CN108050050B - 用于无脉动正位移泵的驱动*** - Google Patents

用于无脉动正位移泵的驱动*** Download PDF

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Abstract

一种用于泵的驱动***包括限定内部压力室的壳体、设置在内部压力室中并且具有第一牵拉室和第二牵拉室以及用于接收驱动器的中心狭槽的活塞、具有能够滑动地固定在第一牵拉室中的自由端部的第一牵拉件、和具有能够滑动地固定在第二牵拉室中的自由端部的第二牵拉件、和连接到第一牵拉件的第一流***移构件、和连接到第二牵拉件的第二流***移构件。

Description

用于无脉动正位移泵的驱动***
本申请是申请人为“固瑞克明尼苏达有限公司”的进入中国国家阶段日期为2016年8月5日的申请号为201480074996.9的发明名称为“用于无脉动正位移泵的驱动***”的专利申请(国际申请日为2014-12-22，国际申请号为PCT/US2014/071950)的分案申请。
交叉引用相关申请
本申请要求以下申请的优先权，即2014年7月9日提交的、命名为“具有膜片压力室的机械驱动膜片泵”的62/022,263号美国临时申请，和2014年2月7日提交的、命名为“具有膜片压力室的机械驱动膜片泵”的61/937,266号美国临时申请，所述公开内容通过引用而被全部纳入本文。
技术领域
本公开涉及正位移泵并且更具体地涉及用于正位移泵的内部驱动***。
背景技术
正位移泵以选定流量排放过程流体。在典型的正位移泵中，通常为活塞或膜片的流***移构件驱动过程流体通过泵。当流***移构件被拉回时，抽吸状态产生在流体流动路径中，这将过程流体从入口歧管抽进流体腔中。流***移构件然后反转方向并且迫使过程流体通过出口歧管到流体腔外。
空气操作复式位移泵通常地使用膜片作为流***移构件。在空气操作复式位移泵中，两个膜片通过轴被连结，并且压缩空气是泵中的工作流体。压缩空气应用于与相应的膜片相关联的两个膜片室中的一个。当压缩空气应用于第一膜片室时，第一膜片被偏转进入第一流体腔中，这从流体腔释放过程流体。同时地，第一膜片牵拉连接至第二膜片的轴，将第二膜片拉回并且将过程流体抽进第二流体腔中。空气阀控制压缩空气的传送，空气阀通常被膜片机械地致动。因而，一个膜片被拉回，直到所述膜片促使致动器切换空气阀。切换空气阀将压缩空气从第一膜片室排出至大气，并且将新压缩空气引入第二膜片室中，因而导致相应膜片的往复运动。可选地，第一流***移构件和第二流***移构件可以是活塞而非膜片，并且泵可以以相同方式操作。
液压驱动复式位移泵利用液压流体作为工作流体，这允许泵以比空气驱动泵更高的压力操作。在液压驱动复式位移泵中，液压流体驱动一个流***移构件进入泵送冲程，同时流***移构件机械地连接到第二流***移构件，并且从而将第二流***移构件牵拉进入抽吸冲程。液压流体和活塞的使用能使泵在比空气驱动膜片泵可以达到的压力更高的压力下操作。
可选地，复式位移泵可以被机械地操作，而不使用空气或液压流体。在这些情况下，除了压缩空气不用于驱动***外，泵的操作基本类似于空气操作复式位移泵。替代地，往复驱动器机械地连接到第一流***移构件和第二流***移构件，并且往复驱动器驱动两个流***移构件进入抽吸冲程和泵送冲程。
发明内容
根据本发明的一个实施例，用于泵送设备的驱动***包括壳体、填充工作流体并且被壳体限定的内部压力室、和密封地包封内部压力室的第一端部的流***移构件。往复构件被设置在内部压力室中，并且往复构件具有牵拉室。牵拉件固定在牵拉室中，并且流***移构件连接到牵拉件。
根据另一实施例，用于泵送设备的驱动***包括壳体、填充工作流体并且由壳体限定的内部压力室、设置在内部压力室中的往复构件和多个流***移构件。往复构件具有第一牵拉室和第二牵拉室。第一牵拉件固定在第一牵拉室中，并且多个流***移构件中的第一个连接到第一牵拉件。第二牵拉件被固定在第二牵拉室中，并且多个流***移构件中的第二个连接到第二牵拉件。
根据还一实施例，用于泵送设备的驱动***包括壳体、填充工作流体并且被壳体限定的内部压力室、和密封地包封内部压力室的第一端部的流***移构件。驱动器延伸到内部压力室中，并且毂被设置在驱动器上，其中毂上具有附接构件。挠性带连接至流***移构件和附接部分。
本发明的还一实施例包括用于泵送设备的驱动***，所述驱动***具有壳体、填充工作流体并且被壳体限定的内部压力室、和多个流***移构件。驱动器延伸到内部压力室中，并且毂被设置在驱动器上。毂具有第一附接部分和第二附接部分，第一挠性带连接至多个流***移构件中的第一个，并且第二挠性带连接至多个流***移构件中的第二个。
根据另一实施例，用于泵送设备的驱动***包括第一壳体、填充工作流体并且由第一壳体限定的内部压力室、和设置在第一壳体中的第二壳体。第二壳体具有第一泵送室、第二泵送室、和通过泵送室的第一端部的孔。往复构件能够滑动地设置在第二壳体中，并且分离第一泵送室和第二泵送室。牵拉壳体与往复构件成为一体，并且通过孔突出。牵拉壳体限定牵拉室，并且牵拉件设置在牵拉室中。牵拉件连接到流***移构件。
根据另一实施例，用于泵送设备的驱动***包括第一壳体、填充工作流体并且由第一壳体限定的内部压力室、设置在第一壳体中的第二壳体和多个流***移构件。第二壳体具有第一泵送室、第二泵送室、和通过泵送室的端部的第一孔和第二孔。往复构件能够滑动地设置在第二壳体中，并且分离第一泵送室和第二泵送室。第一牵拉壳体与往复构件成为一体，并且通过第一孔突出，而第二牵拉壳体与往复构件成为一体，并且通过第二孔突出。第一牵拉壳体和第二牵拉壳体限定第一牵拉室和第二牵拉室。第一牵拉件设置在牵拉室中，并且第二牵拉件设置在第二牵拉室中。第一牵拉件连接到多个流***移构件中的第一个，并且第二牵拉件连接到多个流***移构件中的第二个。
根据还一实施例，用于泵送设备的驱动***包括第一壳体、填充工作流体并且由第一壳体限定的内部压力室、和设置在第一壳体中的第二壳体。螺线管设置在第二壳体中，并且往复构件能够滑动地设置在螺线管中。往复构件具有与往复构件的第一端部成为一体的牵拉壳体，其中牵拉壳体限定牵拉室，并且牵拉件能够滑动地设置在牵拉室中。流***移构件连接到牵拉件。
用于泵送设备的驱动***的另一实施例包括第一壳体、填充工作流体并且由第一壳体限定的内部压力室、设置在第一壳体中的第二壳体和多个流***移构件。螺线管设置在第二壳体中，并且往复构件能够滑动地设置在螺线管中。往复构件附接到第一牵拉壳体和第二牵拉壳体。每个牵拉壳体都限定牵拉室。第一牵拉件能够滑动地设置在第一牵拉室中，并且第一牵拉件连接到多个流***移构件中的第一个，并且第二牵拉件能够滑动地设置在第二牵拉室中，并且连接到多个流***移构件中的第二个。
附图说明
图1是泵、驱动***和马达的后部透视图。
图2是泵、驱动***和驱动器的分解透视图。
图3A是沿着图1中的部分3-3的剖视图，示出泵、驱动***和驱动器的连接。
图3B是沿着图1中的部分3-3的剖视图，示出在超压事件中图3A的连接。
图4是沿着图1中的部分4-4的顶部剖视图，示出泵、驱动***和驱动器的连接。
图5是沿着图1中的部分5-5的剖视图，示出泵、驱动***和驱动器的连接。
图6是沿着图1中的部分6-6的剖视图，示出泵、驱动***和驱动器的连接。
图7是沿着图1中的部分7-7的剖视图，示出泵、驱动***和驱动器的连接。
具体实施方式
图1示出了泵10、电动驱动器12和驱动***14的透视图。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、和出口止回阀24a和24b。驱动***14包括壳体26和活塞引导件28。壳体包括工作流体入口30和驱动室32(在图2中最佳显示)。电动驱动器12包括马达34、齿轮减速驱动器36和驱动器38。
流体盖20a和20b通过紧固件40被附接至入口歧管16。入口止回阀22a和22b(图2示出)分别地设置在入口歧管16和流体盖20a和20b之间。流体盖20a和20b通过紧固件40被类似地附接至出口歧管18。出口止回阀24a和24b(图2示出)分别地设置在出口歧管18和流体盖20a和20b之间。壳体26通过紧固件42被固定在流体盖20a和20b之间。流体腔44a(在图3中最佳显示)形成在壳体26和流体盖20a之间。流体腔44b(在图3中最佳显示)形成在壳体26和流体盖20b之间。
马达34附接至齿轮减速驱动器36并且驱动齿轮减速驱动器36。齿轮减速驱动器36驱动驱动器38以致动泵10。驱动器38通过紧固件46被固定在驱动室32中。
壳体26通过工作流体入口30以填充工作流体，诸如压缩空气的气体，或不可压缩液压流体。当工作流体是不可压缩液压流体时，壳体26进一步地包括在超压事件中用于存储不可压缩液压流体的一部分的蓄积器。如下更详细地所述，驱动器38促使驱动***14将过程流体从入口歧管16抽吸至流体腔44a或流体腔44b中。然后，工作流体将过程流体从流体腔44a或流体腔44b释放进入出口歧管18中。在过程流体被排出至出口歧管18的同时，入口止回阀22a和22b防止过程流体回流进入入口歧管16中。类似地，出口止回阀24a和24b防止过程流体从出口歧管18回流进入流体腔44a或44b中。
图2是泵10、驱动***14和驱动器38的分解透视图。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、和出口止回阀24a和24b。入口止回阀22a包括基座48a和回止球50a，并且入口止回阀22b包括基座48b和回止球50b。类似地，出口止回阀24a包括基座49a和回止球51a，并且出口止回阀24b包括基座49b和回止球51b。虽然入口止回阀22a/22b和出口止回阀24a/24b被示出为球形止回阀，但是入口止回阀22a/22b和出口止回阀24a/24b可以是用于防止过程流体的回流的任何适当的阀。
泵进一步地包括流***移构件52a和52b。在本实施例中，流***移构件52a和52b被示出为膜片，但是流***移构件52a和52b可以是膜片、活塞或用于移位过程流体的任何其它适当的装置。另外地，尽管泵10被描述为利用两个膜片的复式位移泵，但是理解，在没有任何材料改变的情况下，驱动***14可以类似地驱动单个位移泵。还理解，驱动***14可以利用超过两个的流***移构件以驱动泵。
驱动***14包括壳体26、活塞引导件28、活塞54、牵拉件56a和56b、和面板58a和58b。壳体26包括工作流体入口30、引导开口60、环形结构62、和套管64a和64b。壳体26限定在操作过程中包括工作流体的内部压力室66。在本实施例中，驱动***14的往复构件被示出为活塞，但是理解，驱动***14的往复构件可以是用于产生往复移动的任何适当的装置，诸如止转棒轭或适合于在壳体26中往复的任何其它的驱动器。
活塞引导件28包括圆柱螺母68和引导销70。活塞54包括设置在活塞54的第一端部中的牵拉室72a和设置在活塞54的第二端部中的牵拉室72b(图3A示出)。活塞54进一步地包括中心狭槽74、轴向狭槽76、和用于接收面板紧固件80的开口78a和78b(未示出)。牵拉件56a与牵拉件56b是相同的，类似的数字指示类似的部件。牵拉件56a包括附接端部82a、自由端部84a、以及在附接端部82a和自由端部84a之间延伸的牵拉轴86a。牵拉件56a的自由端部84a包括凸缘85a。面板58a与面板58b是相同的，类似的数字指示类似的部件。面板58a包括紧固孔88a和牵拉开口90a。在本实施例中，流***移构件52a包括附接螺钉92a和膜片94a。驱动器38包括壳体96、曲柄轴98、凸轮随动件100、轴承102和轴承104。环形结构62包括通过其中的开口106。
入口歧管16通过紧固件40被附接到流体盖20a。入口止回阀22a设置在入口歧管16和流体盖20a之间。入口止回阀22a的基座48a位于入口歧管16上，并且入口止回阀22a的回止球50a被设置在基座48a和流体盖20a之间。类似地，入口歧管16通过紧固件40被附接至流体盖20b，并且入口止回阀22b被设置在入口歧管16和流体盖20b之间。出口歧管18通过紧固件40被附接到流体盖20a。出口止回阀24a被设置在出口歧管18和流体盖20a之间。出口止回阀24a的基座49a位于流体盖20a上，并且出口止回阀24a的回止球51a被设置在基座49a和出口歧管18之间。类似地，出口歧管18通过紧固件40被附接至流体盖20b，并且出口止回阀24b被设置在出口歧管18和流体盖20b之间。
流体盖20a通过紧固件42被固定地附接至壳体26。流***移构件52a固定在壳体26和流体盖20a之间，以限定流体腔44a并且密封地包封内部压力室66中的一个端部。流体盖20b通过紧固件42被固定地附接至壳体26，并且流***移构件52b固定在壳体26和流体盖20b之间。类似于流体腔44a，流体腔44b通过流体盖20b和流***移构件52b以被形成，并且流***移构件52b密封地包封内部压力室66的第二端部。
套管64a和64b被设置在环形结构62上，并且活塞54被设置在壳体26中并且搭乘在套管64a和64b上。圆柱螺母68延伸通过引导开口60并且固定在引导开口60中。引导销70固定地固定至圆柱螺母68，并且搭乘在轴向狭槽76中，以防止活塞54围绕轴线A-A转动。牵拉件56a的自由端部84a能够滑动地设置在活塞54的牵拉室72a中。牵拉轴86a延伸通过面板58a的牵拉开口90a。面板58a通过面板紧固件80被固定至活塞54，面板紧固件80延伸通过开口88a并且进入活塞54的紧固孔78a中。牵拉开口90a的尺寸形成为使得牵拉轴86a可以滑动通过牵拉开口90a，但是自由端部84a被接合面板58a的凸缘85a保持在牵拉室72a中。附接端部82a固定至附接螺钉92a，以将流***移构件52a连接到牵拉件56a。
曲柄轴98通过轴承102和轴承104被可转动地安装在壳体96中。凸轮随动件100附接至曲柄轴98，使得当驱动器38安装到壳体26时，凸轮随动件100延伸到壳体26中，并且接合活塞54的中心狭槽74。通过延伸穿过壳体96并且进入紧固孔108中的紧固件46，驱动器38被安装在壳体26的驱动室32中。
内部压力室66通过工作流体入口30填充工作流体，压缩气体或不可压缩液压流体。开口106允许工作流体流过内部压力室66，并且在流***移构件52a和流***移构件52b上施加力。
凸轮随动件100沿着轴线A-A往复地驱动活塞54。当活塞54朝流***移构件52a被移位时，由于牵拉件56b的接合面板58b的自由端部84b上的凸缘85b，牵拉件56b在相同方向上被牵拉。牵拉件56b从而将流***移构件52b牵拉进入抽吸冲程。牵拉流***移构件52b促使流体腔44b的体积增加，这将过程流体从入口歧管16抽进流体腔44b中。在抽吸冲程中，出口止回阀24b防止过程流体被从出口歧管18抽进流体腔44b中。同时，过程流体被抽吸进入流体腔44b中，工作流体在内部压力室66中的充装压力推动流***移构件52a进入流体腔44a中，导致流***移构件52a开始泵送冲程。推动流***移构件52a进入流体腔44a中减少流体腔44a的体积，并且促使过程流体从流体腔44a排出进入出口歧管18中。在泵送冲程中，入口止回阀22a防止过程流体被排进入口歧管16中。当凸轮随动件100促使活塞54到相反方向时，流***移构件52a被牵拉件56a拉进抽吸冲程中，并且流***移构件52b被内部压力室66中的工作流体的充装压力推动进入泵送冲程中，从而完成泵送循环。
牵拉室72a和72b防止活塞54在流***移构件52a或52b上施加推力。如果过程流体中的压力超过工作流体中的压力，则工作流体将不能够推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程。在超压状态下，诸如当出口歧管18被阻塞时，驱动器38将继续驱动活塞54，但是因为工作流体的压力不足以促使流***移构件52a或52b进入泵送冲程，所以牵拉件56a和56b将保持在抽吸冲程中。当活塞54朝流***移构件52a移位时，通过将牵拉件56a容纳在牵拉室72a中，牵拉室72a防止牵拉件56a在流***移构件52a上施加任何推力。当出口歧管18被阻塞而未导致马达或泵的任何损害时，在未推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程的情况下允许活塞54继续振动，允许泵10继续运行。
图3A是在通常的操作过程中泵10、驱动***14和凸轮随动件100的剖视图。图3B是在出口歧管18已经被阻塞，即泵10已经空载之后，泵10、驱动***14和凸轮随动件100的剖视图。将一起讨论图3A和图3B。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、出口止回阀24a和24b、和流***移构件52a和52b。入口止回阀22a包括基座48a和回止球50a，而入口止回阀22b类似地包括基座48b和回止球50b。出口止回阀24a包括基座49a和回止球51a，并且出口止回阀24b包括基座49b和回止球51b。在本实施例中，流***移构件52a包括膜片94a、第一膜片板110a、第二膜片板112a和附接螺钉92a。类似地，流***移构件52b包括膜片94b、第一膜片板110b、第二膜片板112b和附接螺钉92b。
驱动***14包括壳体26、活塞引导件28、活塞54、牵拉件56a和56b、面板58a和58b、环形结构62、和套管64a和64b。壳体26包括引导开口60以用于接收通过其中的活塞引导件28，并且壳体26限定内部压力室66。活塞引导件28包括圆柱螺母68和引导销70。活塞54包括牵拉室72a和72b、中心狭槽74和轴向狭槽76。牵拉件56a包括附接端部82a、自由端部84a、以及在自由端部84a和附接端部82a之间延伸的牵拉轴86a。自由端部84a包括凸缘85a。类似地，牵拉件56b包括附接端部82b、自由端部84b和牵拉轴86b，并且自由端部84b包括凸缘85b。面板58a包括牵拉开口90a，并且面板58b包括开口90b。
流体盖20a被附接至壳体26，并且流***移构件52a固定在流体盖20a和壳体26之间。流体盖20a和流***移构件52a限定流体腔44a。流***移构件52a还密封地分离流体腔44a与内部压力室66。流体盖20b被附接至与流体盖20a相对的壳体26。流***移构件52b固定在流体盖20b和壳体26之间。流体盖20b和流***移构件52b限定流体腔44b，并且流***移构件52b从内部压力室66密封地分离流体腔44b。
活塞54搭乘在套管64a和64b上。通过凸缘85a和面板58a，牵拉件56a的自由端部84a能够滑动地固定在活塞54的牵拉室72a中。凸缘85a接合面板58a并且防止自由端部84a离开牵拉室72a。牵拉轴86a延伸穿过开口90a，并且附接端部82a接合附接螺钉92a。这样，将流***移构件52a附接至活塞54。类似地，通过凸缘85b和面板58b，牵拉件56b的自由端部84b能够滑动地固定在活塞54的牵拉室72b中。牵拉轴86b延伸穿过牵拉开口90b，并且附接端部82b接合附接螺钉92b。
凸轮随动件100接合活塞54的中心狭槽74。圆柱螺母68延伸通过引导开口60而进入内部压力室66中。引导销70附接至圆柱螺母68的突出进入内部压力室66中的端部，并且引导销70能够滑动地接合轴向狭槽76。
入口歧管16附接至流体盖20a和流体盖20b。入口止回阀22a设置在入口歧管16和流体盖20a之间，入口止回阀22b设置在入口歧管16和流体盖20b之间。基座48a搁放在入口歧管16上，并且回止球50a设置在基座48a和流体盖20a之间。类似地，基座48b搁放在入口歧管16上，并且回止球50b设置在基座48b和流体盖20b之间。这样，入口止回阀22a和22b被构造成用于允许过程流体从入口歧管16流进流体腔44a和44b中，同时防止过程流体从流体腔44a或44b回流进入入口歧管16中。
出口歧管18还附接至流体盖20a和流体盖20b。出口止回阀24a设置在出口歧管18和流体盖20a之间，出口止回阀24b设置在出口歧管18和流体盖20b之间。基座49a搁放在流体盖20a上，并且回止球51a被设置在基座49a和出口歧管18之间。类似地，基座49b搁放在流体盖20b上，并且回止球51b被设置在基座49b和出口歧管18之间。出口止回阀24a和24b被构造成用于允许过程流体从流体腔44a或44b流进出口歧管18中，同时防止过程流体从出口歧管18回流进入流体腔44a或44b中。
凸轮随动件100使活塞54沿着轴线A-A往复运动。通过具有能够滑动地接合轴向狭槽76的引导销70，活塞引导件28防止活塞54围绕轴线A-A转动。当活塞54朝流体腔44b被拉动时，由于接合面板58a的凸缘85a，所以牵拉件56a也朝流体腔44b被拉动。由于附接端部82a和附接螺钉92a的附接，牵拉件56a从而促使流***移构件52a进入抽吸冲程。牵拉流***移构件52a促使流体腔44a的体积增加，这将过程流体从入口歧管16通过止回阀22a抽进流体腔44a中。在抽吸冲程中，出口止回阀24a防止过程流体被从出口歧管18抽进流体腔44a中。
在过程流体被抽吸进入流体腔44a中时，工作流体促使流***移构件52b进入泵送冲程。工作流体被装填至比过程流体的压力更高的压力，这允许工作流体使未被活塞54拉进抽吸冲程中的流***移构件52a或52b移位。推动流***移构件52b进入流体腔44b中减少流体腔44b的体积，并且促使过程流体通过出口止回阀24b从流体腔44b排出而进入出口歧管18中。在泵送冲程中，入口止回阀22b防止过程流体被排进入口歧管16中。
当凸轮随动件100促使活塞54到相反方向并且朝流体腔44a行进时，面板58b在牵拉件56b的自由端部84b上捕捉凸缘85。牵拉件56b然后将流***移构件52b牵拉进入抽吸冲程，导致过程流体从入口歧管16通过止回阀22b进入流体腔44b中。同时，工作流体现在促使流***移构件52a进入泵送冲程，从而通过止回阀24a从流体腔44a排出过程流体并且进入出口歧管18中。
通过使活塞54的速度与由工作流体导致的泵送冲程排序，恒定的下游压力被生成以消除脉动。为消除脉动，活塞54被排序，使得当活塞开始牵拉流***移构件52a或52b中的一个进入抽吸冲程时，另一个流***移构件52a或52b已经完成其转变并且开始泵送冲程。用这种方法对抽吸冲程和泵送冲程排序防止驱动***14进入停止状态。
具体地参照图3B，活塞54的牵拉室72a和牵拉室72b允许泵10空载，而未导致泵10或马达12的任何损坏。当泵10空载时，过程流体压力超过工作流体压力，这防止工作流体推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程。
在超压过程中，流***移构件52a和流***移构件52b通过活塞54被缩回进入抽吸冲程中；然而，因为工作流体压力不足以推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程中，所以流***移构件52a和52b保持在抽吸冲程位置处。通过牵拉室72a，活塞54被防止机械地推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程，当过程流体压力超过工作流体压力并且活塞54朝流***移构件52a被驱动时，牵拉室72a容纳牵拉件56a，并且当过程流体压力超过工作流体压力并且活塞54朝流***移构件52b被驱动时，牵拉室72b容纳牵拉件56b。在牵拉室72a中容纳牵拉件56a并且在牵拉室72b中容纳牵拉件56b防止活塞54在流***移构件52a或52b上施加任何推力，这允许出口歧管18被阻塞而未损害泵10。
图4是沿着图1中的线4-4的顶部剖视图，示出了驱动***14和驱动器38的连接。图4还图示了流体盖20a和20b，以及流***移构件52a和52b。驱动***14包括壳体26、活塞54、牵拉件56a和56b、面板58a和58b、和套管64a和64b。壳体26和流***移构件52a和52b限定内部压力室66。壳体26包括驱动室32和环形结构62。活塞54包括牵拉室72a和72b、和中心狭槽74。牵拉件56a包括附接端部82a、自由端部84a、凸缘85a、和牵拉轴86a，而牵拉件56b类似地包括附接端部82b、自由端部84b、凸缘85b和轴86b。面板58a包括牵拉开口90a和开口88a。类似地，面板58b包括牵拉开口90b和开口88b。在本实施例中，驱动器38包括壳体96、曲柄轴98、凸轮随动件100、轴承102和轴承104。曲柄轴98包括驱动轴室和凸轮随动件室116。
流体盖20a通过紧固件42被附接至壳体26。流***移构件52a固定在流体盖20a和壳体26之间。流体盖20a和流***移构件52a限定流体腔44a。类似地，流体盖20b通过紧固件42被附接至壳体26，并且流***移构件52b固定在流体盖20b和壳体26之间。流体盖20b和流***移构件52b限定流体腔44b。壳体26和流***移构件52a和52b限定内部压力室66。
在本实施例中，流***移构件52a被示出为膜片并且包括膜片94a、第一膜片板110a、第二膜片板112a和附接螺钉92a。类似地，流***移构件52b被示出为膜片并且包括膜片94b、第一膜片板110b、第二膜片板112b和附接螺钉92b。尽管流***移构件52a和52b被示出为膜片，但是理解，流***移构件52a和52b也可以是活塞。
活塞54安装在内部压力室66中的套管64a和64b上。通过面板58a和凸缘85a，牵拉件56a的自由端部84a能够滑动地固定在牵拉室72a中。轴86a延伸穿过开口90a，并且附接端部82a接合附接螺钉92a。面板58a通过面板紧固件80a被固定至活塞54，面板紧固件80a延伸通过开口88a并且进入活塞54中。类似地，通过面板58b和凸缘85b，牵拉件56b的自由端部84b能够滑动地固定在牵拉室72b中。牵拉轴86b延伸穿过牵拉开口90b，并且附接端部82b接合附接螺钉92b。面板58b通过面板紧固件80b被附接至活塞54，面板紧固件80a延伸通过开口88b并且进入活塞54中。
驱动器38被安装在壳体26的驱动室32中。曲柄轴98通过轴承102和轴承104被可转动地安装在壳体96中。曲柄轴98通过驱动轴(未示出)被驱动，驱动轴在驱动轴室114处连接到曲柄轴98。凸轮随动件100安装到与驱动轴相对的曲柄轴98，并且凸轮随动件100安装在凸轮随动件室116处。凸轮随动件100延伸到内部压力室66中，并且接合活塞54的中心狭槽74。
驱动器38通过电动马达12(图1示出)被驱动，电动马达12在轴承102和104上转动曲柄轴98。从而，曲柄轴98围绕轴线B-B转动凸轮随动件100，因而凸轮随动件100促使活塞54沿着轴线A-A往复运动。因为活塞54具有通过凸轮随动件100的转动被确定的预定侧向位移，所以活塞54的速度可以与工作流体的压力排序，以消除下游脉动。
当凸轮随动件100朝流***移构件52b驱动活塞54时，活塞54经由牵拉件56a牵拉流***移构件52a进入抽吸冲程。牵拉件56a的凸缘85a接合面板58a，使得活塞54促使牵拉件56a也朝流***移构件52b移动，这促使牵拉件56a牵拉流***移构件52a进入抽吸冲程中。通过接合附接螺钉92a的附接端部82a，牵拉件56a牵拉流***移构件52a进入抽吸冲程。同时，内部压力室66中的加压工作流体推动流***移构件52b进入泵送冲程。
图5是沿着图1中的部分5-5的剖视图，示出泵10、驱动***214和凸轮随动件100的连接。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、出口止回阀24a和24b、和流***移构件52a和52b。入口止回阀22a包括基座48a和回止球50a，而入口止回阀22b包括基座48b和回止球50b。出口止回阀24a包括基座49a和回止球51a，而出口止回阀24b包括基座49b和回止球51b。在本实施例中，流***移构件52a包括膜片94a、第一膜片板110a、第二膜片板112a和附接构件216a。类似地，流***移构件52b包括膜片94b、第一膜片板110b、第二膜片板112b和附接构件216b。驱动***214包括壳体26、毂218、挠性带220a和220b、和销222a和222b。壳体26限定内部压力室66。
流体盖20a被附接至壳体26，并且流***移构件52a固定在流体盖20a和壳体26之间。流体盖20a和流***移构件52a限定流体腔44a，并且流***移构件52a密封地分离流体腔44a和内部压力室66。流体盖20b被附接至壳体26，并且流***移构件52b固定在流体盖20b和壳体26之间。流体盖20b和流***移构件52b限定流体腔44b，并且流***移构件52b密封地分离流体腔44b和内部压力室66。壳体26包括开口106以允许工作流体在内部压力室66中流动。
毂218压入配合到凸轮随动件100。销222a沿着轴线B-B从毂218的周边突出。类似地，销222b沿着轴线B-B从毂218的周边突出并且与销222a相对。挠性带220a附接到销222a和附接构件216a。挠性带220b附接到销222b和附接构件216b。
凸轮随动件100沿着轴线A-A驱动毂218。由于挠性带220a到附接构件216a和销222a的附接，所以当毂218朝流体腔44b被拉动时，挠性带220a也朝流体腔44b被拉动，导致流***移构件52a进入抽吸冲程。牵拉流***移构件52a促使流体腔44a的体积增加，这将过程流体从入口歧管16通过止回阀22a抽进流体腔44a中。在抽吸冲程中，出口止回阀24a防止过程流体被从出口歧管18抽进流体腔44a中。
在过程流体被抽吸进入流体腔44a中时，工作流体促使流***移构件52b进入泵送冲程。工作流体被装填至比过程流体的压力更高的压力，这允许工作流体使未被毂218拉进抽吸冲程中的流***移构件52a或52b移位。推动流***移构件52b进入流体腔44b中减少流体腔44b的体积，并且促使过程流体通过出口止回阀24b从流体腔44b排出而进入出口歧管18中。在泵送冲程中，入口止回阀22b防止过程流体被排进入口歧管16中。
当凸轮随动件100促使毂218到相反方向并且朝流体腔44a行进时，销222b接合挠性带220b，并且挠性带220b然后牵拉流***移构件52b进入抽吸冲程中，导致过程流体从入口歧管16进入流体腔44b中。同时，工作流体现在引起流***移构件52a进入泵送冲程，从而通过止回阀24a从流体腔44a排出过程流体并且进入出口歧管18中。
在泵10的操作过程中，挠性带220a和220b允许泵10的出口歧管18阻塞，而未有损坏泵10、驱动***214或电动马达12(图1示出)的危险。当出口歧管18被阻塞时，流体腔44a和流体腔44b中的压力等于内部压力室66中的工作流体的压力。当该超压状态出现时，毂218将拉动流***移构件52a和流***移构件52b进入抽吸冲程。然而，因为挠性带220a和220b的刚性不足以在流***移构件52a或52b上施加推力，所以驱动***214不能推动流***移构件52a或52b进入泵送冲程。
图6是沿着图1中的部分6-6的剖视图，示出泵10和驱动***314的连接。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、出口止回阀24a和24b、和流***移构件52a和52b。入口止回阀22a包括基座48a和回止球50a，而入口止回阀22b包括基座48b和回止球50b。出口止回阀24a包括基座49a和回止球51a，而出口止回阀24b包括基座49b和回止球51b。在本实施例中，流***移构件52a包括膜片94a、第一膜片板110a、和第二膜片板112a、和附接螺钉92a。类似地，流***移构件52b包括膜片94b、第一膜片板110b、和第二膜片板112b、和附接螺钉92b。
驱动***314包括壳体26、第二壳体316、活塞318、和牵拉件320a和320b。活塞318包括往复构件322以及牵拉壳体324a和324b。牵拉壳体324a限定牵拉室326a并且包括牵拉开口328a。牵拉壳体324b限定牵拉室326b并且包括牵拉开口328b。牵拉件320a包括附接端部330a、自由端部332a、以及在自由端部332a和附接端部330a之间延伸的牵拉轴334a。自由端部332a包括凸缘336a。类似地，牵拉件320b包括附接端部330b、自由端部332b和在自由端部332b和附接端部330b之间延伸的牵拉轴334b，并且自由端部332b包括凸缘336b。第二壳体316包括压力室338a和压力室338b、孔340a、孔340b、第一O型环342、第二O型环344和第三O型环346。
流体盖20a被附接至壳体26，并且流***移构件52a固定在流体盖20a和壳体26之间。流体盖20a和流***移构件52a限定流体腔44a，并且流***移构件52a密封地分离流体腔44a和内部压力室66。流体盖20b被附接至壳体26，并且流***移构件52b固定在流体盖20b和壳体26之间。流体盖20b和流***移构件52b限定流体腔44b，并且流***移构件52b密封地分离流体腔44b和内部压力室66。
第二壳体316被设置在壳体26中。活塞318被设置在第二壳体316中。第一O型环342围绕往复构件322被设置，并且第一O型环342和往复构件322密封地分离压力室338a和压力室338b。牵拉壳体324a从往复构件322延伸通过孔340a并且进入内部压力室66中。牵拉壳体324b从往复构件322延伸通过孔340b并且进入内部压力室66中。第二O型环344在孔340a处围绕牵拉壳体324a设置。第二O型环344密封地分离压力室338a与内部压力室66。第三O型环346在孔340b处围绕牵拉壳体324b设置。第三O型环346密封地分离压力室338b与内部压力室66。
通过凸缘336a，牵拉件320a的自由端部332a能够滑动地固定在牵拉室326a中。牵拉轴334a延伸穿过开口328a，并且附接端部330a接合附接螺钉92a。类似地，通过凸缘336b，牵拉件320b的自由端部332b能够滑动地固定在牵拉室326b中。牵拉轴334b延伸穿过牵拉开口328b，并且附接端部330b接合附接螺钉92b。
通过向压力室338a和压力室338b交替地提供加压流体，活塞318在第二壳体316中往复地被驱动。加压流体可以是压缩空气、不可压缩液压流体、或适合于驱动活塞318的任何其它流体。第一O型环342密封地分离压力室338a和压力室338b，这允许加压流体往复地驱动活塞318。当加压流体被提供至压力室338a时，第二O型环344密封地分离加压流体与设置在内部压力室66中的工作流体。类似地，当加压流体被提供至压力室338b时，第三O型环346密封地分离加压流体与设置在内部压力室66中的工作流体。
当压力室338a被加压时，活塞318朝流***移构件52b被驱动。从而，由于接合牵拉壳体324a的凸缘336a，牵拉件320a也朝流***移构件52b被拉动。由于附接端部330a和附接螺钉92a之间的连接，牵拉件320a促使流***移构件52a进入抽吸冲程。同时，内部压力室66中的工作流体推动流***移构件52b进入泵送冲程。在该冲程中，牵拉室326b防止活塞318推动流***移构件52b进入泵送冲程。
当压力室338b被加压时，冲程是相反的，从而朝流***移构件52a驱动活塞318。在该冲程中，由于接合牵拉壳体324b的凸缘336b，牵拉件320b朝流***移构件52a被拉动。由于附接端部330b和附接螺钉92b之间的连接，牵拉件320b促使流***移构件52b进入抽吸冲程。在流***移构件52b被拉动进入抽吸冲程的同时，内部压力室66中的工作流体推动流***移构件52a进入泵送冲程。类似于牵拉室326b，牵拉室326a防止活塞318推动流***移构件52a进入泵送冲程。
图7是沿着图1中的部分7-7的剖视图，示出泵10和驱动***414的连接。泵10包括入口歧管16、出口歧管18、流体盖20a和20b、入口止回阀22a和22b、出口止回阀24a和24b、和流***移构件52a和52b。入口止回阀22a包括基座48a和回止球50a，而入口止回阀22b包括基座48b和回止球50b。出口止回阀24a包括基座49a和回止球51a，而出口止回阀24b包括基座49b和回止球51b。在本实施例中，流***移构件52a包括膜片94a、第一膜片板110a、和第二膜片板112a、和附接螺钉92a。类似地，流***移构件52b包括膜片94b、第一膜片板110b、和第二膜片板112b、和附接螺钉92b。
驱动***414包括壳体26、第二壳体416、往复构件418、螺线管420、和牵拉件422a和422b。往复构件418包括电枢424和牵拉壳体426a和426b。牵拉壳体426a限定牵拉室428a并且包括牵拉开口430a。牵拉壳体426b限定牵拉室428b并且包括牵拉开口430b。牵拉件422a包括附接端部434a、自由端部436a、以及在附接端部434a和自由端部436a之间延伸的牵拉轴438a。自由端部436a包括凸缘440a。类似地，牵拉件422b包括附接端部434b、自由端部436b、以及在附接端部434b和自由端部436b之间延伸的牵拉轴438b。自由端部436b包括凸缘440b。
流体盖20a被附接至壳体26，并且流***移构件52a固定在流体盖20a和壳体26之间。流体盖20a和流***移构件52a限定流体腔44a，并且流***移构件52a密封地分离流体腔44a和内部压力室66。流体盖20b被附接至壳体26，并且流***移构件52b固定在流体盖20b和壳体26之间。流体盖20b和流***移构件52b限定流体腔44b，并且流***移构件52b密封地分离流体腔44b和内部压力室66。
往复构件418被设置在螺线管420中。牵拉壳体426a一体地附接至电枢424的第一端部，并且牵拉壳体426b一体地附接至电枢424的与牵拉壳体426a相反的第二端部。通过凸缘440a，牵拉件422a的自由端部436a能够滑动地固定在牵拉室428a中。牵拉轴438a延伸穿过牵拉开口430a，并且附接端部434a接合附接螺钉92a。类似地，通过凸缘440b，牵拉件422b的自由端部436b能够滑动地固定在牵拉室428b中。牵拉轴438b延伸穿过牵拉开口430b，并且附接端部434b接合附接螺钉92b。
螺线管420往复地驱动电枢424，电枢424从而往复地驱动牵拉壳体426a和牵拉壳体426b。
通过驱动电枢424的螺线管420，冲程在与初始冲程相反的方向上被反向。在该冲程中，牵拉壳体426b接合牵拉件422b的凸缘440b，并且从而牵拉件422b将流***移构件52b拉动进入抽吸冲程。同时，内部压力室66中的工作流体推动流***移构件52a进入泵送冲程。在流***移构件52a的泵送冲程中，牵拉室428a防止牵拉件422a在流***移构件52a上施加任何推力。
本文中描述的泵10和驱动***14提供数个优点。因为当活塞54被排序时，驱动***14提供过程流体的无脉动流动，所以驱动***14消除下游抑制器或电涌抑制器的需要。因为当一个流***移构件52a或52b从一个冲程改变时，另一个流***移构件52a或52b已经使过程流体移位，所以下游脉动被消除。这消除了泵10中的任何剩余物，因为流体一直以恒定速度被排出，所以这消除了脉动。只要工作流体压力保持稍微地大于过程流体压力，则驱动***14是自动调节的并且提供恒定的下游流量。
工作流体压力确定当下游流动被阻塞或空载时所产生的最大过程流体压力。如果出口歧管18被阻塞，则马达12可以继续运行，而未损害马达12、驱动***14或泵10。牵拉室72a和72b确保，通过防止活塞54在流***移构件52a或52b上施加任何推力，驱动***14将不导致超压。因为泵10是自动调节的并且将不导致超压事件发生，所以这也消除了下游压力安全阀的需要。该压力控制特征用作安全特征并且消除了过程流体的超压可能性、可能的泵损坏和过大的马达载荷。
当驱动***14与膜片泵一起使用时，驱动***14在膜片上提供来自工作流体和过程流体的相等平衡力，这允许更长的膜片寿命和在机械驱动膜片泵上的较高压力应用的用途。由于流***移构件52a和52b上的恒定压力和其形状，所以泵10还提供更好的计量和配量能力。
因为驱动***14中的压缩空气在每个冲程之后未被排放，所以当压缩空气用作工作流体时，驱动***14消除排放装置结冰的可能性，如在空气驱动泵中所发现。其它的排放装置问题也被消除，诸如产生于被过程流体污染的排放装置的安全危险。另外地，因为内部压力室66消除了在每个冲程中提供新鲜剂量压缩空气的需要，如在典型的空气操作泵中所发现，所以通过驱动***14，更高的能量效率可以被实现。当不可压缩液压流体用作工作流体时，驱动***14消除了具有多个隔间的复杂液压回路的需要，如在典型的液压驱动泵中所发现。另外地，由于流***移构件52a和52b的任一侧的平衡力，驱动***14消除了过程流体和工作流体之间的污染危险。
虽然已经参照优选的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到可以在没有脱离本发明的精神和范围的情况下对形式和细节进行改变。

Claims (16)

1.一种用于泵的驱动***，所述驱动***包括：
第一壳体，所述第一壳体限定内部压力室，所述内部压力室被构造为填充有工作流体；
流***移构件，所述流***移构件至少部分地界定内部压力室；以及
往复构件，所述往复构件被设置在内部压力室中；
其中，所述往复构件被构造为通过抽吸冲程牵拉所述流***移构件，并且工作流体被构造为通过泵送冲程推送所述流***移构件，所述往复构件能够相对于所述流***移构件移动。
2.根据权利要求1所述的驱动***，其中，所述往复构件在所述抽吸冲程中被联接到所述流***移构件，并且在所述泵送冲程中与所述流***移构件分离，所述往复构件当被联接时能够牵拉所述流***移构件，并且当被分离时能够相对于所述流***移构件移动。
3.根据权利要求1所述的驱动***，还包括：
牵拉件，所述牵拉件在所述流***移构件和所述往复构件之间延伸；
其中，所述牵拉件至少部分地设置在所述往复构件的牵拉室中，所述牵拉件能够相对于所述牵拉室和所述往复构件移动。
4.根据权利要求3所述的驱动***，其中，所述牵拉件包括：
附接端部，所述附接端部连接到所述流***移构件；和
自由端部，所述自由端部固定在所述牵拉室中，并且所述自由端部能够在所述牵拉室中移动；以及
牵拉件主体，所述牵拉件主体在所述附接端部和所述自由端部之间延伸，并且连接所述附接端部和所述自由端部。
5.根据权利要求4所述的驱动***，还包括：
面板，所述面板固定至所述往复构件的端部；
牵拉开口，所述牵拉开口穿过所述面板，其中所述牵拉件主体延伸穿过所述牵拉开口并且能够相对于所述面板移动；并且
其中所述自由端部进一步包括从所述自由端部径向向外延伸的凸缘，其中所述凸缘被构造为接合所述面板的面向所述往复构件的内部的一侧，以将所述自由端部保持在所述牵拉室中。
6.根据权利要求1所述的驱动***，其中，所述流***移构件包括膜片。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的驱动***，其中，所述牵拉件被构造为将张力传递给所述流***移构件，并且不将压缩力传递给所述流***移构件。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的驱动***，其中，
所述往复构件包括设置在驱动器上的毂，所述驱动器延伸进入所述内部压力室中；并且
所述牵拉件包括挠性带，所述挠性带围绕所述毂的附接部分延伸并且附接至所述流***移构件。
9.根据权利要求3至5中任一项所述的驱动***，还包括：
第二壳体，所述第二壳体设置在所述第一壳体中，所述第二壳体包括：
第一泵送室；
第二泵送室；和
孔，所述孔穿过所述第二壳体的端部；
其中，所述往复构件能够滑动地设置在所述第一泵送室和所述第二泵送室之间；
牵拉壳体，所述牵拉壳体与所述往复构件成为一体，并且突出穿过所述孔，所述牵拉壳体限定牵拉室；
第一密封构件，所述第一密封构件围绕所述往复构件的圆周设置；
第二密封构件，所述第二密封构件围绕所述孔的圆周设置；
其中所述牵拉件至少部分地设置在所述牵拉室中。
10.根据权利要求1所述的驱动***，还包括：
第二壳体，所述第二壳体设置在所述第一壳体中；以及
螺线管，所述螺线管设置在所述第二壳体中；
其中所述往复构件设置在所述螺线管中并且所述往复构件被构造为被所述螺线管驱动。
11.根据权利要求1所述的驱动***，其中，所述内部压力室被构造为在整个所述抽吸冲程和所述泵送冲程期间都填充有工作流体，并且工作流体不被从所述内部压力室中排出。
12.一种泵，包括：
过程流体流路，所述过程流体流路具有第一流体腔；
第一壳体，所述第一壳体限定内部压力室，并且所述内部压力室被构造为填充有工作流体；
第一流***移构件，所述第一流***移构件密封地设置在所述内部压力室和所述第一流体腔之间；
往复构件，所述往复构件被设置在第一壳体中；
其中，所述往复构件被构造为通过抽吸冲程牵拉所述第一流***移构件，并且工作流体被构造为通过泵送冲程推送所述第一流***移构件，所述往复构件能够相对于所述第一流***移构件移动。
13.根据权利要求12所述的泵，还包括：
第二流体腔，所述第二流体腔设置在所述第一壳体的与所述第一流体腔相对的一侧；
第二流***移构件，所述第二流***移构件密封地设置在所述内部压力室和所述第二流体腔之间；
其中，所述往复构件被构造为通过抽吸冲程牵拉所述第二流***移构件，并且工作流体被构造为通过泵送冲程推送所述第二流***移构件，所述往复构件能够相对于所述第二流***移构件移动。
14.根据权利要求13所述的泵，还包括：
第一牵拉件，所述第一牵拉件在所述第一流***移构件和所述往复构件之间延伸，所述第一牵拉件附接到所述第一流***移构件；以及
第二牵拉件，所述第二牵拉件在所述第二流***移构件和所述往复构件之间延伸，所述第二牵拉件附接到所述第一流***移构件；
其中所述第一牵拉件和所述第二牵拉件能够相对于所述往复构件移动。
15.根据权利要求14所述的泵，其中，
所述第一牵拉件在所述第一流***移构件的抽吸冲程中被联接到所述往复构件，并且在所述第一流***移构件的泵送冲程中与所述往复构件分离，所述往复构件当被联接到所述第一牵拉件时能够牵拉所述第一流***移构件。
16.根据权利要求12所述的泵，其中，
所述内部压力室被构造为在所述第一流***移构件的整个抽吸冲程和泵送冲程期间都填充有工作流体，并且工作流体不被从所述内部压力室中排出。
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