往复式无油活塞微型气泵及其工作方法与流程

本发明涉及一种往复式无油活塞微型气泵及其工作方法。

背景技术：

“sf6气体密度继电器”,用于监视和控制高压电力设备内保护气体sf6的密度。它广泛应用在高压断路器、中压开关、气体绝缘设备（gis）、高压电缆、变压器和互感器上，它应能适应户外恶劣的环境备件。针对电器设备中出现的sf6气体的泄漏情况及时发出报警信号、闭锁信号或是超压信号，确保电气设备的安全运行，因此需要对“sf6气体密度继电器”进行压力校验。而对“sf6气体密度继电器”进行压力校验的校验设备必须满足的条件有，校验设备压力介质不含水分、不含油、不含其它气体成分，满足该条件的为纯sf6气体。普通sf6密度继电器校验仪设备采用外置钢瓶提供sf6压力气源，但实际使用时携带外置钢瓶不方便，使用过程复杂，且sf6气体直排至大气，造成不可恢复的环境污染。因此sf6密度继电器校验仪设备应具备可以循环利用sf6气体对“sf6气体密度继电器”进行压力校验，通常sf6密度继电器校验仪设备采用活塞气泵驱动sf6气体进行循环压力校验，而对活塞气泵的要求必须满足无泄漏无油的要求。

现有的无油活塞气泵由于需要较大功率的电机，导致无油活塞泵体积大、功率大、重量大，不满足便携式的要求，且很难同时满足既可以打气高压又可以抽真空的功能，同时气体传送效率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种往复式无油活塞微型气泵及其工作方法，结构合理、操作简便，密封性能好，同时气体传输效率高，功耗低。

本发明的技术方案是：一种往复式无油活塞微型气泵，包括安装板，在安装板上设置有电机，在安装板下方设置有传动机构，传动机构一端与电机的输出轴连接，传动机构另一端设置有偏心轴，在偏心轴上端设置有第一轴承，在法兰轴承外周套设有往复连杆，在往复连杆一端设置有第一活塞，往复连杆另一端设置有第二活塞，第一活塞外周套设有第一密封缸套，第二活塞外周套设有第二密封缸套，所述第一活塞的直径大于第二活塞的直径，所述第一密封缸套的直径大于第二密封缸套的直径，在第一密封缸套端部密封连接有单向进气装置，在第二密封缸套端部密封连接有单向出气装置，在单向进气装置与单向出气装置之间设置有连接管。

进一步的，所述单向进气装置包括第一壳体，在第一壳体上端设置有第一进气接头和第一出气接头，在第一壳体内设置有用以连通第一进气接头和第一密封缸套内腔的第一气体通道，在第一壳体内还设置有用以连通第一出气接头与第一密封缸套内腔的第二气体通道，在第一气体通道上设置有只允许气体从第一进气接头流向第一密封缸套内腔的第一单向阀，在第二气体通道上设置有只允许气体从第一密封缸套内腔流向第一出气接头的第二单向阀。

进一步的，所述单向出气装置包括第二壳体，在第二壳体上端设置有第二进气接头和第二出气接头，在第二壳体内设置有用以连通第二进气接头和第二密封缸套内腔的第三气体通道，在第二壳体内还设置有用以连通第二出气接头与第二密封缸套内腔的第四气体通道，在第三气体通道上设置有只允许气体从第二进气接头流向第二密封缸套内腔的第三单向阀，在第四气体通道上设置有只允许气体从第二密封缸套内腔流向第二出气接头的第四单向阀。

进一步的，所述连接管一端连接第一出气接头，连接管另一端连接第二进气接头。

进一步的，所述传动机构为同步带传动机构，同步带传动机构包括第一同步带轮、第二同步带轮和传动皮带，第一同步带轮的直径小于第二同步带轮直径，第一同步带轮固定于电机的输出轴上。

进一步的，所述第一轴承为法兰轴承。

进一步的，在第一密封缸套和第二密封缸套的外周套设有用以将第一密封缸套和第二密封缸套分别固定压紧在单向进气装置和单向出气装置上的固定座。

本发明提供的另一种技术方案是，一种往复式无油活塞微型气泵的工作方法，包括所述的往复式无油活塞微型气泵：在工作时，启动电机，电机转动带动传动机构转动，再经过传动机构传动带动偏心轴转动，偏心轴转动带动往复连杆进行左右运动，往复连杆左右运动带动第一活塞和第二活塞同时进行左右运动；当第一活塞和第二活塞同时向右运动时，第一密封缸套内腔形成负压，此时外界正压的气体会从与第一密封缸套内腔连通的通道流进第一密封缸套内，由于第二气体通道上设置有只允许气体从第一密封缸套内腔流向第一出气接头的第二单向阀，所以外界气体只能从第一进气接头进入第一气体通道，再进入第一密封缸套内，同时第二密封缸套内形成正压，此时第二密封缸套内腔的正压气体会从与第二密封缸套内腔连通的通道流出，由于第三气体通道上设置有只允许气体从第二进气接头流向第二密封缸套内腔的第三单向阀，所以第二密封缸套内的高压气体只能经过第四气体通道，从第二出气接头流出；当第一活塞和第二活塞同时向左运动时，第一密封缸套内腔形成正压，此时第一密封缸套内的正压气体会从与第一密封缸套内腔连通的通道流出，由于第一气体通道上设置有只允许气体从第一进气接头流向第一密封缸套内腔的第一单向阀，所以第一密封缸套内的气体只能经过第二气体通道从第一出气接头流出，并流入连接管内，同时第二密封缸套内形成负压，此时第二密封缸套外的正压气体会从与第二密封缸套内腔连通的通道流入，由于第四气体通道上设置有只允许气体从第二密封缸套内腔流向第二出气接头的第四单向阀，所以第二密封缸套外的气体只能从第三气体通道流入第二密封缸套内，恰好此时连接管内为正压，气体从连接管流经第二进气接头，再流入第三气体通道，最后流入第二密封缸套内，当第一活塞运动至最左端时，第一密封缸套内的气体全部被导入第二密封缸套中，由于第一密封缸套的直径大于第二密封缸套的直径，所以第一密封缸套内腔容积大于第二密封缸套的容积，此时第二密封缸套内的气体已经处于压缩状态，当第二活塞往右运动时，能快速轻易将第四单向阀顶开，减小电机的输出功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构合理、操作简便，密封性能好，同时气体传输效率高，功耗低。

为使得本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图；

图2为本发明实施例的俯视图；

图3为本发明实施例偏心轴的结构示意图；

图4为本发明实施例单向进气装置的主视图；

图5为本发明实施例单向进气装置的左视图；

图6为本发明实施例单向出气装置的主视图；

图7为本发明实施例单向出气装置的左视图；

图8为本发明实施例第一活塞与第二活塞的安装示意图；

图中：100-安装板；110-电机；120-传动机构；130-偏心轴；131-第一轴承；200-往复连杆；210-第一活塞；220-第二活塞；300-第一密封缸套；400-第二密封缸套；500-单向进气装置；510-第一壳体；520-第一进气接头；530-第一出气接头；540-第一气体通道；541-第一单向阀；550-第二气体通道；551-第二单向阀；600-单向出气装置；610-第二壳体；620-第二进气接头；630-第二出气接头；640-第三气体通道；641-第三单向阀；650-第四气体通道；651-第四单向阀；700-连接管；800-固定座。

具体实施方式

如图1~8所示，一种往复式无油活塞微型气泵，包括安装板100，在安装板100上设置有电机110，在安装板100下方设置有传动机构120，传动机构120一端与电机110的输出轴连接，传动机构120另一端设置有偏心轴130，在偏心轴130上端设置有第一轴承131，在法兰轴承外周套设有往复连杆200，在往复连杆200一端设置有第一活塞210，往复连杆200另一端设置有第二活塞220，第一活塞210外周套设有第一密封缸套300，第二活塞220外周套设有第二密封缸套400，所述第一活塞210的直径大于第二活塞220的直径，所述第一密封缸套300的直径大于第二密封缸套400的直径，在第一密封缸套300端部密封连接有单向进气装置500，在第二密封缸套400端部密封连接有单向出气装置600，在单向进气装置500与单向出气装置600之间设置有连接管700。电机110固定安装在安装板100上，电机110的输出轴穿过安装板100向下伸出，偏心轴130穿过安装板100，偏心轴130的下端与电机110输出轴通过传动机构120进行连接，固定座800固定在安装板100的上端面，第一密封缸套300、第二密封缸套400、单向出气装置600及单向进气装置500均固定在固定座800上，第一活塞210伸入第一密封缸套300内，第二活塞220伸入第二密封缸套400内，第一活塞210、第二活塞220分别固定安装在往复连杆200的两侧，在偏心轴130上端固定套接有第一轴承131，往复连杆200套在第一轴承131外周，往复连杆200与第一轴承131之间采用间隙配合；将第一活塞210的直径设置成大于第二活塞220的直径，使第一密封缸套300的直径大于第二密封缸套400的直径，进而使第一密封缸套300内腔的容积大于第二密封缸套400的容积，当第一活塞210和第二活塞220同时向左运动时，由于第一活塞210和第二活塞220移动的位移一致，但是由于第一密封缸套300内腔的直径大于第二密封缸套400的直径，当第一活塞210与第二活塞220运动至最左端时，第一密封缸套300内的气体全部被压缩到第二密封缸套400内，由于第一密封缸套300的容积大于第二密封缸套400，此时会导致气体全部进入第二密封缸套400后会处于被挤压的状态，被挤压的气体会对第四单向阀651产生一定的推力，使第四单向阀651有被打开的趋势，进而减小第二活塞220向右运动的阻力，减小电机110的阻力，同时当第一活塞和第二活塞向左运动时，第二密封缸套内腔为负压，第一密封缸套内腔为正压，第一密封缸套内腔的气体具有流向负压的第二密封缸套内腔内的趋势，使。

本实施例中，所述单向进气装置500包括第一壳体510，在第一壳体510上端设置有第一进气接头520和第一出气接头530，在第一壳体510内设置有用以连通第一进气接头520和第一密封缸套300内腔的第一气体通道540，在第一壳体510内还设置有用以连通第一出气接头530与第一密封缸套300内腔的第二气体通道550，在第一气体通道540上设置有只允许气体从第一进气接头520流向第一密封缸套300内腔的第一单向阀541，在第二气体通道550上设置有只允许气体从第一密封缸套300内腔流向第一出气接头530的第二单向阀。气体在单向进气装置500内的流向只能由第一进气接头520进气，再经过第一气体通道540进入第一密封缸套300内腔，再经过第二气体通道550，由第一出气接头530进行出气。

本实施例中，所述单向出气装置600包括第二壳体610，在第二壳体610上端设置有第二进气接头620和第二出气接头630，在第二壳体610内设置有用以连通第二进气接头620和第二密封缸套400内腔的第三气体通道640，在第二壳体610内还设置有用以连通第二出气接头630与第二密封缸套400内腔的第四气体通道650，在第三气体通道640上设置有只允许气体从第二进气接头620流向第二密封缸套400内腔的第三单向阀641，在第四气体通道650上设置有只允许气体从第二密封缸套400内腔流向第二出气接头630的第四单向阀651。气体在单向出气装置600内的流向只能由第二进气接头620进气，再经过第三气体通道640进入第二密封缸套400内腔，再经过第四气体通道650，由第二出气接头630进行出气。

本实施例中，所述连接管700一端连接第一出气接头530，连接管700另一端连接第二进气接头620。

本实施例中，所述传动机构120为同步带传动机构120，同步带传动机构包括第一同步带轮、第二同步带轮和传动皮带，第一同步带轮的直径小于第二同步带轮直径，第一同步带轮固定于电机的输出轴上。传动机构将电机的动力传递给偏心轮，由于第一同步带轮的直径小于第二同步带轮的直径，使传动机构将动力传递给偏心轴时，能够增大力矩，减小电机的输出功率。

本实施例中，所述第一轴承131为法兰轴承。

本实施例中，所述第一轴承131为法兰轴承。

本实施例中，在安装板100上还设置有固定座800。在第一密封缸套300和第二密封缸套400固定在固定座800内侧，单向进气装置500和单向出气装置600固定在固定座800外侧。

一种往复式无油活塞微型气泵的工作方法，包括所述的往复式无油活塞微型气泵：在工作时，启动电机110，电机110转动带动传动机构120转动，再经过传动机构120传动带动偏心轴130转动，偏心轴130转动带动往复连杆200进行左右运动，往复连杆200左右运动带动第一活塞210和第二活塞220同时进行左右运动；当第一活塞210和第二活塞220同时向右运动时，第一密封缸套300内腔形成负压，此时外界正压的气体会从与第一密封缸套300内腔连通的通道流进第一密封缸套300内，由于第二气体通道550上设置有只允许气体从第一密封缸套300内腔流向第一出气接头530的第二单向阀551，所以外界气体只能从第一进气接头520进入第一气体通道540，再进入第一密封缸套300内，同时第二密封缸套400内形成正压，此时第二密封缸套400内腔的正压气体会从与第二密封缸套400内腔连通的通道流出，由于第三气体通道640上设置有只允许气体从第二进气接头620流向第二密封缸套400内腔的第三单向阀641，所以第二密封缸套400内的高压气体只能经过第四气体通道650，从第二出气接头630流出；当第一活塞210和第二活塞220同时向左运动时，第一密封缸套300内腔形成正压，此时第一密封缸套300内的正压气体会从与第一密封缸套300内腔连通的通道流出，由于第一气体通道540上设置有只允许气体从第一进气接头520流向第一密封缸套300内腔的第一单向阀541，所以第一密封缸套300内的气体只能经过第二气体通道550从第一出气接头530流出，并流入连接管700内，同时第二密封缸套400内形成负压，此时第二密封缸套400外的正压气体会从与第二密封缸套400内腔连通的通道流入，由于第四气体通道650上设置有只允许气体从第二密封缸套400内腔流向第二出气接头630的第四单向阀651，所以第二密封缸套400外的气体只能从第三气体通道640流入第二密封缸套400内，恰好此时连接管700内为正压，气体从连接管700流经第二进气接头620，再流入第三气体通道640，最后流入第二密封缸套400内，当第一活塞210运动至最左端时，第一密封缸套300内的气体全部被导入第二密封缸套400中，由于第一密封缸套300的直径大于第二密封缸套400的直径，所以第一密封缸套300内腔容积大于第二密封缸套400的容积，此时第二密封缸套400内的气体已经处于压缩状态，当第二活塞220往右运动时，能快速轻易将第四单向阀651顶开，减小电机110的输出功率。

上述操作流程及软硬件配置，仅作为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。