允許水進(jìn)入這些壓縮室48之中。當(dāng)由 柱塞96壓縮時(shí)，進(jìn)水閥100關(guān)閉并且水被加壓并且被引導(dǎo)穿過高壓柱塞單向閥56而進(jìn)入 到輸出歧管60并且在水泵10的壓力作用下從這些泵出口 26流出。假若水泵10內(nèi)的任何密封件或軸承失效，不存在有害的潤(rùn)滑脂或重潤(rùn)滑油來進(jìn) 入地毯清潔機(jī)中并因此到達(dá)地毯上從而可能永久地污染被清洗的地毯。雖然已經(jīng)示出并說明了本發(fā)明的具體的元件、實(shí)施方案、以及應(yīng)用，應(yīng)該理解本發(fā) 明不限于此，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員可以做出多種修改。因此，在此考慮由所附權(quán)利要求 來涵蓋此類修改并且合并進(jìn)入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的此類特征。
權(quán)利要求
一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵，包括(a)一個(gè)整體的泵殼體，該殼體帶有與一個(gè)水泵入口處于直接水連通的一個(gè)曲軸箱；(b)一個(gè)低壓室，該低壓室與該曲軸箱處于直接水連通；(c)一個(gè)壓縮室，該壓縮室通過一個(gè)單向閥與一個(gè)高壓水歧管處于直接加壓式水連通，該歧管具有一個(gè)高壓水泵出口；(d)一個(gè)曲軸，該曲軸被連接到在該曲軸箱中被潤(rùn)滑和水冷卻的一個(gè)連桿以及一個(gè)柱塞桿上；(e)一個(gè)壓縮柱塞，該壓縮柱塞具有經(jīng)過其中的多個(gè)水通道、被接到該柱塞桿上而與該低壓室處于水連通，該柱塞在該壓縮室中是往復(fù)式的；以及(f)一個(gè)第二單向閥，該單向閥在該壓縮室中的柱塞上，以便允許水進(jìn)該壓縮室之中。
2.如權(quán)利要求1所述的泵，進(jìn)一步包括通過直徑上相反的、連接到該曲軸上而與一個(gè) 第二低壓室處于水連通的一個(gè)第二連桿以及一個(gè)第二柱塞桿，在一個(gè)第二壓縮室中往復(fù)式 的一個(gè)第二柱塞，以及在一個(gè)第二壓縮室中的柱塞上的一個(gè)第三單向閥，以便允許水進(jìn)入 該壓縮室之中。
3.如權(quán)利要求2所述的泵，該第二壓縮室通過一個(gè)第四單向閥與該高壓水歧管處于直 接加壓式水連通。
4.如權(quán)利要求1所述的泵，它進(jìn)一步包括在該曲軸以及連桿以及柱塞桿上的多個(gè)防 水熱塑材料的軸承，以及環(huán)繞該柱塞的一部分的一個(gè)防水彈性體的高壓密封件。
5.如權(quán)利要求1所述的泵，進(jìn)一步包括一個(gè)曲軸箱入口蓋件，該蓋件可密封在與一臺(tái) 電動(dòng)機(jī)相對(duì)的該泵殼體上。
6.如權(quán)利要求1所述的泵，進(jìn)一步包括一個(gè)頭部，該頭部可密封在形成該壓縮室的泵 殼體上。
7.如權(quán)利要求1所述的泵，該歧管具有一個(gè)第二高壓水泵出口。
8. 一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵，包括(a) 一個(gè)整體的泵殼體，該泵殼體帶有與一個(gè)水泵入口處于直接水連通的一個(gè)曲軸箱；(b)兩個(gè)低壓室，這些低壓室與該曲軸箱處于直接水連通；(c)兩個(gè)壓縮室，這些壓縮室各自通過一個(gè)單向閥與一個(gè)高壓水歧管處于直接加壓式 水連通，該歧管具有一個(gè)高壓水泵出口 ；(d) 一個(gè)曲軸，該曲軸被連接到在該曲軸箱中被潤(rùn)滑和水冷卻的至少兩個(gè)連桿以及至 少兩個(gè)柱塞桿上；(e)兩個(gè)壓縮柱塞，這兩個(gè)柱塞具有穿過其中的多個(gè)水通道、各自被連接到這些柱塞桿 之一上、并且與這些低壓室處于水連通，這些柱塞在這些壓縮室之一內(nèi)是往復(fù)式的；以及(f) 一個(gè)第二單向閥，該單向閥在該壓縮室中的活塞上，以便允許水進(jìn)入該壓縮室之中。
9.如權(quán)利要求8所述的泵，進(jìn)一步包括在該曲軸以及連桿以及柱塞桿上的多個(gè)防水熱 塑材料的軸承，以及環(huán)繞每個(gè)柱塞的一部分的一個(gè)防水彈性體的高壓密封件。
10.如權(quán)利要求8所述的泵，進(jìn)一步包括一個(gè)曲軸箱入口蓋件，該入口蓋件可密封在與 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)相對(duì)的泵殼體上。
11.如權(quán)利要求8所述的泵，進(jìn)一步包括一個(gè)頭部，該頭部可密封在形成該壓縮室的該 泵殼體上。
12.如權(quán)利要求8所述的泵，該歧管具有一個(gè)第二高壓水泵出口。
13.一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵，包括(a)一個(gè)整體的泵殼體，該泵殼體具有與一個(gè)水泵入口處于直接水連通的一個(gè)曲軸箱；(b)兩個(gè)低壓室，這些低壓室與該曲軸箱處于直接水連通；(c)兩個(gè)徑向相對(duì)的壓縮室，這些壓縮室各自通過一個(gè)單向閥與一個(gè)高壓水歧管處于 直接加壓式水連通，該歧管具有一個(gè)高壓水泵出口 ；(d)一個(gè)曲軸，該曲軸被連接到在該曲軸箱中被潤(rùn)滑及水冷卻的至少兩個(gè)連桿以及至 少兩個(gè)柱塞桿上；(e)兩個(gè)壓縮柱塞，這些柱塞具有經(jīng)過其中的多個(gè)水通道、各自被連接到這些柱塞桿之 一上、并與這些低壓室處于水連通，這些柱塞在這些壓縮室之一內(nèi)是往復(fù)式的；(f)在該壓縮室中的每個(gè)柱塞上的一個(gè)第二單向閥，以便允許水進(jìn)入該壓縮室之中；以及(g)在該曲軸以及多個(gè)連桿以及多個(gè)柱塞桿上的多個(gè)防水熱塑材料的軸承，以及環(huán)繞 每個(gè)柱塞的一部分的一個(gè)防水彈性體的高壓密封件。
全文摘要
一種自潤(rùn)滑水冷活塞式水泵具有一個(gè)整體的泵殼體，該泵殼體具有與該水泵入口處于直接水連通的一個(gè)曲軸箱。一個(gè)低壓室與該曲軸箱處于直接水連通。一個(gè)壓縮室通過一個(gè)單向閥與一個(gè)高壓水歧管處于直接加壓式水連通。一個(gè)高壓水泵出口從該歧管向外延伸至該殼體的外部。一根曲軸被連接到一個(gè)連桿上以及一個(gè)柱塞桿上，這二者在該曲軸箱中得到潤(rùn)滑及水冷卻。一個(gè)壓縮柱塞具有多個(gè)水通道，這些水通道通過其中被連接到柱塞桿上并且與低壓室處于水連通。該柱塞在該壓縮室中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)第二單向閥是在該壓縮室中的柱塞上，以便允許水進(jìn)入壓縮室之中。
文檔編號(hào)F04B39/02GK101806297SQ20101011107
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者史蒂夫·拉松 申請(qǐng)人:多樣化動(dòng)力公司