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柱塞泵、植保无人机及喷洒设备的制作方法

2021-09-22 20:11:00 来源:中国专利 TAG:无人机 植保 喷洒 机及 柱塞泵


1.本技术涉及无人机技术领域,尤其涉及一种柱塞泵、植保无人机及喷洒设备。


背景技术:

2.随着植保无人机的逐渐推广,对大流量喷洒需求也越来越多。常规的用于植保无人机的大流量隔膜泵或者蠕动泵的体积和重量都比较大。此外,由于飞行速度改变等原因,植保无人机有变量喷洒的需求,而常规的隔膜泵或者蠕动泵压力不够,不能满足喷洒要求。


技术实现要素:

3.本技术提供一种柱塞泵、植保无人机及喷洒设备。
4.第一方面,提供一种柱塞泵,包括:
5.柱塞腔,设有进液口以及出液口;
6.柱塞结构,至少部分收容在所述柱塞腔内,并且在所述柱塞腔内能够往复运动,从所述进液口吸入液体,从所述出液口挤出所述液体;以及
7.密封件,所述密封件与所述柱塞结构密封配合,所述密封件包括:
8.环形本体部,所述环形本体部具有沿轴向的第一侧和第二侧,以及沿径向的内侧和外侧;
9.第一密封部,所述第一密封部自所述环形本体部的第一侧表面朝远离所述第一侧的方向延伸,且设置成邻接所述环形本体部的内侧;
10.第二密封部,所述第二密封部自所述环形本体部的第一侧表面朝远离所述第一侧的方向延伸,且设置成邻接所述环形本体部的外侧;
11.其中,所述第一密封部和所述第二密封部间隔设置以在所述环形本体部的第一侧形成凹口,且所述第一密封部和所述第二密封部配置成非对称结构。
12.第一方面,提供一种植保无人机,包括机身以及如第一方面实施例所述的至少一个柱塞泵,所述至少一个柱塞泵安装于所述机身。
13.第三方面,提供一种柱塞泵,包括:
14.柱塞腔,设有进液口以及出液口;
15.柱塞结构,至少部分收容在所述柱塞腔内,并且在所述柱塞腔内能够往复运动,从所述进液口吸入液体,从所述出液口挤出所述液体;以及
16.两个密封件,设于所述柱塞腔的中部位置,并且所述两个密封件相对间隔设置,所述柱塞结构与两个所述密封件密封配合,以阻止所述液体从所述密封件与所述柱塞腔的内壁或/及所述柱塞结构之间的间隙流出,
17.其中,所述柱塞腔设有位于两个所述密封件之间的溢流孔,流入两个所述密封件之间的所述液体能够通过所述溢流孔流出。
18.第四方面,提供一种植保无人机,包括机身以及如第三方面所述的至少一个柱塞泵,所述至少一个柱塞泵安装于所述机身。
19.第五方面,提供一种柱塞泵,包括:
20.传动腔,设有润滑物;
21.传动结构,收容在所述传动腔的腔体内;
22.柱塞腔,与所述传动腔连通;
23.柱塞结构,至少部分收容在所述柱塞腔内;
24.动力装置,通过所述传动结构带动所述柱塞结构往复运动;以及
25.磁性部件,与所述传动腔机械耦合,
26.其中,所述磁性部件能够吸附所述润滑物中的固体颗粒物。
27.第六方面,提供一种植保无人机,包括机身以及如第五方面所述的至少一个柱塞泵,所述至少一个柱塞泵安装于所述机身。
28.第七方面,提供一种喷洒设备,其特征在于,包括主体以及如第一、第三、第五方面所述的至少一个柱塞泵,所述至少一个柱塞泵安装于所述主体。
29.本技术通过将与柱塞结构密封配合的密封件的第一密封部和第二密封部配置成非对称结构,可以提高密封件的密封效果和耐磨性,防止柱塞结构内的液体外泄。
附图说明
30.图1是本技术一实施例中的柱塞泵的立体示意图。
31.图2a和图2b是本技术一实施例中的柱塞泵的剖面示意图。
32.图3是本技术一实施例中的柱塞泵去除泵体结构的爆炸示意图。
33.图4是图3的局部剖面示意图。
34.图5是本技术一实施例中的柱塞泵与流量计的连接示意图。
35.图6是本技术一实施例中的柱塞泵的局部爆炸示意图。
36.图7是本技术一实施例中的柱塞泵的泵体组件的爆炸示意图。
37.图8是本技术一实施例中的柱塞泵的泵体结构的局部剖面爆炸示意图。
38.图9a至9c是本技术一实施例中的柱塞泵的泵体结构不用剖面的剖视图。
39.图10是本技术另一实施例中的柱塞泵的立体示意图。
40.图11是本技术另一实施例中的柱塞泵的剖面示意图。
41.图12是图11的局部放大示意图示意图。
42.图13是本技术另一实施例中的柱塞泵的密封件的剖面示意图。
43.图14和图15是本技术一实施例中的柱塞泵在另两个不同视角下的局部爆炸示意图。
44.图16a是本技术另一实施例中的柱塞泵示出磁性部件的剖面示意图。
45.图16b至图16d是本技术另一实施例中具有过压保护结构的柱塞泵的结构示意图。
46.图17和图18是本技术另一实施例中的柱塞泵的过压保护结构的结构示意图。
47.图19是本技术一实施例中的柱塞泵的过压保护方法的流程图。
48.图20和图21是本技术一实施例中的柱塞泵的过压保护方法的细节流程图。
49.图22和图23是本技术一实施例中的喷洒控制方法的流程图。
50.图24至图29是本技术一实施例中的喷洒控制方法的细节流程图。
51.图30是本技术一实施例中的植保无人机的立体示意图。
具体实施方式
52.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
53.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
54.应当理解,尽管在本技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
55.本技术提供一种柱塞泵及过压保护方法、喷洒控制方法、植保无人机及喷洒设备。下面结合附图,对本技术的柱塞泵及过压保护方法、喷洒控制方法、植保无人机及喷洒设备进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
56.本技术实施例提供一种柱塞泵100,可用于农业植保无人机、农药喷洒车、人力喷洒装置、洗车机、加药器等需要喷洒液体的装置及设备。以植保无人机为例,随着植保无人机的逐渐推广,对大流量喷洒需求也越来越多。常规的用于植保无人机的大流量隔膜泵或者蠕动泵的体积和重量都比较大。此外,由于飞行速度改变等原因,植保无人机有变量喷洒的需求,而常规的隔膜泵或者蠕动泵的压力有限,不能满足喷洒要求。本技术实施例提供的柱塞泵100能够达到较高的压力,可满足大流量及变流量的喷洒需求。此外,柱塞泵100的结构轻便紧凑,占用的空间小,能够减少无人机的整体重量。
57.参见图1至图4所示,柱塞泵100包括动力装置10、传动装置20以及泵体组件30,传动装置20连接于泵体组件30和动力装置10之间。所述泵体组件 30包括泵体结构31和至少部分设置在泵体结构31内的柱塞结构32。传动装置 20包括传动结构,传动结构与动力装置10及柱塞结构32连接,当动力装置10 产生动力时,动力装置10带动传动结构转动。泵体结构31设有进液口311和出液口312,柱塞结构32和泵体结构31构成了密封的泵腔。在图2a和图2b所示的实施例中,动力装置10驱动传动结构转动,传动结构发生转动时,推动柱塞结构32至少部分地在泵体结构31内发生往复运动,以增加或减小泵体结构 31内的液体的压力,以使得所述柱塞泵100从所述进液口311吸入液体,从所述出液口312挤出所述液体。
58.其中,在一个实施例中,动力装置10包括电机壳11、电机12、电调板13 以及电机座14,电机壳11的顶部设有开口,电机座14连接于电机壳11的开口位置,电机12安装于电机座14。电调板13与电机12电连接,用于控制电机 12产生动力。电机12包括转轴121,转轴121穿设于电机座14及传动装置20 并部分伸入传动装置20的内部与传动结构连接。电机12用于提供动力驱动转轴121转动,以使得转轴121带动传动结构转动。
59.电机座14与电机壳11的底壁之间形成有容置腔111,电调板13可以收容设置在该容置腔111内。可选地,电调板13位于电机12和电机座14之间,并突出于电机12设置。电机壳
11包括主体部和副体部,所述主体部用于收容电机12,所述副体部用于收容电调板13突出电机12的部分。将电调板13集成在电机12内部,一方面便于布置温度传感器和霍尔传感器等器件,另一方面也可以使得动力装置10的结构更加紧凑。
60.在一个实施例中,传动装置20可以包括传动箱22,传动箱22内形成有传动腔221(下文解释可以是指储油壳体)。传动结构设于传动腔221内,位于电机座14远离电机12的一侧,传动结构与电机12的转轴121连接。传动箱22 连接于电机座14的顶部。电机12的转轴121穿过传动箱22的底部并部分伸入传动腔221内与传动结构连接,也即传动腔221与动力装置10连接。可选地,在如图3所示的实施例中,传动结构包括斜盘211和推力轴承212,推力轴承 212装载于斜盘211的上表面,柱塞结构32设置于推力轴承212的上表面。电机12的转轴121穿设于电机座14、传动箱22的底部并与斜盘211连接,斜盘 211可以设置用于连接电机12的转轴121的连接孔。电机12的转轴121驱动斜盘211及推力轴承212转动,斜盘211和推力轴承212带动柱塞结构32在泵体结构31内往前运动。传动装置20还可以包括弹簧,弹簧推动柱塞往后运动,斜盘和弹簧一起驱动柱塞往复运动。
61.参见图5所示,柱塞泵100可以配合流量计90一同工作,柱塞泵100工作时,当电机12和电调板13通电以后会产生电磁信号,由此产生的电磁干扰会对流量计90的检测精度产生影响。为了防止上述电磁干扰,电机壳11可以为金属外壳,电机座14可以采用金属电机座。金属电机座和金属外壳固定连接并围合成一屏蔽空间,电机12和电调板13均设于所述屏蔽空间内。所述电调板 13包括接地端,金属电机座或金属外壳与所述接地端电连接,以将所述电机12 产生的电磁干扰信号(也即干扰电子)导入所述接地端,从而减少柱塞泵100 产生的电磁干扰信号对流量计90的影响。可选地,可以在金属外壳上做电磁屏蔽措施,进一步减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计90的影响。
62.通过上述设置,将电机12和电调板13设在金属电机座和金属外壳围合形成的屏蔽空间内,将金属电机座或金属外壳与电调板13的接地端电连接,从而将所述电机12产生的电磁干扰信号导入所述接地端,减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计90的影响。
63.在一些可选的实施例中,所述金属电机座和所述转轴121之间设有金属轴承15,以将所述转轴121上产生的电磁干扰信号依次导入所述电调板13的接地端上,从而减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计90的影响。可选地,电机12还包括转子122。
64.在一些可选的实施例中,所述金属电机座和所述金属外壳电连接,且所述金属电机座与所述电调板13的接地端电连接。将金属电机座与电调板13的接地端电连接,再将金属外壳与金属电机座电连接,从而将电机12的转轴121上产生的电磁干扰信号依次经过金属外壳和金属电机座导入电调板13的接地端上,减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计90的影响。
65.可选地,所述金属电机座和所述金属外壳通过第一金属螺丝电连接,所述金属电机座与所述电调板13的接地端通过第二金属螺丝131电连接。柱塞泵100 产生的电磁干扰信号可以依次经过金属外壳、第一金属螺丝、金属电机座以及第二金属螺丝131导入电调板13的接地端上。
66.参见图6所示,在一些可选的实施例中,所述泵体组件30还包括电连接组件,所述电连接组件包括柱塞泵插头331和连接线332,所述柱塞泵插头331插入所述电调板13突出所述电机12的部分,并收容于所述电机壳11体的副体部。所述连接线332与所述柱塞泵插头
331连接,用于将所述电调板13的接地端上的电磁干扰信号进一步传导至外部。以柱塞泵100应用于植保无人机为例,所述连接线332包括连接线插头333,连接线插头333可以与植保无人机的飞控系统电连接,飞控系统可以包括主控板,主控板可以设有接地端,如此设置可以将柱塞泵100产生的电磁干扰信号通过柱塞泵插头331和连接线332传导至飞控系统的主控板的接地端,从而减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计 90的影响。可选地,植保无人机还可以包括电池,电池与主控板连接,可以进一步将柱塞泵100产生的电磁干扰信号传导到电池的负极接地。
67.参见图3和图4所示,在一些可选的实施例中,所述泵体组件30还包括柱塞底座34和柱塞弹簧35,所述泵体结构31安装于所述柱塞底座34。所述柱塞结构32穿设于所述柱塞底座34并至少部分位于所述泵体结构31内,所述柱塞包括柱塞柱321和凸缘322,所述凸缘322凸出于所述柱塞柱321的边缘。所述柱塞弹簧35的第一端(图中所示为顶端)抵接于所述柱塞底座34上,所述柱塞弹簧35的第二端(图中所示为底端)套接于所述柱塞32外部并与所述柱塞 32的凸缘322连接。柱塞弹簧35能够对柱塞结构32提供沿指向推力轴承212 方向的弹性作用力。可选地,柱塞底座34连接于所述泵体结构31的底部,泵体组件30还包括柱塞腔310,柱塞腔310位于泵体结构31内,所述柱塞结构 32自所述柱塞底座34穿过所述柱塞底座34并伸入所述柱塞腔310内。柱塞底座34沿柱塞结构32的运动方向(图中所示为竖直方向)设有贯穿的导向孔341,导向孔341与柱塞腔310的位置对应。柱塞结构32穿设于所述导向孔341并至少部分收容设置于柱塞腔310内,柱塞底座34可以为柱塞结构32提供导向作用。如此,电机12的转轴121驱动斜盘211及推力轴承212转动,推力轴承212 带动柱塞结构32沿导向孔341在柱塞腔310内发生往复运动。
68.可选地,所述柱塞底座34的底部设有导向套342,所述导向套342与所述柱塞腔310的位置对应,所述柱塞结构32穿设于所述导向套342并能够相对于所述导向套342做往复运动。当所述传动结构发生转动时,推动所述柱塞结构 32穿过所述导向套342及导向孔341,以在所述泵体结构31内发生往复运动。导向套342及导向孔341可以对柱塞结构32起到导向作用。导向套342可以直接集成在柱塞底座34上,与柱塞底座34一体成型。为了便于磨损后更换柱塞结构32以及减小对柱塞结构32的磨损,所述导向套342的内壁设有凹槽部,所述凹槽部内设有导向环343,该导向环343的材质可以是耐磨塑料或者铜合金等软金属,以减小导向套342与柱塞结构32之间的磨损。
69.所述导向套342顶端的外径大于所述导向套342底端的外径。可以理解的,导向套342靠近柱塞底座34一侧的根部的外径较大,用于约束柱塞弹簧35的位置。导向套342远离柱塞底座34一侧的端部的外径较小,用于在柱塞弹簧35 跟随柱塞结构32进行往复运动时避让柱塞弹簧35,减小两者之间的磨损。
70.泵体结构31的进液口311可以与外部箱体连接,箱体内可盛放药液等液体,液体可通过进液口311导入泵体结构31内。泵体结构31的出液口312可以与喷头连接,用于将药液进行喷洒。在本实施例中,推力轴承212从至低点转动到至高点的过程中,推力轴承212能够推动柱塞结构32沿导向孔341在柱塞腔 310内向上移动,以增加柱塞腔310内的液体的压力,从而将泵体结构31内的液体挤出所述出液口312,此过程中柱塞弹簧35处于压紧状态。推力轴承212 从至高点转动到至低点的过程中,柱塞弹簧35进行弹性复位,并对柱塞结构32 提供沿指向推力轴承212的方向的弹性作用力,以使得所述柱塞泵100将液体吸入到所
述进液口311。如此往复循环,从而实现喷洒作业。
71.在一些可选的实施例中,所述柱塞结构32为呈中空结构的空心柱塞,中空的部分可以用密度较小的材料进行填充,从而减轻柱塞泵100的整体重量。进一步地,所述柱塞结构32包括柱塞柱321和可拆卸连接于柱塞柱321底部的凸缘322,所述凸缘322沿柱塞柱321的径向向外凸出于柱塞柱321的边缘,柱塞弹簧35的第二端套接于柱塞柱321并与凸缘322连接,在柱塞结构32向上运动的过程中,能够通过凸缘322挤压柱塞弹簧35以使得柱塞弹簧35处于压紧状态。柱塞柱321可采用耐磨不锈钢或陶瓷等耐磨防腐蚀材质车削加工得到,柱塞柱321可以呈中空结构,凸缘322可采用高强度钢加工呈成卡簧结构,便于卡接到柱塞柱321上。将柱塞结构32设为可拆卸式的结构,可以减小柱塞结构32的切削量,从而降低了制造成本。
72.在一些可选的实施例中,所述柱塞底座34和所述金属电机座之间设有储油壳体。所述柱塞底座34、所述金属电机座和所述储油壳体形成密封腔体,用于收容所述传动结构。且所述密封腔体内存有润滑物,以减小所述柱塞结构32和所述传动结构之间的摩擦,延长柱塞结构32及传动结构的使用寿命。可以理解的,所述储油壳体可以理解为是由上述传动腔221的侧壁围合形成,密封腔体可理解为是储油腔。金属电机座、储油壳体以及柱塞底座34构成所述密封腔体。润滑物可以包括润滑油或润滑脂,能够减小柱塞结构32与斜盘211以及与柱塞底座34之间的磨损。可选地,所述导向套342的顶部,也即靠近柱塞底座34 一侧的侧壁设有导液槽3421,所述导液槽3421延伸至所述导向套342的侧壁,便于润滑物自导液槽3421流入导向套342与柱塞结构32之间,浸润柱塞结构32和导向套342,进一步减小柱塞结构32与斜盘211以及与柱塞底座34之间的磨损。
73.由于推力轴承212设于斜盘211的上表面,斜盘211倒置时,推力轴承212 会掉落出来。为避免上述情况发生,柱塞底座34与储油壳体之间可以通过螺丝 344等紧固件可拆卸连接。所述储油壳体可以固定连接在电机座14上,也可以与电机座14一体成型,以使得润滑物的加注方向是从储油壳体的顶部进行加注。这样当需要加入润滑物时,可以将柱塞底座34从储油壳体上拆除,直接进行润滑物的加入,而不用将柱塞泵100倒置,避免推力轴承212从斜盘211上掉落的情况发生。可选地,储油壳体与电机座14一体成型设置。
74.柱塞泵100的电磁干扰除了由于电机12和电调板13通电产生外,还可能由泵体结构31或者柱塞结构32传导到水路上,再通过水路传导到流量计90电极上,使得流量计90的信号产生波动,影响精度。为了防止上述电磁干扰,在一些可选的实施例中,所述泵体结构31还包括泵体外壳,所述泵体外壳为金属外壳,所述储油壳体为金属壳体,所述柱塞底座34为金属底座53。所述泵体外壳依次通过柱塞底座34、储油壳体与金属电机座电连接,以将所述泵体结构31 内的液体里产生的电磁干扰信号传输至所述金属电机座,再经过金属电机座导入电调板13的接地端上,从而减少柱塞泵100产生的电磁干扰信号对流量计90 的影响。
75.目前,常规的柱塞泵100的流道设计比较复杂,其主要问题在于柱塞腔310 的布置较为零散,结构不够紧凑,导致柱塞泵100的重量和体积较大。另外,常规的柱塞泵100的进出水流道较为复杂,导致成型困难,增加了制造成本。
76.参见图7和图8所示,本技术实施例的柱塞泵100的泵体结构31可以包括:
77.进液口311,所述进液口311和多个所述进液腔313连通,用于将所述进液口311流
入的液体分流至多个所述进液腔313内。
78.多个进液腔313;所述进液口311和多个所述进液腔313连通,由所述进液口311流入的液体分流至多个所述进液腔313内。
79.多个柱塞腔310,多个所述柱塞腔310与多个所述进液腔313两两之间相互连通,用于接收所述进液腔313流出的液体,并更增加进入所述柱塞腔310内的液体的压力。
80.多个出液腔314,多个所述出液腔314与多个所述柱塞腔310两两之间相互连通,用于接收经过所述柱塞腔310加压的液体。多个所述出液腔314分别沿着多个所述柱塞腔310的轴向延伸设置。在本发明实施例中,多个所述出水腔 314分别沿着多个所述柱塞腔310的轴向延伸设置指的是,多个所述出水腔314 和多个所述柱塞腔310基本沿着同一个方向延伸。在本发明实施例中,出水腔 314和柱塞腔310的形状不作具体限制,其可以为直管型、蛇形、弯折型等。
81.在一实施例中,多个所述出水腔314和多个所述柱塞腔310为直管型且相互平行设置。在另一实施例中,多个所述出水腔314和多个所述柱塞腔310为圆柱管状结构。
82.出液口312,所述出液口312与多个所述出液腔314连通,用于合流多个所述出液腔314内的液体并排出。
83.通过上述设置,各进液腔313、柱塞腔310及出液腔314连通形成泵体结构 31的流道结构。将多个所述出液腔314分别沿着多个所述柱塞腔310的轴向延伸设置,可以使出液腔314与柱塞腔310的延伸方向相同(图中所示均为沿竖直方向),使泵体结构31实现结构紧凑的效果。
84.在一些可选的实施例中,进液口311可以设置进水接头315,出液口312可以设置出水接头316。出液腔314内可以设置出水单向阀317,其限制液体流动方向仅能从出水腔314靠近柱塞腔310的一侧流向远离柱塞腔310的另一侧,而不能从相反方向回流。在一实施例中,在柱塞泵100内的压力增加时打开,从而将出液腔314内的液体通过出水接头316排出。进液腔313内可以设置进水单向阀319,其限制液体流动方向仅能从出水腔314靠近柱塞腔310的一侧流向远离柱塞腔310的另一侧,而不能从相反方向回流。在一实施例中,在柱塞泵100内的压力减小时打开,从而将外部水箱的液体通过进水接头315吸入并导入到进液腔313内。需要说明的是,柱塞结构32的数量与柱塞腔310的数量相对应,每个柱塞腔310内设置一个柱塞结构32,用于改变柱塞腔310内的压力。当柱塞结构32伸入柱塞腔310时,柱塞腔310内体积缩小,只有出水单向阀317能够打开,将液体泵出。当柱塞结构32抽出时,柱塞腔310内体积增大,只有进水单向阀319能够打开,将液体吸入。进水接头315与进液口311的连接处和出水接头316与出液口312的连接处均可以设置密封条384。在本实施例中,柱塞腔310的数量均为三个,构成三缸柱塞泵100。当然,在其他例子中,进液腔313、柱塞腔310及出液腔314的数量也可以根据实际需要设置,形成其他数量的多缸柱塞泵100。
85.在一些可选的实施例中,多个所述进液腔313分别沿着多个所述柱塞腔310 的轴向延伸设置。将多个所述进液腔313分别沿着多个所述柱塞腔310的轴向延伸设置,可以使进液腔313、出液腔314及柱塞腔310的延伸方向相同(图中所示均为沿竖直方向),有利于实现结构紧凑的效果。
86.在一些可选的实施例中,所述泵体结构31还包括汇流腔3141,设于所述出水腔的出口的外围空间。也就是,所述汇流腔设于所述出水腔的出口所处的外围平面上,并在该外
围平面形成汇流通道。与现有技术所采用的,通过在出水腔的腔壁上打孔的汇流方式,实现工艺更简单。汇流腔3141与出液口312以及多个出液腔314连通,用于将多个出液腔314内的液体汇流后从出液口312排出,提高出水的效率。
87.所述汇流腔3141上设有集水口3142,进入所述汇流腔3141内的液体通过所述集水口3142由所述出液口312排出。所述集水口3142与出液口312连通,可以将汇流腔3141内的液体导流至出液口312。可选地,为了节省体积,所述集水口3142位于所述进液腔313与相邻的所述出液腔314之间,柱塞腔310的合理利用同向设置的进液腔313与出液腔314之间的间隙空间,不需要占用额外的空间,实现结构紧凑的效果。
88.在一些可选的实施例中,所述进液腔313和所述柱塞腔310贯通设置,以使得进液腔313和柱塞腔310沿同一方向排布,能够更好的实现结构紧凑的效果。与现有技术所采用的,分流腔和柱塞腔310分隔设置相比,无需再分流腔和柱塞腔310之间的腔壁进行打孔,简化工艺,另外,来自的分流腔的液体可以直通入柱塞腔310中,减少流道的弯折所带来的压力减轻现象,有助于提高液体的压力。在一实施例中,所述分流腔313和所述柱塞腔310同心贯穿设置。
89.可选地,所述进液腔313和所述出液腔314围绕一圆周间隔设置,可以更好的实现结构紧凑的效果。需要说明的是,所述间隔设置指的是相邻的腔体之间相隔一段距离设置。在一实施例中,每两个所述出水腔313之间间隔一个柱塞腔310设置,从而使得出水单向阀相隔较远,单向阀之间不会因为水锤效应相互影响,泵的效率更高。进一步地,所述柱塞腔310和所述出液腔314围绕一圆周等间距的间隔设置,可以使泵体结构31重量分布均匀及液体分流及汇流的流向分布均匀。
90.在一些可选的实施例中,所述泵体结构31还包括进水管3131,所述进水管 3131分别与所述进液口311和多个所述进液腔313连通,用于将所述进液口311 进入的液体分流至多个所述进液腔313内,以提高进水的效率。可选地,所述进液腔313和所述出液腔314分别围绕所述进水管3131的周向间隔设置,可以更好的实现结构紧凑的效果。所述进水管的直径大于所述分流腔的直径,以尽快为各个分流腔和对应的柱塞腔310提供足够的液体。
91.可以理解的,多个出液腔314的水路汇集至所述汇流腔3141。多个进液腔 313的水路汇集至所述进水管3131。汇流腔3141可以沿环绕泵体结构31的周向的方向设置。所述进水管3131位于多个所述进液腔313围合形成的空间的中部。在本实施例中,多个所述进液腔313围合形成的空间的中部也即泵体结构 31的中部,汇流腔3141可以呈环形腔体位于进水管3131的外围。
92.在一些可选的实施例中,可以将出液腔314沿泵体结构31轴向的长度设置为小于进液腔313与柱塞腔310沿泵体结构31轴向的长度之和,实现结构紧凑及小型化的效果。可选地,所述进液口311设于所述出液腔314远离所述出液口312的一侧,可以合理利用泵体结构31的空间,实现结构紧凑及小型化的效果。
93.泵体组件30还可以包括泵盖38,密封连接于泵体结构31的顶部,泵盖38 与泵体结构31之间可以通过螺丝等紧固件可拆卸连接。泵体结构31的顶面外缘可以向上凸出形成第一挡边381,泵体结构31的顶面中部可以向上凸出形成第二挡边382。泵盖38与泵体结构31连接后,第一挡边381与泵盖38之间围合形成所述汇流腔3141。第二挡边382与泵盖38之间围合形成的分流空间分别与所述进水管3131和分流腔连通,以使所述进水管3131进入的液
体通过该分流空间分流至多个所述分流腔内。所述分流腔体可以减缓流体脉动,可以作为副水箱使用,有利于提高喷洒控制精度和均匀度。可选地,第一挡板381和第二挡板382的顶面可以分别开设凹槽383,凹槽383内可以设置密封条,提高泵盖38与泵体结构31之间的密封性。
94.参见图9a至图9c所示,在一些可选的实施例中,所述柱塞腔310与相邻的所述出液腔314两两一组地相互连通,从而将各进液腔313、柱塞腔310及出液腔314连通形成泵体结构31的流道结构。为了实现柱塞腔310与相邻的出液腔 314相互连通,所述泵体结构31还包括与所述柱塞腔310数量对应的多个转腔流道39,所述柱塞腔310与相邻的所述出液腔314之间设有一个所述转腔流道 39,用于连通所述柱塞腔310和所述出液腔314。可选地,由于从泵体结构31 内部较难加工得到用于将柱塞腔310和出液腔314相互连通的转腔流道39,因此所述转腔流道39延伸至并贯穿所述柱塞腔310或出液腔314中的一者的外侧壁,所述转腔流道39贯穿所述柱塞腔310或出液腔314中的一者的外侧壁设有堵头391,便于加工得到所述转腔流道39。
95.参见图10至图18所示,在一些可选的实施例中,柱塞泵100还包括密封件61、62、磁性部件40以及过压保护结构50。
96.其中,所述密封件61、62用于防止润滑物泄漏流入柱塞腔310内或是泵体结构31内的液体泄漏流入密封腔体内。参见图12和图13所示,所述密封件61、 62与所述柱塞结构32密封配合,所述密封件61、62包括:
97.环形本体部63,所述环形本体部63具有沿轴向的第一侧(图13中所示为上表面)和第二侧(图13中所示为下表面),以及沿径向的内侧和外侧。
98.第一密封部64,所述第一密封部64自所述环形本体部63的第一侧表面朝远离所述第一侧的方向延伸,且设置成邻接所述环形本体部63的内侧。所述第一密封部64与柱塞结构32相抵接。
99.第二密封部65,所述第二密封部65自所述环形本体部63的第一侧表面朝远离所述第一侧的方向延伸,且设置成邻接所述环形本体部63的外侧。
100.其中,所述第一密封部64和所述第二密封部65间隔设置以在所述环形本体部63的第一侧形成凹口60,且所述第一密封部64和所述第二密封部65配置成非对称结构。
101.通过上述设置,将密封件61、62的第一密封部64和第二密封部65配置成非对称结构,可以提高密封件61、62的密封效果和耐磨性。
102.在一些可选的实施例中,所述第一密封部64和所述第二密封部65的形状与尺寸中的至少之一不相同。可以使第一密封部64和第二密封部65受到的压力不同,提高密封件61、62的密封效果和耐磨性。
103.所述第一密封部64和所述第二密封部65的形状与尺寸中的至少之一不相同,可以是指所述第一密封部64的高度与所述第二密封部65的高度不相同。
104.在本实施例中,所述第一密封部64的高度小于所述第二密封部65的高度。通过上述设置,密封件61、62的内环相对外环更矮,可以保证需要阻隔的液体充满密封件61、62,用以形成对第二密封部65的张紧作用,使密封件61、62受到从内向外的张紧力,从而提高密封效果。
105.所述第一密封部64和所述第二密封部65的形状与尺寸中的至少之一不相同,可以
是指,所述第一密封部64的厚度与所述第二密封部65的厚度不相同。在本实施例中,所述第一密封部64的厚度大于所述第二密封部65的厚度。通过上述设置,密封件61、62的第一密封部64所形成的唇口可以理解为是内环唇口,密封件61、62的第二密封部65所形成的唇口可以理解为是外环唇口。其中,内环唇口较厚,能够增加密封件61、62的耐磨性。外环唇口较薄,能够增加密封件61、62的贴合性。从而提高密封件61、62的密封效果和耐磨性。
106.在一些可选的实施例中,所述第一密封部64包括第一密封唇口641和与所述第一密封唇口641沿所述环形本体部63的轴向相邻接的第二密封唇口642,所述第一密封唇口641和所述第二密封唇口642均相对所述环形本体部63的轴向呈倾斜设置,所述第一密封唇口641相对所述环形本体部63的轴向的夹角和所述第二密封唇口642相对所述环形本体部63的轴向的夹角不同。通过上述设置,第一密封部64的第一密封唇口641和第二密封唇口642的角度也是非对称的,能够提高密封件61、62的密封效果和耐磨性。在本实施例中,所述第一密封唇口641沿所述环形本体部63的轴向位于远离所述环形本体部63的一侧,所述第一密封唇口641相对所述环形本体部63的轴向的夹角大于所述第二密封唇口642相对所述环形本体部63的轴向的夹角。可以理解的,远离环形本体部 63一侧的第一密封唇口641是与需要阻隔的液体相接触的一侧,可称为是液体测。靠近环形本体部63一侧的第二密封唇口642是与空气相接触的,可称为是空气侧。第一密封唇口641相对环形本体部63的轴向的夹角大于第二密封唇口 642相对环形本体部63的轴向的夹角,也即液体测的角度更加陡峭,可以提高压力梯度,减小液体外泄。空气侧的角度更加平缓,压力梯度相对更低,有利于在密封件61、62表面所形成的液膜的回吸,从而提高密封件61、62的密封效果。
107.在一些可选的实施例中,所述环形本体部63的内侧壁和外侧壁均相对所述环形本体部63的轴向呈倾斜设置,所述环形本体部63的内侧壁相对所述环形本体部63的轴向的夹角和所述环形本体部63的外侧壁相对所述环形本体部63 的轴向的夹角不同。提高密封件61、62的密封效果和耐磨性。在本实施例中,所述环形本体部63的内侧壁相对所述环形本体部63的轴向的夹角小于所述环形本体部63的外侧壁相对所述环形本体部63的轴向的夹角。也即环形本体部 63的空气的角度更加平缓,压力梯度相对更低,有利于在密封件61、62表面所形成的液膜的回吸,从而提高密封件61、62的密封效果。
108.在一些可选的实施例中,所述环形本体部63的内侧壁远离所述第一密封部 64的一侧形成有倒角部66。通过上述设置,在环形本体部63的空气侧增加了一个平缓的倒角,有利于在密封件61、62表面所形成的液膜的回吸,可以增加回吸效果。此外,当液体从密封件61、62的位置溢出,该倒角部66还能起到容纳渗出液体,防止背压增加的作用。
109.在一些可选的实施例中,所述第一密封部64远离所述凹口60的侧壁形成有呈波浪形的多层密封唇口643,可以提高密封件61、62的密封效果。进一步地,所述第一密封部64靠近所述柱塞结构32的一侧及所述环形本体部63靠近所述柱塞泵100的一侧共同形成有多层密封唇口643,可以提高密封件61、62 的密封效果。可以理解的,所述第一密封部64靠近所述柱塞泵100的一侧形成有部分密封唇口,所述环形本体部63靠近所述柱塞泵100的一侧形成有部分密封唇口,两者的部分密封唇口共同形成所述多层密封唇口643。
110.在一些可选的实施例中,所述环形本体部63的内侧壁设有防尘圈67,可以提高密封件61、62的防尘密封效果。进一步地,所述凹口60的内侧壁设有弹性圈68,可以增加环形本体部63朝向柱塞腔310的抱紧力,从而增加密封效果。
111.在一些可选的实施例中,密封件61、62包括橡胶密封件和聚氨酯密封件中的至少一种,可以提高密封件61、62的耐磨性。可选地,所述密封件61、62 的数量为两个,两个密封件包括位于柱塞结构32和泵体结构31内的柱塞腔310 之间的第一密封件61(水封)和位于柱塞结构32和柱塞底座34内的柱塞腔310 之间的第二密封件62(油封),第一密封件61的材料可以采用耐腐蚀性能好的氟橡胶。为了提高耐磨性,还可以在其中增加夹布等耐磨剂。第二密封件62的材料可以采用耐油性和耐磨性良好的丁腈橡胶或者聚氨酯等。可以理解,在一些实施例中,所述密封件61、62的数量为至少两个,例如三个,四个,五个,本技术在此不作限定。
112.密封件61、62与柱塞结构32长期使用后可能出现磨损的情况,从而导致密封失效而渗液。参见图11、图12、图14及图15所示,在一些可选的实施例中,为了防止渗出的液体憋压而回流或者互窜,或是柱塞泵100的泵体结构31 内的液体溢出流入位于下方的密封腔体内,导致润滑油乳化变质,对润滑物造成影响。两个密封件61、62设于所述柱塞腔310的中部位置,并且所述两个密封件61、62相对间隔设置,所述柱塞结构32与两个所述密封件61、62密封配合,以阻止所述液体从所述密封件61、62与所述柱塞腔310的内壁或/及所述柱塞结构32之间的间隙流出。可以理解的,液体能够从所述密封件61、62与所述柱塞腔310的内壁之间的间隙、所述密封件61、62与所述柱塞结构32之间的间隙或是两个位置的间隙流出。其中,所述柱塞腔310设有位于两个所述密封件61、62之间的溢流孔,流入两个所述密封件61、62之间的所述液体能够通过所述溢流孔流出。
113.通过上述设置,通过在两个密封件61、62之间设置溢流孔,从而将流入两个所述密封件61、62之间的所述液体能够通过所述溢流孔流出,避免润滑物泄漏流入泵体结构内或是避免泵体结构31内的液体泄漏流入传动装置20的密封腔体内。
114.在一些可选的实施例中,所述两个密封件61、62将所述柱塞腔310分隔为避让腔691、溢流腔92以及泵取腔693,所述避让腔691以及所述泵取腔693 分别位于所述柱塞腔310的腔体的两端,所述溢流腔92位于所述柱塞腔310的腔体的中部。可以理解的,所述避让腔691形成于密封件61、62的凹口60与柱塞底座34之间的空间,所述泵取腔693形成于密封件61、62的凹口60与泵体结构31之间的空间,所述溢流腔92形成于柱塞底座34与泵体结构31之间的空间。其中,所述避让腔691收容有润滑物,靠近所述避让腔691的所述密封件(也即第二密封件62)用于阻止所述润滑物流入所述溢流腔92。所述泵取腔693收容有药液,靠近所述泵取腔693的所述密封件(也即第一密封件61) 用于阻止所述药液流入所述溢流腔92,从而避免润滑物泄漏流入柱塞腔310内或是泵体结构31内的液体泄漏流入密封腔体内。可以理解的,所述第一密封件 61靠近所述泵取腔693设置,所述第二密封件62靠近所述避让腔691设置。
115.在一些可选的实施例中,柱塞泵100还包括导向块345,所述导向块345设于所述第一密封件61和所述第二密封件62之间,所述柱塞结构32穿设于所述导向块345并能够相对于所述导向块345做往复运动。可以理解的,柱塞结构 32和泵体结构31之间的密封是通过第一密封件61实现的,柱塞结构32和柱塞底座34之间的密封是通过第二密封件62实现的,第一密封件61和第二密封件 62都套接在柱塞结构32上,两者之间通过导向块345相互隔开并压紧,可以对第一密封件61及第二密封件62起到固定的作用,还可以结合导向套342共同为柱塞结构32提供导向作用,使得柱塞结构32成为一个简支结构,减小了晃动,从而避免第
一密封件61及第二密封件62因晃动造成与柱塞结构32不同心而导致密封失效,形成三层动态密封,能够提高密封效果。可选地,所述导向块345包括塑料导向块或软金属导向块。也即导向块345的材料可以是耐磨塑料或者铜合金等软金属,减少与柱塞结构32之间的磨损。
116.所述导向块345包括第一压紧部3451和与所述第一压紧部3451连接的第二压紧部3452,所述第一压紧部3451靠近所述第一密封件61,所述第二压紧部3452靠近所述第二密封件62,实现对第一密封件61及第二密封件62起到固定的作用。在本实施例中,所述导向块345呈台阶型结构,第一压紧部3451抵接于第一密封件61的内壁并与泵体结构31紧密配合,第二压紧部3452抵接于第二密封件62的外壁并与柱塞底座34紧密配合,保证了柱塞底座34、泵体结构31和柱塞结构32之间的同心度,从而提高密封效果。
117.柱塞泵100还包括泵体结构31以及与所述泵体结构31连接的柱塞底座34,所述导向块345的外侧设有第一台阶型环面和第二台阶型环面,所述第一台阶型环面与所述柱塞底座34配合,所述第二台阶型环面与所述泵体结构32配合,以保证所述柱塞底座34和所述泵体结构31的同心度。可选地,所述导向块345 的内侧环面与所述柱塞结构32配合,以保证所述柱塞底座34、所述泵体结构 31以及所述柱塞结构32的同心度。
118.在一些可选的实施例中,所述导向块345的内壁和外壁中的至少一者设有第三密封件,可以提高密封效果。在本实施例中,第三密封件包括设在导向块 345内壁的防渗密封圈3453和设在导向块345外壁的静密封o圈3454。可选地,防渗密封圈3453与所述第一密封件61及所述第二密封件62之间的间距大于所述柱塞结构32的行程距离,以防止油膜或者水膜互渗。可选地,所述导向块的外壁设有第四密封件,所述第四密封件的直径大于所述第三密封件的直径。可以理解的,以导向块345的内壁设有防渗密封圈3453,导向块345的外壁设有静密封o圈3454,静密封o圈3454的直径大于防渗密封圈3453的直径。
119.在一些可选的实施例中,所述柱塞腔310位于所述泵体结构31内的内壁部分沿轴向设有第一收纳槽,两个所述密封件中靠近所述泵体结构31的一者(也即第一密封件61)设于所述第一收纳槽内。可以理解的,泵体结构31的底面设有所述第一收纳槽,位于柱塞结构32和泵体结构31内的柱塞腔310之间的第一密封件61设于所述第一收纳槽内。所述柱塞腔310位于所述柱塞底座34内的内壁部分沿轴向设有第二收纳槽,两个所述密封件中靠近所述柱塞底座34的一者(也即第二密封件62)设于所述第二收纳槽内。可以理解的,柱塞底座34 的导向孔341的内壁顶端设有所述第二收纳槽,位于柱塞结构32和柱塞底座34 内的柱塞腔310之间的第二密封件62设于所述第二收纳槽内。在本实施例中,第一压紧部3451抵接于第一密封件61的内壁并与泵体结构31的第一收纳槽紧密配合,第二压紧部3452抵接于第二密封件62的外壁并与柱塞底座34的第二收纳槽紧密配合,保证了柱塞底座34、泵体结构31和柱塞结构32之间的同心度,从而提高密封效果。
120.可选地,第一收纳槽和第二收纳槽均呈台阶型结构,第一密封件61和第二密封件62的结构与该台阶型结构相适配。第一密封件61和第二密封件62嵌设在对应的台阶型结构内,台阶型结构可以对第一密封件61和第二密封件62起到限位作用。可选地,所述第一收纳槽的底壁形成有第一倒角部3457,所述第二收纳槽的底壁形成有第二倒角部3458,便于将液体导入密封件的凹口60内,用以形成对密封件的第二密封部65的张紧作用,使密封件受到从内向外的张紧力,从而提高密封效果。
121.为了达到更好的密封效果,可以在电机12的转轴121上设有第四密封件346。电机
壳11与储油壳体之间可以设置第五密封件347,电机壳11、第四密封件346 以及第五密封件347可以实现电机12的全密封,达到较好的密封效果。
122.在一些可选的实施例中,所述溢流孔包括第一溢流孔611和第二溢流孔621,所述第一溢流孔611设于两个所述密封件中靠近所述泵体结构31的一者和导向块345之间形成的空间,也即第一密封件61和导向块345之间形成的空间,从而将流入该空间的液体能够通过所述第一溢流孔611流出。所述第二溢流孔621 设于两个所述密封件中靠近所述柱塞底座34的一者和导向块345之间形成的空间,也即第二密封件62和导向块345之间形成的空间,从而将流入该空间的液体能够通过所述第二溢流孔621流出。可选地,第一溢流孔611设在第一密封件61的空气侧。第二溢流孔621设在第二密封件62的空气侧。所述第一溢流孔611的孔径大于所述第二溢流孔621的孔径。由于润滑物的渗出量相对较小,而且其破坏性也相对较弱,因此将第二密封件62溢流孔的孔径设置为相对较小。由于药液的渗出量相对较大,而且腐蚀性非常强,因此将第一密封件61的溢流孔相对较大。
123.可以理解的,所述柱塞腔310的一部分位于所述泵体结构31内,另一部分位于柱塞底座34内。所述泵体结构31包括底面,所述底面设有与所述柱塞腔 310连通的开口,所述开口与柱塞底座34的导向孔341及导向套342的位置对应。所述底面设有溢流槽36,用于将自所述柱塞腔310溢出的液体排出所述柱塞腔310。
124.所述溢流槽36由所述泵体结构31的底面的中部分别延伸至所述柱塞腔310,以将所述柱塞腔310溢出的液体排出所述柱塞腔310,可以在泵体结构31的中部将溢出的液体集流后排出。可选地,所述溢流槽36延伸至所述泵体结构31 的底面的边缘,以将所述柱塞腔310溢出的液体排出所述柱塞腔310。
125.在本实施例中,所述第一密封件61对着所述溢流槽36在所述柱塞腔310 的槽口位置设有第一溢流孔611,以将所述柱塞腔310溢出的液体由所述第一溢流孔611排出所述柱塞腔310。在本实施例中,溢流槽36位于泵体结构31的底面的中部,第一密封件61设有与溢流槽36连通的第一溢流孔611,所述第一溢流孔611延伸至所述开口,并与所述溢流槽36连通。柱塞腔310溢出的液体可以通过第一溢流孔611流入溢流槽36,再有溢流槽36排出泵体结构31外。第一密封件61也可以设置不与溢流槽36连通的第一溢流孔611,从柱塞腔310溢出的液体可以直接从第一溢流孔611排出泵体结构31外。在泵体结构31上设置溢流槽36以及在第一密封件61上设置溢流孔,一方面可以防止液体流至下方而腐蚀电调板13,另一方面也便于对排出泵体结构31的液体进行回收。所述柱塞底座34的侧壁设有导流槽622,所述第二溢流孔621与所述导流槽622连通。柱塞腔310溢出的液体可以通过第二溢流孔621流入导流槽622,再有导流槽622排出柱塞底座34外。可以理解,第一溢流孔611和第二溢流孔621可以被设置用于将溢出的润滑物(例如润滑油)或药液(或水)排出所述柱塞泵,因此,第一溢流孔611和第二溢流孔621的设置可以根据密封件61、62以及泵体结构31等的设置而变化,本技术在此不作限定。
126.为了达到更好的溢流效果,所述泵体结构31的底面上还包括储液槽37,所述储液槽37与所述溢流槽36连通。当从柱塞腔310内溢出的液体较多时,一部分液体从溢流槽36及第一密封件61的第一溢流孔611排出泵体结构31外。另一部分液体可以先流入储液槽37内进行暂时的储存,当溢流槽36内的液体排净后,储液槽37内的液体再回流到溢流槽36然后排出泵体结构31外。可选地,储液槽37延伸至所述泵体结构31的底面的边缘,以将所述柱塞
腔310溢出的液体排出所述泵体结构31外,可以提高溢流效率。储液槽37还可以起到减重作用。在图中所示的例子中,示出了溢流槽36与一个储液槽37连通,并延伸至所述泵体结构31的底面的边缘。在图14所示的实施例中,位于图示下方的储液槽37与溢流槽36连通,可以理解,另外两个储液槽37也可以与溢流槽36连通(图中未示出),本技术在此不作限定。
127.由于第一密封件61容易磨损和腐蚀,因此有快拆更换的需求。泵体结构31 与柱塞底座34之间可以通过螺丝344等紧固件可拆卸连接,可以通过拆卸该紧固件将泵体结构31及柱塞底座34相互拆开,从而更换第一密封件61。为了避免更换第一密封件61时将传动箱22打开导致润滑剂外泄,传动箱22的储油壳体与柱塞底座34之间连接的紧固件可以内嵌到泵体结构31的投影面之内,以达到泵体结构31拆除后,防止传动箱22被轻易拆开的目的,并且紧固件可以采用特殊的螺丝头型配合特殊性质的连接部3441,例如椭圆形,防止传动箱22 被轻易拆开。
128.参见图5和图16a所示,在一些可选的实施例中,除了通过设置密封件防止药液进入传动箱22引发润滑失效的措施之外,传动箱22本身也做了一些耐磨措施。所述传动腔221内设有润滑物。所述传动结构收容在所述传动腔221 的腔体内。所述柱塞腔310与所述传动腔221连通。所述柱塞结构32至少部分收容在所述柱塞腔310内。所述动力装置10通过所述传动结构带动所述柱塞结构32往复运动。所述磁性部件40与所述传动腔221机械耦合。其中,所述磁性部件40能够吸附所述润滑物中的固体颗粒物(例如柱塞结构与传动结构之间因磨损而产生的铁屑)。
129.通过上述设置,磁性部件40能够将柱塞结构32与传动结构之间因磨损而产生的铁屑收集起来,防止污染润滑物,影响润滑效果。
130.在一些可选的实施例中,所述磁性部件40设于所述传动腔221的内部或外部。所述磁性部件40设于所述传动腔221的外部时,所述磁性部件40产生的磁场能够透过所述传动腔221的内壁,从而将柱塞结构32与传动结构之间因磨损而产生的铁屑收集起来。
131.在一些可选的实施例中,所述传动腔221的侧壁设有导液孔,所述磁性部件40对应所述导液孔的位置设于所述传动腔221。可以通过导液孔定期更换润滑物。磁性部件40能够自导液孔将柱塞结构32与传动结构的推力轴承212之间因磨损而产生的铁屑收集起来。进一步地,柱塞泵100还包括用于密封所述导液孔的密封堵头41,所述磁性部件40与所述密封堵头41机械耦合,所述密封堵头41在导液孔的位置与所述传动腔221可拆卸连接,从而实现将磁性部件 40设置在导液孔的位置。密封堵头41与导液孔之间可以设置密封圈411。
132.在一些可选的实施例中,所述导液孔开设于所述传动腔221的位置与所述传动结构与所述柱塞结构32的推力轴承212接触位置相对应。如此,可以将磁性部件40布置在柱塞结构32和推力轴承212的磨损面附近,提高对的铁屑的收集效果。
133.所述磁性部件40包括设于所述导液孔处的吸屑磁铁42和蓄屑槽43,所述蓄屑槽43与所述吸屑磁铁42邻接。柱塞结构32与传动结构之间因磨损而产生的铁屑在传动腔221内悬浮,在吸屑磁铁42的磁性吸引力下能够逐渐朝导液孔的位置移动,从而集中收集在蓄屑槽43内,更换清洗蓄屑槽43,即可进行下一次收集,防止铁屑污染润滑油,影响润滑效果。
134.在一些可选的实施例中,所述动力装置10驱动所述传动结构转动,以带动所述柱塞结构32往复运动。所述磁性部件40沿所述传动结构的转动方向的切线方向设置与所述传动腔221。将磁性部件40布置在柱塞结构32和推力轴承 212的磨损面附近,并沿着铁屑甩出
的切线方向布置,能够提高收集效果。
135.如上文所述,在一些实施例中,由于推力轴承212设于斜盘211的上表面,斜盘211倒置时,推力轴承212会掉落出来。为避免上述情况发生,柱塞底座 34与储油壳体之间可以通过螺丝344等紧固件可拆卸连接。所述储油壳体可以固定连接在电机座14上,也可以与电机座14一体成型。在另一些实施例中,由于导液孔的设置,所述储油壳体(传动腔221)既可以固定连接在电机座14 上,也可以固定连接在泵体结构31或柱塞底座上34上,也可以与泵体结构31 或柱塞底座上34一体成型。这是因为可以通过导液孔将润滑物(例如润滑油) 注入所述储油壳体(传动腔221)内,而不用担心斜盘211倒置而使得推力轴承 212会掉落出来。
136.由于目前的植保无人机喷洒系统的工作压力较低,而且即使喷嘴堵塞以后,蠕动泵或者隔膜泵的泵腔都是柔性的,其压力也不会憋得很高,因此,现有的喷洒系统一般不设置过压保护。本技术的柱塞泵应用于喷洒系统,一方面本身的工作压力较高,另一方面,柱塞泵的泵腔是刚性的,一旦出液口堵塞,其压力将会憋得很高,如果没有过压保护措施,很容易就把柱塞泵的管道等挤破。
137.参见图16b至图16d及图17和图18所示,在一些可选的实施例中,为了防止泵体结构31内的压力过大而对柱塞泵100造成损坏,柱塞泵100可以包括过压保护结构50。泵体结构31设有进液腔313以及出液腔314。所述过压保护结构50与所述泵体结构31机械耦合,且所述过压保护结构50设有回流通道,所述回流通道可在开启状态和闭合状态之间变换。其中,如图17所示,回流通道处于闭合状态。如图18所示,当所述回流通道处于开启状态时,所述泵体结构31内的液体能够从所述出液腔314回流到所述进液腔313,所述回流通道如图21中箭头方向所示。
138.通过上述设置,当出液腔314内的压力过大时,可以将所述回流通道切换至处于开启状态,以使得所述泵体结构31内的液体能够从所述出液腔314回流到所述进液腔313,从而释放出液腔314内的压力。
139.在一些可选的实施例中,所述过压保护结构50包括与所述出液腔314连通的滑腔51和活动设置于所述滑腔51内的滑块52,所述滑腔51形成至少部分所述回流通道。所述滑块52移动至第一位置时,所述回流通道处于闭合状态,如图17所示。所述滑块52移动至第二位置时,所述回流通道处于开启状态,如图18所示。
140.在一些可选的实施例中,所述过压保护结构50还包括连接于所述泵体结构 31的底座53,所述底座53内形成有所述滑腔51,所述滑腔51设有与所述出液腔314连通的导孔。可选地,过压保护结构50的底座53可以连接于所述泵体组件30的泵盖38,泵盖38上开设有与导孔对接的连接孔,从而使滑腔51与出液腔314连通。
141.如图17所示,所述滑块52处于所述第一位置时,滑块52抵接于底座53 并将所述导孔封堵,以使所述回流通道处于闭合状态。如图18所示,所述滑块 52处于所述第二位置时,滑块52与底座53分离从而让出所述导孔,以使所述回流通道处于开启状态。在本实施例中,过压保护结构50可以采用阀体结构。滑块52可理解为是阀体结构的阀芯,底座53可理解为是阀体结构的阀座。如图17所示,所述滑块52处于所述第一位置时,阀芯与阀座相互对接,以使所述回流通道处于闭合状态。如图18所示,所述滑块52处于所述第二位置时,阀芯与阀座相互分离,以使所述回流通道处于开启状态。当柱塞泵100的出液腔314内的压力过大时,
能够将阀芯顶开,使阀芯与阀座分离,从而使回流通道处于开启状态。可选地,所述滑块52与所述底座53之间设有密封垫58,回流通道处于闭合状态时,可以提高底座53与滑块52之间的密封性。
142.在一些可选的实施例中,所述回流通道包括与所述滑腔51连通的回流孔54,所述回流孔54设于所述进液腔313。当柱塞泵100的出液腔314内的压力过大时,能够将阀芯顶开,使阀芯与阀座分离,从而使回流通道处于开启状态。出液腔314内的部分液体可以通过回流孔54流入进液腔313内,由于进液腔313 内没有压力,从而释放出液腔314内的压力。可选地,所述进液腔313包括进液口311,所述回流孔54设于所述进液口311。
143.在一些可选的实施例中,为了防止滑块52的背面产生背压,阻碍滑块52 滑动而不能与底座53分离,而无法使回流通道处于开启状态。所述滑腔51设有与所述进液腔313连通的平衡孔55,通过在滑块52的背部流道上设置平衡孔 55,由于进液腔313内没有压力,将平衡孔55与进液腔313连通能够平衡滑块 52两侧的压力,以使出液腔314内的压力过大时滑块52能够顺利滑动。
144.在一些可选的实施例中,所述过压保护结构50还包括设置于所述滑腔51 内的弹性部件56,所述弹性部件56的第一端抵接于所述滑腔51的底部,所述弹性部件56第二端与所述滑块52连接。所述弹性部件56用于对所述滑块52 提供朝向所述导孔方向的作用力。当柱塞泵100的出液腔314内的压力过大时,能够将阀芯顶开,使阀芯与阀座分离,从而使回流通道处于开启状态。当出液腔314内的压力释放完毕后,滑块52在弹性部件56的弹性作用力下能够朝向导孔的方向移动至抵接于底座53并将所述导孔封堵,以使所述回流通道重新处于闭合状态。
145.所述过压保护结构50还包括用于调节所述弹性部件56的预紧力的调压部件57,所述调压部件57与所述弹性部件56的第二端连接。弹性部件56的预紧力可以根据出液腔314内的压力预设值要求进行设定。可以理解的,回流通道的开启压力与弹性部件56的预紧力有关,可以通过调节调压部件57来改变弹性部件56的预紧力,从而调节顶开滑块52的开启压力。可选地,调压部件57 包括调压螺丝,自滑腔51远离导孔的一端与弹性部件56连接。调压部件57与弹性部件56之间可以设置密封圈59,提高两者之间的密封性。
146.在一些可选的实施例中,所述出液腔314内的压力大于或等于预设值,所述回流通道处于开启状态。所述出液腔314内的压力小于预设值,所述回流通道处于闭合状态。可以理解的,所述预设值根据出液腔314内的压力预设值要求进行设定,并相应地将弹性部件56的预紧力调节至与该预设值相等的值。
147.在一些可选的实施例中,过压保护结构50还包括设于所述出液腔314内的压力检测部,用于检测所述出液腔314内的压力。可选地,所述压力检测部包括压力传感器,可用于检测出液腔314内的压力值。所述压力检测部包括设于所述出液腔314内的压力检测孔591,与所述回流通道连通。当柱塞泵100的出液腔314内的压力过大时,能够将阀芯顶开,使阀芯与阀座分离,从而使回流通道处于开启状态。通过压力传感器检测出液腔314内的压力最大阈值,从而能够根据该测量值调节弹性部件56的预紧力能够满足出液腔314内的压力达到该压力最大阈值时,回流通道能够开启,以保证过压保护结构50的有效性。可选地,所述出液腔314包括出液口312,所述压力检测孔591设于所述出液口 312。
148.由于柱塞泵100的负载跟系统压力正相关,为了防止柱塞泵100的出液腔 314内的
压力过大,本技术实施例还提供一种柱塞泵100的过压保护方法。其中,所述柱塞泵100包括泵体结构31和柱塞结构32,所述泵体结构31设有进液腔 313以及出液腔314,所述柱塞结构32至少部分收容在所述泵体结构31内,并且在所述泵体结构31内能够往复运动,以使得所述柱塞泵100将液体吸入到所述进液腔313,将所述液体挤出所述出液腔314。参见图19所示,所述过压保护方法包括:
149.步骤s1:确定所述出液腔314内的压力信息。
150.步骤s2:在所述压力信息超出第一预设值时,降低所述柱塞结构32的往复运动速度,以减小所述出液腔314内的压力。
151.通过上述方法,在柱塞泵100的出液腔314内的压力信息超出第一预设值时,可视为出液腔314内的压力过大,降低所述柱塞结构32的往复运动速度,以减小所述出液腔314内的压力。
152.在一些可选的实施例中,所述柱塞泵100还包括用于驱动所述柱塞结构32 进行往复运动的电机12,上述步骤s2中,所述降低所述柱塞结构32的往复运动速度,包括:降低所述电机12的运行速度,以降低所述柱塞结构32的往复运动速度。
153.可选地,所述柱塞泵100还包括传动结构,与所述电机12连接。所述电机12带动所述传动结构转动,以带动所述柱塞结构32往复运动。所述降低所述电机12的运行速度,以降低所述柱塞结构32的往复运动速度,包括:降低所述电机12的运行速度,以降低所述传动结构的转速,从而降低所述柱塞结构32 的往复运动速度。在本实施例中,传动结构包括斜盘211和连接于斜盘211的推力轴承212,电机12与斜盘211连接,柱塞结构32与推力轴承212连接。电机12驱动斜盘211转动,带动推力轴承212转动,推力轴承212推动柱塞结构 32往复运动。
154.参见图20所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s1中,确定所述出液腔314内的压力信息,可以进一步包括:
155.步骤s11:检测所述电机12的电流信息。
156.步骤s12:根据所述电流信息确定所述出液腔314内的压力信息。
157.进一步地,所述在所述压力信息超出第一预设值时,降低所述柱塞结构32 的往复运动速度,包括:在所述电流信息超出预设电流值时,降低所述电机12 的运行速度。可以理解的,由于柱塞泵100的负载跟系统压力正相关,电机12 的电流与工作压力存在对应关系,可以提前将柱塞泵100的压力信息与电机12 的电流信息的对应关系测试出来,并内嵌到程序中,通过检测电机12电流的方式来间接检测所述压力信息的大小。当所述电流信息超出预设电流值以后,通过程序降低电机12的转速,直至电机12的电流恢复到正常水平。
158.参见图21所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s1中,所述确定所述出液腔314内的压力信息,可以进一步包括:
159.步骤s13:检测所述出液腔314内的压力值。
160.步骤s14:根据所述压力值确定所述出液腔314内的压力信息。
161.可以理解的,除了检测电机12的电流以间接检测所述压力信息的大小之外,也可以在出液腔314内设置压力计,直接检测出液腔314内的压力值得到所述压力信息。
162.在一些可选的实施例中,上述步骤s2中,在所述压力信息超出第一预设值时,还可以包括步骤:发出警报信号,以提醒用户出液腔314内的压力过大,从而检测喷洒系统的故
障。
163.在一些可选的实施例中,所述柱塞泵100还包括上述过压保护结构50,与所述泵体结构31机械耦合,且所述过压保护结构50设有回流通道,所述回流通道可在开启状态和闭合状态之间变换。当所述回流通道处于开启状态时,所述液体能够从所述出液腔314回流到所述进液腔313。所述方法还包括:在所述压力信息超出第二预设值时,开启所述回流通道。可以理解的,由于过压保护结构50泄压时,会降低柱塞泵100的容积效率,因此过压保护结构50可以作为一个备选保障措施,优先采用软件控制的保护方式来实现过压保护,过压保护结构50可以在软件控制的保护方式失效时才启动。
164.可选地,所述压力信息包括压力值,所述第二预设值大于所述第一预设值。例如,将柱塞泵100的工作压力设为1mpa,将软件控制的保护方式对应的第一预设值设为1.25mpa,过压保护结构50对应的第二预设值设为1.5mpa。当检测到的出液腔314内的压力超过1.25mpa时,优先采取软件控制的保护方式。在软件控制的保护方式失效时,当检测到的出液腔314内的压力继续上升至超过 1.5mpa时,即可触发过压保护结构50的保护方式,也即出液腔314内的压力过大时能够将滑块52顶开,使回流通道处于开启状态。
165.在一些可选的实施例中,所述过压保护结构50还包括设置于所述回流通道内的滑块52和用于驱动所述滑块52在所述回流通道内移动的弹性部件56,所述滑块52移动至第一位置时,所述回流通道处于闭合状态。所述滑块52移动至第二位置时,所述回流通道处于开启状态。所述压力信息包括压力值,所述第二预设值等于所述弹性部件56的预紧力。可以理解的,弹性部件56的预紧力可以根据出液腔314内的压力预设值要求进行设定。回流通道的开启压力与弹性部件56的预紧力有关,可以通过调节调压部件57来改变弹性部件56的预紧力,从而调节顶开滑块52的开启压力。
166.本技术实施例提供的柱塞泵,具有轻便而紧凑的高压大流量等有益效果,能够替代传统的低压小流量隔膜泵或者蠕动泵,可应用于喷洒系统或是植保无人机等领域,能够提高喷洒流量和压力,增强雾滴穿透性,并实现变量喷洒。柱塞泵的上述紧凑及减重设计的流道结构,可以降低体积和重量。通过上述密封件及溢流方案,能够提高柱塞泵的耐腐蚀性能、密封可靠性和耐磨性。另外,在本发明实施例中,通过采用柱塞泵结构,柱塞腔310的压缩比很小,提高自吸和排气能力;而且流量基本正比于转速,磨损后流量损失小。
167.本技术实施例还提供一种喷洒系统,包括柱塞泵100和与柱塞泵100连接的至少一个喷头92,柱塞泵100可以与外部箱体连接,箱体内可盛放药液等液体。柱塞泵100能够吸入箱体内的液体并泵出,再通过喷头92进行喷洒。需要说明的是,上述实施例和实施方式中关于柱塞泵100的描述,同样适用于本实施例的喷洒系统。
168.本技术实施例还提供一种喷洒控制方法,可用于控制喷洒系统执行喷洒或停止喷洒。所述喷洒系统包括喷头、柱塞泵以及用于控制所述喷头启闭的电磁阀;所述柱塞泵包括泵体结构和柱塞结构,所述泵体结构设有进液腔以及出液腔,所述柱塞结构至少部分收容在所述泵体结构内,并且在所述泵体结构内能够往复运动,以使得所述柱塞泵将液体吸入到所述进液腔,将所述液体挤出所述出液腔。所述喷头与所述出液腔连接。
169.所述电磁阀包括第一开启模式或第二开启模式。在一些可选的实施例中,所述电磁阀包括阀体和用于与所述阀体对接的阀芯,所述电磁阀承受的外部液压的流动方向沿所述阀芯指向所述阀体的方向时,所述电磁阀采用所述第一开启模式。所述电磁阀承受的外
部液压的流动方向与所述阀芯指向所述阀体的方向相反时,所述电磁阀采用所述第二开启模式。可以理解的,电磁阀采用第一开启模式时,电磁阀可以是水压关闭式电磁阀,密封方式是外部液体的水压(也即外部液压)使得阀芯越压越紧,也即外部液体的压力有助于电磁阀的密封,阀芯的密封可靠性高。阀芯的开启需要克服液压力,为了防止电磁阀将柱塞泵憋死后产生高压,反过来又阻止电磁阀开启,最终憋坏喷洒系统。电磁阀采用第一开启模式时,电磁阀可以是水压开启式电磁阀,密封方案是外部液体的水压使得阀芯打开,也即外部液体的压力有助于开启电磁阀,阀芯的密封力全部来源于电磁阀内部设置的弹簧,也即外部液体的水压越大,需要的弹簧力越大。
170.为了防止错误操作导致电磁阀将柱塞泵憋死后产生高压,反过来又阻止电磁阀开启,最终憋坏喷洒系统。参见图22所示,所述电磁阀采用第一开启模式时,所述方法包括:
171.步骤31:开启所述电磁阀。
172.步骤32:在所述电磁阀开启之后,开启所述柱塞泵,以将液体泵送至所述喷头。
173.通过上述方法,保证柱塞泵处于工作状态时,电磁阀一定是开启的。可以减少上述所说的柱塞泵压力憋死的情况发生。
174.为了减少电磁阀的开启电流,减小能耗和发热。参见图23所示,所述电磁阀采用第二开启模式时,所述方法包括:
175.步骤41:开启所述柱塞泵;
176.步骤42:在所述柱塞泵开启之后,开启所述电磁阀,以将液体泵送至所述喷头。
177.通过上述方法,保证电磁阀处于开启状态时,柱塞泵一定是运转的。能够减少电磁阀的开启电流,减小能耗和发热。
178.参见图24所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s31,开启所述电磁阀,可以进一步包括:
179.步骤311:向所述电磁阀发送开启指令;
180.步骤312:确认所述电磁阀是否开启;
181.步骤313:若所述电磁阀未开启,再次向所述电磁阀发送开启指令。
182.通过上述设置,可以确保电磁阀开启后,再开启所述柱塞泵,在电磁阀采用第一开启模式时,可以减少上述所说的压力憋死的情况发生。
183.参见图25所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s41,开启所述柱塞泵,可以进一步包括:
184.步骤411:向所述柱塞泵发送开启指令;
185.步骤412:确认所述柱塞泵是否开启;
186.步骤413:若所述柱塞泵未开启,再次向所述柱塞泵发送开启指令。
187.通过上述设置,可以确保柱塞泵开启后,再开启所述电磁阀,在电磁阀采用第二开启模式时,能够减少电磁阀的开启电流,减小能耗和发热。
188.参见图26所示,在一些可选的实施例中,所述电磁阀采用第一开启模式时,所述方法还包括:
189.步骤51:关闭所述柱塞泵;
190.步骤52:在所述柱塞泵关闭之后,关闭所述电磁阀,以停止向所述喷头泵送液体。
191.通过上述设置,保证柱塞泵处于工作状态时,电磁阀一定是开启的。可以减少上述
所说的柱塞泵压力憋死的情况发生。
192.参见图27所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s51,关闭所述柱塞泵,可以进一步包括:
193.步骤511:向所述柱塞泵发送关闭指令;
194.步骤512:确认所述柱塞泵是否关闭;
195.步骤513:若所述柱塞泵未关闭,再次向所述柱塞泵发送关闭指令。
196.通过上述设置,可以确保柱塞泵关闭后,再关闭电磁阀,在电磁阀采用第一开启模式时,可以减少上述所说的压力憋死的情况发生。
197.参见图28所示,在一些可选的实施例中,所述电磁阀采用第二开启模式时,所述方法还包括:
198.步骤61:关闭所述电磁阀;
199.步骤62:在所述电磁阀关闭之后,关闭所述柱塞泵,以停止向所述喷头泵送液体。
200.通过上述方法,保证电磁阀处于开启状态时,柱塞泵一定是运转的。能够减少电磁阀的开启电流,减小能耗和发热。
201.参见图29所示,在一些可选的实施例中,上述步骤s61,所述关闭所述电磁阀,包括:
202.步骤s611:向所述电磁阀发送关闭指令;
203.步骤s612:确认所述电磁阀是否关闭;
204.步骤s613:若所述电磁阀未关闭,再次向所述电磁阀发送关闭指令。
205.通过上述设置,可以确保电磁阀关闭后,再关闭柱塞泵,在电磁阀采用第二开启模式时,能够减少电磁阀的开启电流,减小能耗和发热。
206.参见图30所示,本技术实施例还提供一种植保无人机200,包括机身91以及安装于所述机身91的至少一个柱塞泵100。机身91上可安装用于盛放药液等液体的箱体,一个柱塞泵100可以连接的至少一个喷头92。柱塞泵100可以与外部箱体连接,柱塞泵100能够吸入箱体内的液体并泵出,再通过喷头92进行喷洒。需要说明的是,上述实施例和实施方式中关于柱塞泵100的描述,同样适用于本实施例的植保无人机200。
207.参见图5和图30所示,在一些可选的实施例中,植保无人机200还包括多个机臂和安装于机身91的安装支架94,一个机臂可以安装至少一个喷头92。所述柱塞泵100安装于所述安装支架94,从而安装在机身91上。为了提高喷洒的精度和可控性,植保无人机200还包括流量计90和电磁阀。流量计90与柱塞泵100连接,用于检测流量信号。流量计90可以采用精度较高的电磁流量计 90。在本实施例中,一个流量计90可以连接两个柱塞泵100。电磁阀与喷头92 连接,用于控制喷头92的启闭。植保无人机200飞行时,柱塞泵100的震动会导致泵体结构31中的液体产生振动,在流量计90电极附近的液体也会相应振动,导致流量计90的检测信号产生波动,为了减缓柱塞泵100的震动,所述安装支架94与所述柱塞泵100之间设有减震垫95,减震垫95可以采用橡胶垫。机臂93上还可以设置旋翼组件96。机身91的底部还可以设置支撑架97。在本实施例中,植保无人机200为多旋翼无人机,机臂93和旋翼组件96的数量均为六个。在其他例子中,植保无人机200也可以是其他数量的多旋翼无人机。
208.本技术实施例还提供一种喷洒设备,包括主体以及至少一个柱塞泵,所述至少一个柱塞泵安装于所述主体。需要说明的是,上述实施例和实施方式中关于柱塞泵的描述,同
样适用于本实施例的喷洒设备。可选地,所述喷洒设备包括植保无人机、农药喷洒车、人力喷洒装置、洗车机和加药器。
209.以上所述仅是本技术的较佳实施例而已,并非对本技术做任何形式上的限制,虽然本技术已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本技术,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本技术技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本技术技术方案的内容,依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本技术技术方案的范围内。
210.本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。
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