一种添加剂加注装置的制作方法

1.本发明属于添加剂加注技术领域，具体涉及一种添加剂加注装置。


背景技术：

2.添加剂加注装置是由高精度刮板流量计、添加泵等组成，它利用刮板流量计作为驱动添加泵的动力源，当液体通过流量计输送时，流量计带动添加泵同时工作，按照预先调定的比例把添加剂加入到输出管路中，经充分混合后加入到容器内，实现了添加剂的在线均匀混合及加注。
3.中国专利，公开号为：cn103527439a，公开了《一种加注装置》，该加注装置包括刮板流量计和与刮板流量计直联的柱塞式添加泵；柱塞式添加泵包括壳体，柱塞驱动机构，壳体内以柱塞驱动机构为中心对称设置有两个柱塞机构；
4.柱塞机构包括工作腔、活塞杆、出口单向阀、入口单向阀、入口流道、出口流道；工作腔沿壳体横向设置，活塞杆的一端位于工作腔内与且与工作腔径向密封，密封部位的一侧为压力腔，密封部位的另一侧为润滑腔，活塞杆的另一端与柱塞驱动机构连接，受驱动机构的控制；出口单向阀和入口单向阀沿壳体纵向设置并且分布于工作腔两侧。柱塞驱动机构采用滑块和曲轴结构。
5.工作时，刮板流量计驱动曲轴旋转，滑块将曲轴的旋转运动转变为滑动的直线往复运动，并带动两个柱塞机构的活塞杆作往复运动，通过改变压力腔的室压，从而实现添加剂的加注。
6.但是，经过实际对该加注装置的使用发现，该柱塞式添加泵存在以下缺陷：
7.1、在遇到一些不需要加注添加剂的工况下，仅需要刮板流量计工作即可，但是由于柱塞式添加泵的动力来源于刮板流量计，当刮板流量计工作，也会带着柱塞式添加泵处于运转状态，造成了极大的浪费。
8.2、添加剂的加注量无法快速调节。
9.若需要调节添加剂的加注量，则需要将比例调节杆和衬套压盖拆掉，更换新的比例调节杆和衬套压盖，使得压力腔的大小产生变化，从而实现加注量的调节，为满足不同的加注量，需要准备多套比例调节杆和衬套压盖，造成了成本的增加。
10.3、加注添加剂时种类匹配不够灵活。仅能单独加注或者单独加注两种添加剂。


技术实现要素：

11.为了解决现有加注装置无需添加剂加注时，柱塞式添加泵依然处于运转状态，造成了极大浪费的问题，本发明提供了一种添加剂加注装置。
12.本发明的具体技术方案如下：
13.一种添加剂加注装置，包括刮板式流量计以及柱塞式添加泵；其改进之处在于：还包括设置在刮板式流量计的动力输出轴与柱塞式添加泵的动力输入轴之间的离合器。
14.进一步地，上述离合器包括箱体、第一齿轮、第二齿轮、旋转轴、调节杆、钢珠以及
顶杆；
15.箱体内安装相互啮合第一齿轮和第二齿轮；第一齿轮用于接收刮板式流量计输出的动力；
16.旋转轴由依次设置的第一轴段、第二轴段以及第三轴段构成；第二轴段的外径大于第一轴段和第三轴段；
17.第一轴段上沿轴向开设有缺口，使其整体呈u字型；
18.第二齿轮套设于第一轴段上，并通过键连接；
19.第三轴段穿过所述箱体的侧壁向外伸出，用于向柱塞式添加泵提供动力；
20.第二轴段和第二齿轮之间设置弹簧；
21.调节杆包括依次设置的调节段、螺纹段、圆柱段以及半圆柱段；
22.调节段位于箱体外部，螺纹段与所述箱体螺纹连接；圆柱段与所述箱体之间具有间隙，半圆柱段通过钢珠与所述顶杆下端接触，顶杆的上端连接有连板，且连板滑动设置在缺口内；连板与所述第二齿轮通过沉头螺钉连接为一体。
23.进一步地，上述离合器还包括第一扳手以及细牙螺母；第一扳手用于和调节段配合驱动调节杆旋转，细牙螺母与所述螺纹段配合，用于锁止调节杆的周向位置。
24.进一步地，上述柱塞式添加泵包括壳体、柱塞驱动机构、加注量调节机构以及两个柱塞机构；两个柱塞机构以柱塞驱动机构为中心对称设置；所述两个柱塞机构的活塞杆位于在壳体内，并在壳体内形成了压力腔；
25.柱塞驱动机构包括曲轴以及驱动轮；曲轴一端用于接收外部动力，另一端安装驱动轮，且驱动轮位于所述柱塞机构中活塞杆的移动路径上，通过驱动轮的偏心运动驱动两个柱塞机构中活塞杆往复移动；
26.加注量调节机构包括调节部、旋转轴以及变径凸轮；旋转轴的一端位于壳体内部，该端固定安装变径凸轮，且变径凸轮同样位于所述柱塞机构中活塞杆的移动路径上，变径凸轮与所述驱动轮之间具有间隙；旋转轴的另一端位于壳体外部，用于与调节部配合；旋转调节部使得旋转轴带动变径凸轮旋转，通过限制活塞杆的移动行程改变了压力腔的大小，从而实现了加注量的调节。
27.进一步地，上述调节部包括扳手、指针以及加注量刻度尺；
28.扳手、指针均与所述旋转轴位于壳体外的一端固连，所述壳体上设置有加注量刻度尺。
29.进一步地，上述调节部还包括锁紧螺钉；锁紧螺钉与扳手螺纹连接，用于锁紧扳手的位置。
30.进一步地，上述活塞机构包括端盖、活塞杆、隔板、出口单向阀以及入口单向阀；
31.端盖、出口单向阀、入口单向阀均安装与壳体上，端盖位于壳体内部分设置有盲孔，
32.活塞杆由第一杆段、过渡段以及第二杆段构成；
33.第一杆段滑动安装于盲孔内，从而在盲孔内形成压力腔，压力腔分别与所述出口单向阀、入口单向阀连通；
34.过渡段穿过所述隔板后与第二杆段连接，并且过渡段上套设弹簧，弹簧一端与隔板连接，另一端与第二杆段连接；
35.第二杆段的端面用于和所述轴承、限位凸轮接触。
36.进一步地，上述柱塞式添加泵还包括入口管道、入口球阀、出口管道以及出口球阀；
37.入口管道分别与两个活塞结构中的入口单向阀连接，出口管道分别与两个活塞结构中的出口单向阀连接；
38.入口球阀安装在入口管道上，且位于两个入口单向阀之间；
39.出口球阀安装在出口管道上，且位于两个出口单向阀之间。
40.进一步地，上述变径凸轮包括多对限位面；每对限位面相对于变径凸轮的回转中心对称设置，且每对限位面距离变径凸轮的回转中心的距离不同。
41.进一步地，上述驱动轮为轴承。
42.本发明的优点如下：
43.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
44.1、本发明在刮板式流量计的动力输出轴与柱塞式添加泵的动力输入轴之间设置了离合器，在无需添加剂的使用工况时，柱塞式添加泵可停止运转，避免了该工况下柱塞式添加泵持续运转所带来的不必要的浪费，大大节约了成本。
45.2、本发明采用第一齿轮、第二齿轮、旋转轴、调节杆、钢珠以及顶杆构成了离合器，使用时，仅需旋转调节杆，钢珠上移，使得顶杆带动第二齿轮在旋转轴上沿轴向滑动，脱开与第一齿轮啮合的状态，该离合器结构紧凑，操作简单方便，并且第一齿轮和第二齿轮的直径大小不同，传动时，还可起到减速的作用。
46.3、加注量可实现快速调节。本发明设置加注量调节机构取代了现有技术的比例调节杆；需要调整加注量时，旋转调节部使得旋转轴带动变径凸轮旋转，通过限制活塞杆的移动行程改变了压力腔的大小，从而实现了加注量的调节，该调节过程无需拆除任何零件，也无需更换任何零件，不仅提高了工作效率，并且也节约了成本。
47.4、可灵活匹配加注的添加剂种类。通过控制入口球阀和出口球阀的开关状态，可灵活匹配加注的添加剂种类以满足不同工况的使用需求。
附图说明
48.图1为本发明的主视图；
49.图2为本发明的侧视图；
50.图3为离合器的主视剖视图；
51.图4为离合器的俯视图；
52.图5为离合器的侧视剖视图；
53.图6为柱塞式添加泵的正向剖视图；
54.图7为柱塞式添加泵的侧向剖视图。
55.图8为图7的右视图。
56.附图标记如下:
57.a-刮板式流量计、b-柱塞式添加泵、c-离合器；
58.1-壳体、11-第一通道、12-第二通道；
59.2-柱塞驱动机构、21-曲轴、22-驱动轮；
60.3-加注量调节机构、31-调节部、311-扳手、312-指针、313-加注量刻度尺、314-锁紧螺母、315-锁紧螺钉、32-旋转轴、33-变径凸轮；
61.4-两个柱塞机构、41-活塞杆、411-第一杆段、412-过渡段、413-第二杆段、42-端盖、43-隔板、44-出口单向阀、45-入口单向阀、46-弹簧；
62.5-入口管道、6-出口管道、7-入口球阀、8-出口球阀；
63.c1-箱体、c2-第一齿轮、c3-第二齿轮；
64.c4-旋转轴、c41-第一轴段、c42-第二轴段、c43-第三轴段、c44-缺口、c45-键；
65.c5-调节杆、c51-调节段、c52-螺纹段、c53-圆柱段、c54-半圆柱段、c55-第一扳手、c56-细牙螺母；
66.c6-钢珠、c7-顶杆、c8-弹簧、c9-连板。
具体实施方式
67.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
68.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
69.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
70.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
71.本实施例提供了一种添加剂加注装置，采用刮板式流量计a驱动柱塞式添加泵b的结构形式，将装置安装在加油的主管路上，主管路上的油料流动时带动刮板式流量计a的刮板运动，这样就驱动柱塞式添加泵b工作，从而将防添加至主油路中，如遇到不需要加注添加剂只加油状态时，应关闭柱塞式添加泵，如图1和2所示，本实施例在刮板式流量计a的动力输出轴与柱塞式添加泵b的动力输入轴之间增设了离合器c。
72.如图3、4、5所示，本实施例中离合器c的具体结构包括箱体c1、第一齿轮c2、第二齿轮c3、旋转轴c4、调节杆c5、钢珠c6、顶杆c7以及弹簧c8；箱体c1内安装相互啮合第一齿轮c2和第二齿轮c3(本实施例中为了实现减速功能，第一齿轮的直径小于第二齿轮)；第一齿轮c2用于接收刮板式流量计a输出的动力；
73.旋转轴c4由依次设置的第一轴段c41、第二轴段c42以及第三轴段c43构成；第二轴段c42的外径大于第一轴段c41和第三轴段c43；第一轴段c41上沿轴向开设有缺口c44，使其
整体呈u字型；第二齿轮c3套设于第一轴段c41上，并通过键c45连接；第三轴段c43穿过所述箱体c1的侧壁向外伸出，用于向柱塞式添加泵b提供动力；第二轴段c42和第二齿轮c3之间设置弹簧c8；
74.调节杆c5包括依次设置的调节段c51、螺纹段c52、圆柱段c53以及半圆柱段c54；
75.调节段c51位于箱体c1外部，并设置有方便手持旋转的第一扳手c55，螺纹段c52与所述箱体c1螺纹连接；圆柱段c53与所述箱体c1之间具有间隙，半圆柱段c54通过钢珠c6与所述顶杆c7下端接触，顶杆c7的上端连接有连板c9，且连板c9滑动设置在缺口c44内；连板c9与所述第二齿轮c3通过沉头螺钉连接为一体。
76.该离合器的工作过程具体为：
77.当需要柱塞式添加泵工作时，调节杆c5处于图4位置，钢珠c6在图示的最低位置，此时，第二齿轮c3和第一齿轮c2保持啮合，第一齿轮c2将旋转动力传递至第二齿轮c3，第二齿轮c3通过键c45连接将旋转动力再次传递至旋转轴c4，旋转轴c4最终将动力传递至柱塞式添加泵；
78.当不需要柱塞式添加泵工作时，旋转调节杆c5，钢珠c6上移至最高位置，顶杆c7带动第二齿轮c3向上移动，第二齿轮c3脱开与第一齿轮c2的啮合状态，此时，仅仅刮板式流量计工作，柱塞式添加泵不工作；
79.当再次需要柱塞式添加泵工作时，反向旋转调节杆c5，在弹簧c8的回复力作用下，钢珠c6回到初始的最低位置，第二齿轮c3和第一齿轮c2重新啮合。
80.为了锁止调节杆的周向位置，使得离/合位置锁定，螺纹段c52处设置有细牙螺母c56，拧紧细牙螺母c56即可确保调节杆c5不会发生周向旋转运动，则钢珠c6的位置不会发生变化，最终达到第二齿轮c3在离/合位置锁定的目的。
81.如图6所示，本实施例中柱塞式添加泵的具体结构，包括壳体1、柱塞驱动机构2、加注量调节机构3、两个柱塞机构4、入口管道5以及出口管道6；
82.壳体1内部设置有相互正交贯通的第一通道11和第二通道12；
83.其中，第一通道11用于安装柱塞驱动机构2和加注量调节机构3；
84.两个柱塞机构4的活塞杆41均位于第二通道12内(一个位于第二通道内左侧，一个位于第二通道内右侧，并在第二通道内形成了各自的压力腔)，且相对于第一通道11对称设置；
85.具体来说，柱塞驱动机构2位于第一通道一侧(为了方便理解，这里描述为后侧)，包括曲轴21以及驱动轮22；曲轴21一端用于接收外部动力(外部动力来自于刮板流量计)，另一端安装驱动轮22，且驱动轮22位于所述柱塞机构4中活塞杆41的移动路径上(即第一通道11和第二通道12交叉的位置)，刮板流量计驱动曲轴21转动使得驱动轮22做偏心运动，驱动轮22的偏心运动最终转化为两个柱塞机构中活塞杆的往复移动；本实施例中驱动轮22直接采用了轴承；
86.结合图6和图7所示，加注量调节机构3位于第一通道11另一侧(为了方便理解，这里描述为前侧)，包括调节部31、旋转轴32以及变径凸轮33；旋转轴32的一端位于第一通道11内部，该端固定安装变径凸轮33，且变径凸轮33同样位于所述柱塞机构4中活塞杆41的移动路径上(即第一通道和第二通道交叉的位置)，需要明确的是：变径凸轮33与所述驱动轮22相互平行，两者之间具有间隙(两者不接触)；旋转轴32的另一端位于第一通道11外部，用
于与调节部31配合；需要进行加注量调节时，旋转调节部31使得旋转轴32带动变径凸轮33旋转，通过限制活塞杆41的移动行程改变了压力腔的大小，从而实现了加注量的调节。
87.变径凸轮33的设计，使得加注量调节的精度可以变得很高，这主要取决于变径凸轮的半径变化，针对实际使用场景时，变径凸轮33还可以为多边体机构，该多边体结构包括多对限位面；每对限位面相对于变径凸轮33的回转中心对称设置，且每对限位面距离变径凸轮的回转中心的距离不同。这样一来，限位面的对数就决定了加注量调节的大小和精度。
88.为了能够明确的知晓加注量调节的程度，结合图7和图8所示，本实施例中调节部的具体31结构包括扳手311、指针312以及加注量刻度尺313；扳手311、指针32均与所述旋转轴32位于壳体外的一端固连，所述壳体1上设置有加注量刻度尺313，通过旋转轴32旋转带动指针312旋转并指向加注量刻度尺313的某一刻度时，操作者就能明确知晓当前加注量的大小。
89.为了确保在不需要调节注入量时，旋转轴32固定不动，本实施例中调节部还包括用于防止旋转轴旋转的锁紧螺母314以及用于锁紧扳手的锁紧螺钉315。
90.本实施例中活塞机构4相比现有结构也作出变化，具体如图1所示，包括端盖42、活塞杆41、隔板43、出口单向阀44以及入口单向阀45；
91.端盖42、出口单向阀44、入口单向阀45均安装与壳体1上，端盖42位于壳体内部分设置有盲孔421；活塞杆41由第一杆段411、过渡段412以及第二杆段413构成；
92.第一杆段411滑动安装于盲孔421内，从而在盲孔421内形成压力腔(图中a处)，压力腔分别与所述出口单向阀44、入口单向阀45连通；
93.过渡段412穿过所述隔板43后与第二杆段413连接，并且过渡段412上套设弹簧46，弹簧46一端与隔板43连接，另一端与第二杆段413连接；第二杆段413的端面用于和所述驱动轮22、变径凸轮33接触。
94.本实施例的柱塞式添加泵相比于现有技术还有一项功能上的优化，其具体是：入口管道5分别与两个活塞结构中的入口单向阀45连接，出口管道6分别与两个活塞结构中的出口单向阀44连接；入口球阀7安装在入口管道5上，且位于两个入口单向阀45之间；出口球阀8安装在出口管道6上，且位于两个出口单向阀44之间。
95.使用时：当同时开启入口球阀7和出口球阀8时，可以满足单一添加剂的加注；
96.当关闭入口球阀7，开启出口球阀8时，可以满足两种添加剂的混合加注；
97.当同时关闭入口球阀7和出口球阀8时，可以满足两种添加剂的单独加注。
98.这种方式可灵活匹配加注的添加剂种类，从而满足不同工况的使用需求。