一种微型四腔隔膜泵的制作方法

1.本发明涉及水泵技术领域，具体涉及一种微型四腔隔膜泵。


背景技术：

2.目前，随着科学技术的发展，在农林技术领域，用户对于隔膜泵的性能需求日益提高，现有技术中的三腔隔膜泵，其特点是隔膜泵的工作压力高，雾化效果好。其缺点是功率大，流量小，应用在对流量要求较大的领域效果不好，针对这一缺点，市场推出了连体双泵，两个微型泵同时工作，通过串联的方式，后一个泵从前一个泵出水口吸水压缩出去。其优点是两个微型泵功率相对于三腔泵减小了很多，同时降低了成本。其缺点是两个微型泵同时工作，协调性较差，散热效果差，后一个泵一直处于压缩状态，容易过度发热，烧毁电机。电机没有散热，轴承工作发热传到到隔膜上，隔膜在高温下更容易产生永久性变形，导致隔膜破损。
3.目前国内外隔膜泵的隔膜采用的是两种固定方式。第一种隔膜为带有倒齿型的固定柱的一体隔膜。在倒齿处涂抹润滑剂，然后通过液压机或敲击隔膜的活塞块直接将倒齿形固定柱安装到轴承套的活塞推杆上，通过固定柱的倒齿固定。当隔膜泵工作时，因偏心转动有一定的倾斜角度，轴承套的活塞推杆和隔膜的活塞块一起做上下振动的同时，会有左右小幅度的摆动。隔膜材质有一定的硬度，通常为邵氏80a，所以活塞推杆和隔膜的倒齿形固定柱会有相对位移，长期工作后隔膜的倒齿形固定柱和轴承套的活塞推杆固定的间隙会逐渐增大，导致隔膜的压缩相对行程变短，导致隔膜泵压力降低。第二种隔膜为分体隔膜，用螺丝穿过活塞块，将隔膜固定到轴承套的活塞推杆上。隔膜和轴承套之间的密封是通过活塞块和轴承套的活塞推杆共同挤压隔膜形成的。当隔膜泵开始工作时，活塞块和轴承的活塞推杆做高速上下振动，螺丝松动会造成活塞块和活塞推杆的挤压力不够，出现隔膜和轴承套之间的漏水情况。当隔膜遇腐蚀性溶剂发生反应，隔膜因溶胀反应收缩后，导致活塞块和活塞推杆的密封性不够，高压的液体从活塞块的螺丝孔进入，从隔膜和轴承套之间流出造成漏水，导致轴承生锈卡死，电机烧毁的情况。
4.目前市场上的三腔隔膜泵和双泵的动力部分均无散热风扇，电机、轴承、隔膜散热效果差，长时间工作，容易导致隔膜泵吸水能力下降，压力降低，且电机过度发热烧毁电机。


技术实现要素：

5.针对现有存在的技术问题，本发明提供了微型四腔隔膜泵，在电机尾部增加散热风扇叶，在电机前盖的轴向部分设置有进风口，在底部设置有出风口。电机工作，带动风扇叶转动，产生风力穿过电机后通过电机前盖的进风口进入，将风力直接吹到轴承和隔膜上，从电机前盖的出风口吹出，对电机表面、轴承、隔膜同时进行散热、降温。本发明采用pp（聚丙烯）玻纤增强的隔膜嵌件镶嵌在隔膜的活塞块内，和隔膜形成一体零件。隔膜上设置有缓冲曲面。本发明使用高强度高温尼龙替代铝合金注塑轴承套。本发明以橡胶进出水阀门代替tpv进出水阀门。
6.为了解决现有的技术问题，本发明采用的技术方案为：从上至下依次包括智能压力开关组件、泵盖、o型圈、进出水阀门、进出水阀座、隔膜、隔膜嵌件、承压座、轴承套、轴承、偏心、调整垫片、电机前盖、电机、电机壳、风扇叶、风扇罩、减震垫。所述智能压力开关组件安装到泵盖上；所述o型圈安装到泵盖上；所述进出水阀门安装到进出水阀座上；所述隔膜嵌件注塑时镶嵌到隔膜的活塞块内；所述偏心安装到轴承上；所述轴承安装到轴承套上；所述隔膜嵌件穿过承压座的定位孔，隔膜嵌件放入到轴承套的活塞推杆内，从轴承套的活塞推杆背面用螺丝固定；所述电机穿过电机前盖定位孔，用螺丝固定；所述调整垫片安装到电机轴中心；所述电机壳安装到电机前盖上；所述风扇叶安装到电机轴尾部；所述风扇罩安装到电机壳上；所述减震垫安装到电机壳上。
7.进一步的，所述隔膜的上侧具有4个工作腔；进一步的，隔膜嵌件的材质为pp（聚丙烯）玻纤增强。
8.进一步的，隔膜在注塑时，隔膜嵌件镶嵌到隔膜的活塞块内，隔膜材质为热塑性弹性体，材料本身含有pp成分且注塑温度和隔膜嵌件材料接近，所以隔膜注塑完成后，隔膜和隔膜嵌件连接的部分融合成一体密封；隔膜设置有缓冲曲面。
9.进一步的，隔膜嵌件的螺丝杆穿过承压座的定位孔安装到轴承套的活塞推杆内，用螺丝从轴承套的活塞推杆的背面固定。
10.进一步的，轴承套的材质为pa66+30gf（尼龙玻纤增强）。
11.进一步的，电机轴尾部有独立散热风扇叶。
12.进一步的，电机前盖底部和侧面均有通风孔。
13.综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：本发明设计了整体散热系统，在电机轴尾部增加风扇叶，在电机前盖设置有进风口和出风口。电机工作时带动风扇叶转动，风扇叶产生风力穿过电机表面后通过电机前盖的进风口进入到传动室，由电机前盖的出风口吹出，对电机、轴承和隔膜进行散热，使电机不会产生高温，不会烧毁电机，极大的延长了电机寿命，同时对轴承表面进行散热，减少了轴承因高温产生的磨损以及对隔膜进行散热，减少了隔膜的缓冲曲面因高温产生的变形增大。本发明的pp隔膜嵌件和tpv隔膜一体注塑成隔膜组件的，使隔膜密封部分与隔膜嵌件、轴承套的螺丝连接固定部分相对独立，隔膜的工作不会影响螺丝的松动，隔膜嵌件和隔膜连接的部分相互融合能达到更好的密封效果。轴承套原来的材质由铝合金材质改为高强度高温尼龙材质。隔膜泵工作轴承会摩擦产生高温，高温通过铝合金传导到隔膜，隔膜在高温下加速永久变形，影响隔膜的寿命。尼龙材质导热性差温度不会将热量传导到隔膜，有效延长隔膜的寿命。隔膜上设置有缓冲曲面，可以有效减少隔膜的活塞块在上下振动时材料的拉伸变形阻力，大幅降低了工作功率。本发明在同等流量和压力下，相对于双泵功率节省了20%，极大的提高了能源的效率，为水处理、农业浇灌、洗车等领域提供了高效的产品，具有非常广阔的市场前景。
附图说明
14.图1为本发明微型四腔隔膜泵爆炸图；图2为本发明的隔膜组件剖面图；图3为本发明的隔膜总成剖面图；
图4为本发明工作状态时，隔膜总成处于工作状态下的剖面图；图5为本发明的承压座；图6为本发明的轴承套；图7为本发明的进出水阀总成剖面图；图8为本发明的电机前盖；图9为本发明的风扇叶的整体散热原理图；图10为本发明的泵盖总成图；图11为本发明的进出水阀总成图；图12为轴承套总成图；图13为隔膜总成图；图14为动力总成图；图15为产品总成图。
15.附图标记：1、智能压力开关组件，2、泵盖，3、o型圈，4、进出水阀门，5、进出水阀座，6、隔膜，7、隔膜嵌件，8、承压座，9、轴承套，10、轴承，11、偏心，12、调整垫片，13、电机前盖，14、电机，15、电机壳，16、风扇叶，17、风扇罩，18、减震垫，401、进出水阀门密封面，601、隔膜进水密封线，602、隔膜活塞块，603、隔膜的缓冲曲面，604、隔膜与隔膜嵌件接触面，605、隔膜的涉水面，701、隔膜嵌件的螺丝杆，702、隔膜嵌件与隔膜连接的接触面，801、承压座的定位孔，802、承压座的加强筋，901、轴承套的活塞推杆，902、轴承套的活塞推杆连接的凹面，903、轴承套的安装槽，1301、电机前盖的进风口，1302、电机前盖的出风口。
具体实施方式
16.以下结合说明书附图和具体实施对本发明作进一步说明。
17.请参见图2所示，本发明采用玻纤增强pp（聚丙烯）材质的隔膜嵌件7和tpv材质的隔膜6一体注塑制成隔膜组件的方案。因隔膜泵的工作原理，隔膜上下振动，所以隔膜的材质为软塑料即热塑性弹性体tpv。单一使用软塑料，无法将轴承套的活塞推杆固定到隔膜上，所以本发明设计有pp玻纤增强材质做成的隔膜嵌件，玻纤增强材质的pp有一定的强度可以固定螺丝。隔膜的材质为tpv，隔膜材质中含有一定比例的pp成分，所以在隔膜注塑过程中，隔膜嵌件702和隔膜连接的部分604可以融合到一体，形成非常好的密封效果。隔膜上设置有缓冲区面603，可以有效的减少活塞块602在工作上下振动时，拉伸隔膜的变形阻力。
18.请参见如图3所示，隔膜上的隔膜嵌件的螺丝杆701穿过承压座8的定位孔801，安装到轴承套9的活塞推杆901处，螺丝穿过轴承套的活塞推杆底部的螺丝孔，将轴承套和隔膜固定，形成隔膜总成。因隔膜组件上的隔膜正面的涉水面605因注塑时隔膜和隔膜嵌件连接处是完全融合的密封状态，不会产生漏水问题。隔膜和轴承套用螺丝固定，不会因隔膜的上下振动产生间隙，避免了产生压力降低，吸不上水的问题。
19.请参见如图4所示，隔膜的活塞块602处设计有倾斜度，其斜度与偏心角度一致。当一侧活塞腔处于压缩状态时，隔膜的活塞块602能充分接近进水阀门4的密封面401，有效的提高排水量；同时另一侧对称的活塞腔处于吸水状态，增加倾斜度隔膜的活塞块602远离进水阀门4的密封面401，可以增加活塞空间，提高吸水量；隔膜的活塞块设计有倾斜度可以同时提高了吸程和扬程。
20.请参见如图5所以，承压座8的背面增加有加强筋802，可以提高承压座的支撑能力。
21.请参见如图6所示，轴承套9材质由铝合金材料改为高强度尼龙材料，其优点是尼龙是隔热材料，隔膜泵工作轴承发热不会通过轴承套的活塞推杆901传导到隔膜的缓冲曲面603上，不会对隔膜寿命造成影响；轴承套的活塞推杆连接处增加了凹槽902，可以避免轴承套在工作过程中碰到承压座背面的加强筋。
22.请参见如图7所示，进出水阀门的材料由tpv材料改为天然橡胶材料，其优点是天然橡胶具有很好的回弹性能，在长期工作后进出水阀门的密封面401变形量很小。tpv材质的进出水阀门为软塑料特性在长期工作后变形量比较大，会导致阀门封闭出现问题，吸不上水，压力降低。
23.请参见如图8所以，本发明的电机前盖13在电机轴方向上增加进风口1301，在底部增加出风口1302，可以使风力进入到传动室，对轴承和隔膜进行散热；请参见如图9所示，电机轴的尾部增加了风扇叶16，电机工作的时候带动风扇叶转动，风力从电机表面穿过电机前盖的进风口1301，进入到传动室，对电机、轴承和隔膜同时进行散热，从出风口1302吹出；散热可以减少了轴承因高温产生的磨损，减少了隔膜的缓冲曲面因高温产生的变形加大，同时减少了电机因高温产生的损坏。
24.具体的安装方法：将智能压力开关组件安装到泵盖上，将o型圈放入到泵盖的o型圈槽内，形成第一组合部件，如图10所示。
25.将进出水阀门穿过进出水阀座的定位孔安装到进出水阀座上，剪掉多余部分，形成第二组合部件，如图11所示。
26.将偏心安装到轴承的内孔处；将安装好的轴承组件安装到轴承套上，形成第三组合部件，如图12所示。
27.将隔膜上的隔膜嵌件穿过承压座的定位孔安装到第三组合部件的轴承套的活塞推杆的安装槽内，用自攻螺丝从轴承套的活塞推杆的底部穿过，固定隔膜嵌件，形成第四组合部件，如图13所示。
28.将电机穿过电机前盖的定位孔安装到电机前盖上，将电机壳安装到电机前盖上，然后将风扇叶安装电机轴尾部，盖上风扇罩，安装上减震垫，形成第五组合部件，如图14所示。
29.将调整垫片穿过第五组合部件的电机轴安装到电机上，将第四组合部件中的偏心穿过电机轴，安装到电机前盖上，然后将第二组合部件安装到第四组合部件的隔膜上，盖上第一组合部件，用螺丝将第一组件、第四组件和第五组件固定，完成组装。如图15所示。
30.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现和使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种微型四腔隔膜泵，其特征在于：从上至下依次包括智能压力开关组件（1）、泵盖（2）、o型圈（3）、进出水阀门（4）、进出水阀座（5）、隔膜（6）、隔膜嵌件（7）、承压座（8）、轴承套（9）、轴承（10）、偏心（11）、调整垫片（12）、电机前盖（13）、电机（14）、电机壳（15）、风扇叶（16）、风扇罩（17）、减震垫（18），所述智能压力开关组件（1）安装到泵盖（2）上；所述o型圈（3）安装到泵盖（2）上；所述进出水阀门（4）安装到进出水阀座（5）上；所述隔膜嵌件（7）注塑时镶嵌到隔膜（6）的活塞块内；所述偏心（11）安装到轴承（10）上；所述轴承（10）安装到轴承套（9）上；所述隔膜嵌件（7）穿过承压座（8）的定位孔，隔膜嵌件（7）放入到轴承套（9）的活塞推杆内，从轴承套（9）的活塞推杆背面用螺丝固定；所述电机（14）穿过电机前盖（13）定位孔，用螺丝固定；所述调整垫片（12）安装到电机（14）轴中心；所述电机壳（15）安装到电机前盖（13）上；所述风扇叶（16）安装到电机（14）轴尾部；所述风扇罩（17）安装到电机壳（15）上；所述减震垫（18）安装到电机壳上。2.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于所述隔膜的上侧有4个工作腔。3.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于隔膜嵌件（7）的材质为pp（聚丙烯）玻纤增强。4.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于隔膜（6）在注塑时，隔膜嵌件（7）镶嵌到隔膜的活塞块（602）内，隔膜材质为热塑性弹性体（tpv），材料本身含有pp成分且注塑温度和隔膜嵌件材料接近，所以隔膜注塑完成后，隔膜（604）和隔膜嵌件（702）连接的部分融合成一体密封；隔膜（6）设置有缓冲曲面（603）。5.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于隔膜嵌件的螺丝杆（701）穿过承压座（8）的定位孔（801）安装到轴承套的活塞推杆内，用螺丝从轴承套（9）的活塞推杆（901）的背面固定。6.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于轴承套（9）的材质为pa66+30gf（尼龙玻纤增强）。7.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于电机轴尾部有独立散热风扇叶（16）。8.根据权利要求书1所述的微型四腔隔膜泵，其特征在于电机前盖（13）底部和侧面均有通风孔。

技术总结
本发明公开了一种微型四腔隔膜泵，涉及水泵技术领域，其技术方案要点是：本发明公开一种微型四腔隔膜泵，包括泵盖、进出水阀门、进出水阀座、隔膜、隔膜嵌件、承压座、轴承套、轴承、偏心、调整垫片、电机、电机前盖、电机壳、风扇叶。进出水阀门安装到进出水阀座上；隔膜嵌件在注塑时镶嵌到隔膜的活塞块内；偏心安装到轴承上；轴承安装到轴承套上；隔膜上的隔膜嵌件穿过承压座的定位孔，隔膜嵌件放入到轴承套的活塞推杆内；风扇叶安装到电机轴尾部。本发明的隔膜设计避免了原有隔膜因各种原因导致漏水以及压力降低的问题；同时增加了风扇叶对电机、轴承、隔膜进行散热，降低了电机、轴承和隔膜的温度，提高了隔膜泵的效率和工作寿命。提高了隔膜泵的效率和工作寿命。提高了隔膜泵的效率和工作寿命。


技术研发人员：李新法
受保护的技术使用者：李新法
技术研发日：2022.12.10
技术公布日：2023/8/9