CN105247212B - 用于隔膜泵的阀 - Google Patents

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Abstract

隔膜泵(10)包括提供一对相对的泵腔室(12)和(13)的泵主体(11)。泵主体(11I)中安装有活塞组件(14)，活塞组件(14)提供通过横向活塞杆(16)联接的一对活塞(15)，以使得活塞(15)以沿着轴线(18)的方向(17)一致地线性往复运动。每个活塞(15)都包括隔膜(22)，隔膜(22)提供第一子腔室(23)和第二子腔室(24)。受压的工作流体(液体或气体)交替地输送至子腔室(23)，以使得活塞组件(14)往复运动。阀(25)***作为调整受压流体的输送或交替地将受压流体输送至第一子腔室(23)。

Description

用于隔膜泵的阀
技术领域
本发明涉及阀，更具体地但不是唯一地涉及用于通过受压的工作流体(例如，空气)进行操作的隔膜泵的阀。
背景技术
隔膜泵包括泵腔室，泵腔室由活塞或隔膜分隔以提供第一子腔室和第二子腔室，其中，第一子腔室接收受压的工作流体(液体或气体)，第二子腔室接收被泵送的流体。受压的工作流体被输送至第一子腔室以使活塞和隔膜往复运动，从而改变第二子腔室的体积，进而通过第二子腔室泵送流体。这些隔膜泵具有入口和出口，其中，入口和出口通过单向阀与第二子腔室连通，以使得被泵送的流体以预定方向经过泵。第一歧管联接入口与第二子腔室，而第二歧管联接第二子腔室和出口。
国际专利申请PCT/AU2009000199(WO 2009/137862A1)中描述的是通过受压空气进行操作的隔膜泵。该泵包括相对于第一子腔室提供和调整空气输送和排放的阀。排出的空气经过阀并被输送至***。
由于从阀向下游流动的气流的阻力，上述泵的效率被降低。
发明目的
本发明的目的是克服或基本上改善上述缺点中的至少一个。
发明内容
本文公开一种泵，其具有：
泵主体，提供泵腔室；
活塞，可动地安装在主体中以相对于泵主体往复运动；
隔膜，将活塞密封地连接至泵主体，以将所述泵腔室分隔成第一子腔室和第二子腔室；
第一管道，所述第一管道与所述第一子腔室连通，以供被泵送的流体流至所述第一子腔室或从所述第一子腔室流出的流动；
第二管道，所述第二管道与所述第二子腔室连通，以供工作流体流至所述第二腔室或从所述第二腔室流出的流动以使所述活塞往复运动；
阀，用于供相对于所述第二子腔室输送和排放工作流体，该阀包括：
阀体，具有输送管道、第一排放管道和第二排放管道；以及
可活动阀元件，安装在阀体中并且可相对于阀体运动，以供输送管道与第二子腔室定时连接以将工作流体输送至第二子腔室，并且供第一排放管道和第二排放管道与第二子腔室定时连接以通过管道的方式输送来自第二子腔室的工作流体。
优选地，泵包括***，工作流体流经过***且第一排放管道连接至***，以将工作流体输送至***。
优选地，第二排放管道延伸至阀体的外部，工作流体从该外部直接排放至大气。
优选地，阀为阀芯阀，可活动阀元件为阀芯，阀芯在第一位置和第二位置之间轴向地运动，其中，在第一位置阀芯使第二子腔室连接与受压的工作流体的供给连接，在第二位置阀芯将第二子腔室与第一排放管道和第二排放管道连接。
优选地，泵腔室为第一泵腔室，泵主体还具有第二泵腔室；活塞为第一活塞，泵还包括第二活塞，第二活塞也安装在泵主体中用于以与第一活塞相反的方向相对于泵主体往复运动；隔膜为第一隔膜；以及泵还包括第二隔膜，第二隔膜密封地将第二活塞连接至泵主体以将第二泵腔室分隔成第三子腔室和第四子腔室；以及其中
泵还包括∶
第四管道，第四管道与第三子腔室连通以供被泵送的流体流至第三子腔室和从第三子腔室流出的流动；第五管道，第五管道与第四子腔室连通，以供工作流体流至第四子腔室和从第四子腔室流出的流动以使第二活塞往复运动，通过输送管道至第四子腔室的定时连接和第一排放管道和第二排放管道与第四子腔室的连接，阀允许工作流体相对于第四子腔室进行输送和排放。
优选地，工作流体为空气。
附图说明
下面将参照附图，仅通过示例描述本发明的优选形式，附图中：
图1是隔膜泵的示意性截面侧视图；
图2是图1的泵的另一示意性截面侧视图；
图3是在图1的泵中使用的阀的示意性平面图；
图4是图3的阀的示意性截面侧视图；
图5是图3的阀的示意性截面端视图。
图6是在图1的泵中使用的隔膜的示意性平面图；
图7是图6的隔膜的示意性截面侧视图；
图8是如图7所示的隔膜的一部分的示意性放大剖视图；
图9是如图7所示的隔膜的一部分的示意性放大剖视图；
图10是图1至图8的泵的示意性平面图；
图11是具有如图10所示的组件的泵的示意性侧视图；
图12是在如图10和图11所示的泵中使用的阀壳体的示意性平面图；
图13是图12的阀体的示意性端视图；以及
图14是在图12和图13的阀体中使用的示意性阀芯。
具体实施方式
在附图中，示意性地示出了隔膜泵10。泵10包括泵主体11，泵主体11提供一对相对的泵腔室12和13。主体11中安装有活塞组件14，活塞组件14提供一对活塞15，这对活塞15通过横向活塞杆16联接，以使得活塞15在沿轴线18的方向17上一致地线性往复运动。活塞杆16和活塞15以纵轴线18作为其纵轴线。主体11包括提供一对碗部19的基础部20。每个碗部19固定有套筒21，碗部19和关联的套筒19配合，以提供腔室12和13。
活塞杆16可滑动地安装在碗部19中。
每个活塞15上固定有隔膜22，隔膜22与关联的活塞15一起将各个腔室12或13分隔成第一子腔室23和第二子腔室24。受压的工作流体(液体或气体)交替地输送至子腔室23以使得活塞组件14往复运动。从而，泵10能以液体驱动或以气体驱动。
附图示意性地示出了控制阀25和关联的管道，关联的管道将工作流体输送至子腔室23，并且供随着腔室23的体积改变而从子腔室23排出工作流体。
泵10具有入口26和出口27，其中，被泵送的流体输送至入口26，且被泵送的流体在泵10产生的压力下被输送到出口27。入口26与两个子腔室24连通，同时出口27也与两个子腔室24连通。更具体地，入口26通过歧管28联接至子腔室24。同时每个出口27通过歧管29联接至子腔室24。
为了保证被泵送的流体以预定方向经过泵10，设置了单向阀30。
在图3至图5中最佳地观察单向阀30中的一个。每个单向阀30均由弹性塑料材料整体地形成，并用于控制被泵送通过阀10的流体，同时还密封地连接关联的歧管28/29与主体11。每个阀30都包括具有纵轴线32的长型的基础部31。基础部31具有一对纵向延伸的侧部33，这对侧部33基本上共同扩展并相对于轴线32横向间隔开。端部34与侧部33联接，端部34相对于轴线32纵向地间隔开并大体相对于轴线32横向延伸。每个端部34均基本为弓形配置。
基础部31在关联的歧管28和套管21之间提供密封。
每个阀30还包括可活动阀构件35，使可活动阀构件35相对于关联的阀座36运动，从而提供阀开口37。具体地，使每个构件35在打开位置和闭合位置之间运动，其中，打开位置用于通过关联的阀开口37的流动，闭合位置阻止以相反的方向通过阀开口37的流动。
每个阀构件35都大体上为圆形配置并具有环形的凸表面38，凸表面38接合关联的阀座36。凹部57大体在阀构件35的中央处并被表面38围绕。当阀构件35处于打开位置时，凹部57有助于为流体流动提供更大的孔。每个构件35都通过桥接件39附接至相邻的端部34。构件35能通过桥接件39的弹性变形相对于关联的阀座36运动。每个桥接件39都包括一对横向间隔开的长型的桥接部40，桥接部40大体上平行于轴线32延伸并允许阀构件25相对于横轴线41进行角运动。
优选地，基础部31的横截面是弓形的，更具体地是“C”形配置。因此，基础部33提供凸表面42和凸表面43。
如图3中最便于观察到的，基础部33是围绕孔44的闭环，构件35位于孔44内部。
隔膜22示于图6、图7、图8和图9中。
隔膜22包括中央的基础部45，基础部45是环形配置，以提供中央孔46。基础部45具有多个肋47，肋47有助于将隔膜22固定和密封至关联的活塞15。具体地，基础部45从轴线18且关于轴线18成角度地径向延伸，并且基础部45大体上是平坦的。基础部45是环形配置，从而其纵轴线也是轴线18。
隔膜22具有固定至主体20的***部48。隔膜部49在基础部45和***48之间延伸。隔膜部49也是环形的，并具有第一径向地且成角度地延伸的区段50和第二径向地且成角度地延伸的区段51。与区段50相比，区段51在轴线18的方向上进一步偏离基础部45。
区段50具有比区段51的相应宽度53更宽的宽度52。区段50和51通过分开区段50和51的铰接部54联接。铰接部54允许区段50和51之间通过铰接部54的弹性变形进行相对运动。这种相对运动通过与铰接线54相邻的隔膜部49的弹性变形来提供。
如图6中最佳观察到的，区段51还关于轴线18成角度地延伸。
每个隔膜22都由弹性塑料材料整体地形成。
优选地，每个阀30和每个隔膜22都由弹性塑料材料模制而成。
在上面描述的泵10的操作中，受压的工作流体通过阀25的操作被选择性地输送至第一子腔室23。这使得活塞组件14往复运动，从而改变子腔室23和子腔室24的体积。被泵送的流体输送至入口26，该流体从入口26通过单向阀30流至子腔室24。随着每个子腔室24的体积增加，被泵送的流体被吸入每个子腔室24。随着每个子腔室24的体积减小，被泵送的流体通过关联的单向阀30再被输送至出口27。
单向阀30以适当的取向定位，以根据其位置允许入口方向或出口方向上的流动，从而允许流体通过泵10。
每个活塞15都包括安装法兰55以及固定至安装法兰55的关联的夹板56，以使得关联的隔膜的基础部45被夹持在关联的安装法兰55和夹板56之间。
参照图10至图14，阀25将被更充分地理解。
阀25是包括空心主体60的阀芯阀，空心主体60提供具有纵轴线62的通道61。优选地，轴线62大体上水平。可活动阀构件以阀芯63的形式可滑动地被接收在通道62中。阀芯63可在第一位置之间沿轴线62运动，在第一位置处，压缩空气输送至第一子腔室23，以使活塞15无技巧地进行泵送动作。位于进一步位置处的阀芯63替代性地连接子腔室23与排放部分。
阀体60包括：连接至压缩空气的供给的至少一个输送管道64；以及用于从第一子腔室23输送排出的空气的至少第一排放管道65和第二排放管道66。管道65连通***67，而管道66延伸至阀体60中的排放口68，排出的空气通过排放口68直接输送至大气，并优选地经由分布网格输送以分散排出流。
阀芯63包括输送通道70和通道69，其中，通道70连接输送管道/多个输送管道64与子腔室23中的单独一个子腔室23，通道69连接其它子腔室23与排放通道65和66。与通道70类似的通道被提供以将其它子腔室23连接至输送管道/多个输送管道64和排放通道65和66。
使阀芯63进行往复运动，以相对于子腔室23提供空气的输送和排放。这继而又使得活塞15往复运动。可通过由输送至阀芯63的端部的空气或由附接至阀芯63的致动器向阀芯63施加轴向力，使阀芯63进行往复运动。
具有以上阀25的上述优选实施方式提供了降低气流流向大气的阻力的明显优点。首先，空气输送至***67，同时特定比例的排出的空气输送至通向大气的排放口68。这显著地提高了泵10的效率。
虽然已经参照具体示例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，本发明能以诸多其它形成来实现。

Claims (13)

1.一种泵，具有：
泵主体，提供第一泵腔室；
活塞，可动地安装在所述泵主体中，以相对于所述泵主体往复运动；
隔膜，将所述活塞密封地连接至所述泵主体，以将所述第一泵腔室分隔成第一子腔室和第二子腔室；
第一管道，所述第一管道与所述第一子腔室连通，以供工作流体流至所述第一子腔室和从所述第一子腔室流出的流动，以使所述活塞往复运动；
第二管道，所述第二管道与所述第二子腔室连通，以供被泵送的流体流至所述第二子腔室和从所述第二子腔室流出的流动；
阀，用于供所述工作流体相对于所述第一子腔室的输送和排放，所述阀包括：
阀体，联接于输送管道、第一排放管道和第二排放管道，所述第一排放管道和所述第二排放管道分别将排放的工作流体输送至大气；以及
可活动阀元件，安装在所述阀体中并且能相对于所述阀体运动，以供所述输送管道与所述第一子腔室定时连接以将所述工作流体输送至所述第一子腔室，并且供所述第一排放管道和所述第二排放管道与所述第一子腔室定时连接以通过管道的方式输送来自所述第一子腔室的所述工作流体。
2.如权利要求1所述的泵，还包括***，其中，所述工作流体经过所述***，且所述第一排放管道连接至所述***，以将所述工作流体输送至所述***。
3.如权利要求1所述的泵，其中，所述第二排放管道延伸至所述阀体的外部，所述工作流体从所述阀体的外部直接排放至大气。
4.如权利要求1所述的泵，其中，所述阀为阀芯阀，所述可活动阀元件为阀芯，其中所述阀芯在第一位置和第二位置之间轴向地运动，在所述第一位置所述阀芯使所述第一子腔室与受压的所述工作流体的供给连接，在所述第二位置所述阀芯将所述第一子腔室与所述第一排放管道和所述第二排放管道连接。
5.如权利要求1所述的泵，其中，所述泵主体还具有第二泵腔室，所述活塞为第一活塞，所述泵还包括第二活塞，所述第二活塞也安装在所述泵主体中用于以与所述第一活塞相反的方向相对于所述泵主体往复运动，所述隔膜为第一隔膜，以及所述泵还包括第二隔膜，所述第二隔膜将所述第二活塞密封地连接至所述泵主体以将所述第二泵腔室分隔成第三子腔室和第四子腔室；以及其中
所述泵还包括：
第三管道，所述第三管道与所述第三子腔室连通以供被泵送的流体流至所述第三子腔室和从所述第三子腔室流出的流动；
第四管道，所述第四管道与所述第四子腔室连通，以供所述工作流体流至所述第四子腔室和从所述第四子腔室流出的流动以使所述第二活塞往复运动，通过所述输送管道至所述第四子腔室的定时连接和所述第一排放管道和所述第二排放管道与所述第四子腔室的连接，所述阀允许所述工作流体相对于所述第四子腔室进行输送和排放。
6.如权利要求1所述的泵，其中，所述工作流体为空气。
7.如权利要求2所述的泵，其中，所述第二排放管道延伸至所述阀体的外部，所述工作流体从所述阀体的外部直接排放至大气。
8.如权利要求2所述的泵，其中，所述阀为阀芯阀，所述可活动阀元件为阀芯，其中所述阀芯在第一位置和第二位置之间轴向地运动，在所述第一位置所述阀芯使所述第一子腔室与受压的所述工作流体的供给连接，在所述第二位置所述阀芯将所述第一子腔室与所述第一排放管道和所述第二排放管道连接。
9.如权利要求2所述的泵，其中，所述泵主体还具有第二泵腔室，所述活塞为第一活塞，所述泵还包括第二活塞，所述第二活塞也安装在所述泵主体中用于以与所述第一活塞相反的方向相对于所述泵主体往复运动，所述隔膜为第一隔膜，以及所述泵还包括第二隔膜，所述第二隔膜将所述第二活塞密封地连接至所述泵主体以将所述第二泵腔室分隔成第三子腔室和第四子腔室；以及其中
所述泵还包括：
第三管道，所述第三管道与所述第三子腔室连通以供被泵送的流体流至所述第三子腔室和从所述第三子腔室流出的流动；
第四管道，所述第四管道与所述第四子腔室连通，以供所述工作流体流至所述第四子腔室和从所述第四子腔室流出的流动以使所述第二活塞往复运动，通过所述输送管道至所述第四子腔室的定时连接和所述第一排放管道和所述第二排放管道与所述第四子腔室的连接，所述阀允许所述工作流体相对于所述第四子腔室进行输送和排放。
10.如权利要求3所述的泵，其中，所述工作流体为空气。
11.如权利要求3所述的泵，其中，所述阀为阀芯阀，所述可活动阀元件为阀芯，其中所述阀芯在第一位置和第二位置之间轴向地运动，在所述第一位置所述阀芯使所述第一子腔室与受压的所述工作流体的供给连接，在所述第二位置所述阀芯将所述第一子腔室与所述第一排放管道和所述第二排放管道连接。
12.如权利要求11所述的泵，其中，所述泵主体还具有第二泵腔室，所述活塞为第一活塞，所述泵还包括第二活塞，所述第二活塞也安装在所述泵主体中用于以与所述第一活塞相反的方向相对于所述泵主体往复运动，所述隔膜为第一隔膜，以及所述泵还包括第二隔膜，所述第二隔膜将所述第二活塞密封地连接至所述泵主体以将所述第二泵腔室分隔成第三子腔室和第四子腔室；以及其中
所述泵还包括：
第三管道，所述第三管道与所述第三子腔室连通以供被泵送的流体流至所述第三子腔室和从所述第三子腔室流出的流动；
第四管道，所述第四管道与所述第四子腔室连通，以供所述工作流体流至所述第四子腔室和从所述第四子腔室流出的流动以使所述第二活塞往复运动，通过所述输送管道至所述第四子腔室的定时连接和所述第一排放管道和所述第二排放管道与所述第四子腔室的连接，所述阀允许所述工作流体相对于所述第四子腔室进行输送和排放。
13.如权利要求12所述的泵，其中，所述工作流体为空气。
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