CN110578674A - 电动隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动隔膜泵，包括：中间体组件，所述中间体组件包括中间体、泵轴组件和隔膜组件，所述泵轴组件与所述隔膜组件相连以驱动所述隔膜组件运动，所述中间体与所述隔膜组件之间限定出气腔，所述中间体设有与所述气腔连通的气孔；驱动组件，所述驱动组件与所述泵轴组件相连以驱动所述泵轴组件带动所述隔膜组件工作；充气组件，所述充气组件与所述气孔相连通以向所述气腔内充气。根据本发明的电动隔膜泵，能够提高单次排水量，延长使用寿命。

Description

电动隔膜泵

技术领域

本发明涉及隔膜泵技术领域，尤其是涉及一种电动隔膜泵。

背景技术

电动隔膜泵是一种新型泵类，现在已成熟应用于石化、冶金等行业，其特点是输送介质与传动机械由隔膜分开，介质不会向外泄露，不需灌引水，自吸能力强等，且泵本身无轴封，可实现介质零泄漏。

当前电动隔膜泵通过电动机的输出功经过减速器，减速器的轴伸端装有偏心轴，偏心轴驱动泵轴做往复直线运动，泵轴带动膜片，当膜片扩大工作腔容积时，上单向球阀关闭，下单向球阀开启，完成吸水过程；当膜片减小工作腔容积时，上单向球阀开启，下单向球阀关闭，完成排水过程；其中膜片的中部两侧由一块外夹板和一块内夹板夹紧，用螺钉紧固在泵轴轴端；膜片的外边缘由立柱和隔排夹紧紧固。当膜片排挤液体时，液体压力急剧上升，此液体压力反作用于膜片和内夹板上，会使膜片和内夹板产生弹性变形，此变形会减少膜片单次的排水量，从而减少电动泵的流量值；该液体压力对膜片还有剪切破坏力的作用，缩短膜片的工作寿命；此外，当电动泵的出口管路异常堵塞或异常全闭时，这时液体压力理论上会达到无穷大值，对偏心轴形成的反作用力矩传递至电机主轴上，大于电机的额定转矩，会造成电机过载损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出电动隔膜泵，所述电动隔膜泵排水量大且使用寿命长。

根据本发明的电动隔膜泵，包括：中间体组件，所述中间体组件包括中间体、泵轴组件和隔膜组件，所述泵轴组件与所述隔膜组件相连以驱动所述隔膜组件运动，所述中间体与所述隔膜组件之间限定出气腔，所述中间体设有与所述气腔连通的气孔；驱动组件，所述驱动组件与所述泵轴组件相连以驱动所述泵轴组件带动所述隔膜组件工作；充气组件，所述充气组件与所述气孔相连通以向所述气腔内充气。

根据本发明实施例的电动隔膜泵，通过充气组件可朝向中间体组件的气腔充气，气腔内的压缩空气可抵消工作腔液体对隔膜组件的作用力，从而能够减小膜片变形，提高单次排水量，延长使用寿命，而且高压气体进入气腔内，也使得膜片能够鼓起成最大行程值，以进一步地提高排水量。

另外，根据本发明实施例的电动隔膜泵还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述充气组件包括用于产生压缩空气的空气压缩组件和气路组件，所述气路组件分别与所述空气压缩组件和所述气孔相连通以将压缩空气导入所述气腔内。

可选地，所述空气压缩组件包括空气压缩机、辅助电机和压力继电器，所述辅助电机和所述压力继电器均与所述空气压缩机相连，所述空气压缩机的压缩出口与所述气路组件连通。

可选地，所述空气压缩组件还包括：空气过滤器，所述空气过滤器设在所述空气压缩组件和所述气孔之间以对所述压缩空气进行过滤。

可选地，所述气路组件包括连通所述空气压缩组件和所述气孔的管路以及用于调节流向所述气孔的压缩空气的压力的调压阀。

进一步地，所述气路组件还包括用于检测流向所述气孔的压缩空气的压力的压力表，所述调压阀与所述压力表相连以根据所述压力表的检测调节压力。

根据本发明的一些实施例，所述中间体和所述隔膜组件以及所述中间体和所述驱动组件的至少一个连接处设有密封装置。

根据本发明的一些实施例，所述中间体组件还包括浮动连杆组件，所述浮动连杆组件的一端与所述隔膜组件固定相连，且所述浮动连杆组件的另一端与所述泵轴组件浮动连接。

可选地，所述泵轴组件包括泵轴和盖板，所述泵轴设有朝向所述隔膜组件的开孔，所述浮动连杆组件的一端至少部分伸入所述开孔且在所述开孔内沿其轴向可移动，所述盖板设在所述开孔的开口处且套设在所述浮动连杆组件的外部，所述浮动连杆组件的另一端伸出所述开孔且穿过所述盖板与所述隔膜组件相连。

可选地，所述浮动连杆组件包括连杆套和浮动连杆，所述浮动连杆的一端与所述隔膜组件相连，所述浮动连杆的另一端配合在所述连杆套内，所述连杆套包括套杆和限位部，所述限位部设在所述套杆的外周壁上且由所述套杆的外周壁向外延伸形成，所述盖板设有允许所述套杆穿过的套孔，所述限位部的直径尺寸大于所述套孔的直径尺寸，由此，在电动隔膜泵工作过程中，限位部位于开孔内且无法穿过套孔，从而使得连杆套的一端限位在开孔内，以防止浮动连杆组件脱落。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的电动隔膜泵的一个角度的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电动隔膜泵的另一个角度的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的电动隔膜泵的***图；

图4是根据本发明实施例的电动隔膜泵的一个方向的剖视图；

图5是根据本发明实施例的电动隔膜泵的另一个方向的剖视图。

附图标记：

100：电动隔膜泵；

1：中间体组件，11：中间体，111：气孔，12：泵轴组件，121：泵轴，122：盖板，123：开孔，13：隔膜组件，131：膜片，132：内夹板，133：外夹板，134：立柱，14：上盖，15：下盖；

2：驱动组件，21：驱动电机，22：减速器，23：偏心轴；

3：充气组件，31：空气压缩组件，32：辅助电机，33：空气压缩机，34：压力继电器，35：空气过滤器；

4：气路组件，41：管路，42：调压阀，43：压力表；

5：浮动连杆组件，51：浮动连杆，52：连杆套；

6：密封装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电动隔膜泵100。

结合图1-5所示，根据本发明实施例的电动隔膜泵100可以包括中间体组件1、驱动组件2和充气组件3。

具体地，中间体组件1可以包括中间体11、泵轴组件12和隔膜组件13，泵轴组件12与隔膜组件13相连以驱动隔膜组件13运动，驱动组件2与泵轴组件12相连以驱动泵轴组件12带动隔膜组件13工作，这样，电动隔膜泵100通过驱动组件2驱动泵轴组件12活动，泵轴组件12活动带动隔膜组件13的往复活动，使得电动隔膜泵100的工作容积交替变大变小，从而实现输送介质(例如液体状介质)的吸入和排出。

如图3所示，中间体11设有沿左右方向贯穿的通孔，泵轴组件12设在中间体11内，隔膜组件13设在中间体11的两端(例如如图3和图5所示的左右两端)，驱动组件2为泵轴组件12的动力源以驱动泵轴组件12在中间体11内活动。在如图1-2所示的示例中，驱动组件2可以包括驱动电机21和减速器22，由此，驱动电机21输出的功率和转速经减速器22调节，减速器22的输出轴上设有偏心轴23，偏心轴23拨动泵轴组件12做往复直线运动，带动隔膜组件13的膜片131往复，膜片131往复，使工作腔容积交替变大变小。工作腔变大时，进水口(下盖15)单向球阀开启，出水口(上盖14)单向球阀关闭，完成吸入过程。工作腔变小时，进水口(下盖15)单向球阀关闭，出水口(上盖14)单向球阀开启，完成排出过程，从而实现电动隔膜泵100的输送。

相关技术的电动隔膜泵由于膜片的往复工作，在膜片排出液体时，液体压力急剧上升，从而容易导致隔膜组件发生受力变形，此变形不仅会减少隔膜组件的单次排放量，减少隔膜电动泵的流量值，而且也会缩短膜片的工作寿命。

而本发明实施例的电动隔膜泵100设有充气组件3，中间体11与隔膜组件13之间限定出气腔，中间体11设有与气腔连通的气孔111，充气组件3与气孔111相连通以向气腔内充气，由此，通过充气组件3产生压缩空气，压缩空气通过气孔111进入气腔内，从而实现向气腔内充气，使得气腔内压力增加以抵消工作腔液体对隔膜组件13的作用力，进而减小隔膜组件13的变形，增加隔膜组件13的单次排出量，延长使用寿命。

具体地，如图3-5所示，隔膜组件13位于中间体11的两端且与中间体11之间具有一定的安装间隙以形成气腔，由此，隔膜组件13远离中间体11内部的一侧(即隔膜组件13朝向工作腔的一侧)可为工作侧，隔膜组件13朝向中间体11内部的一侧(即隔膜组件13朝向气腔的一侧)可为受力侧，由此，在电动隔膜泵100工作过程中，隔膜组件13的工作侧承受工作腔的液体压力，隔膜组件13的受力侧承受气腔压缩空气的作用力，这样使得隔膜组件13的相对两侧(即受力侧和工作侧)分别受到作用力，从而可避免隔膜组件13单侧受力导致变形，进而可减小膜片131的变形，提高排水量和使用寿命。

由此，根据本发明实施例的电动隔膜泵100，通过充气组件3可朝向中间体组件1的气腔充气，气腔内的压缩空气可抵消工作腔液体对隔膜组件13的作用力，从而能够减小膜片131变形，提高单次排水量，延长使用寿命，而且高压气体进入气腔内，也使得膜片131能够鼓起成最大行程值，以进一步地提高排水量。

在本发明的一些实施例中，充气组件3可以包括用于产生压缩空气的空气压缩组件31和气路组件4，气路组件4分别与空气压缩组件31和气孔111相连通以将压缩空气导入气腔内。也就是说，空气压缩组件31用于产生压缩空气，气路组件4用于连通空气压缩组件31和气腔，由此，通过空气压缩组件31产生压缩空气，压缩空气通过气路组件4流向气孔111，并通过气孔111进入气腔内，从而隔膜组件13的受力侧施加压力以抵消工作侧受到的作用。

其中可选地，空气压缩组件31可以包括空气压缩机33、辅助电机32和压力继电器34，辅助电机32和压力继电器34均与空气压缩机33相连，空气压缩机33的压缩出口与气路组件4连通，其中辅助电机32用于驱动空气压缩机33工作，压力继电器34可用于控制空气压缩机33产生的压缩空气的压力，压缩出口与气路组件4连接以将一定压力的压缩空气输入至气腔。

如图1-3所示，充气组件3还可以包括空气过滤器35，空气过滤器35设在空气压缩组件31的压缩出口和气孔111之间以对压缩空气进行过滤，气腔形成在中间体11内不易清洁，通过设置空气过滤器35，从而使得流入气腔内的压缩空气更加干净，减少进入气腔内的杂质，进而可避免减少杂质对中间体11内其他部件的影响，提高电动隔膜泵100的使用寿命。

在本发明的一些具体示例中，气路组件4可以包括连通空气压缩组件31和气孔111的管路41以及用于调节流向气孔111的压缩空气的压力的调压阀42，也就是说，气路组件4可以包括管路41和调压阀42，空气压缩组件31和气孔111之间通过管路41连接，通过管路41可用于将空气压缩组件31产生的压缩空气导向气孔111，调压阀42用于控制调节压缩空气的压力值，使得空气压力值能够与隔膜组件13工作侧的液体压力值相等，以进一步地减小隔膜组件13两侧的压力差，提高电动隔膜泵100使用寿命。

进一步地，气路组件4还可以包括用于检测流向气孔111的压缩空气的压力的压力表43，调压阀42与压力表43相连以根据压力表43的检测调节压力，通过压力表43能够直观看到压缩空气的压力值，使用者根据压力表43的检测值可调节调压阀42以实现对压缩空气的压力值的控制，进一步地提高膜片131的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，中间体11和隔膜组件13以及中间体11和驱动组件2的至少一个连接处可设有密封装置6，换言之，中间体11和隔膜组件13以及中间体11和驱动组之间可设有一个或者多个密封装置6，即中间体11和隔膜组件13以及中间体11和驱动组件2的一个连接处或者多个连接处可设有密封装置6，由此可防止气腔的压缩空气的泄露，提高气腔的密封效果。例如如图4所示，驱动组件2的驱动轴与中间体11的连接处可设有唇形密封圈，从而提高中间体11和驱动组件2的密封效果，防止压缩空气从中间体11和驱动组件2之间的装配间隙泄露。

在本发明的一些实施例中，中间体组件1还可以包括浮动连杆组件5，浮动连杆组件5的一端与隔膜组件13固定相连，且浮动连杆组件5的另一端与泵轴组件12浮动连接。由此，当隔膜泵100发生故障时，例如隔膜组件13的工作侧的液体压力大于隔膜组件13的手里测的空气压力的情况时，膜片131不能压缩工作腔排水，由于与膜片131紧固连接的浮动连杆组件5与泵轴组件12是浮动连接，泵轴121仍可在偏心轴23的波动下进行往复运动，偏心轴23可转动则驱动电机21亦可转动，从而可避免驱动电机21被堵转损坏，从而可实现对驱动电机21的保护。

如图3-5所示，泵轴组件12包括泵轴121和盖板122，泵轴121设有朝向隔膜组件13的开孔123，盖板122设在开孔123的开口处，浮动连杆组件5的一端至少部分伸入开孔123内且在开孔123内沿其轴向可移动，浮动连杆组件5的一端伸出开孔123且穿过盖板122与隔膜组件13相连，换言之，浮动连杆组件5一端伸入开孔123内的部分在开孔123内具有一定的运动间隙，使得浮动连杆组件5可沿其轴向移动，盖板122封盖开孔123的开口，浮动连杆组件5的另一端穿过盖板122伸出开孔123，其中浮动连杆组件5的伸入开孔123的一端无法穿过盖板122，这样通过盖板122使得浮动连杆组件5不至于从开孔123脱落出去，也能够实现浮动连杆组件5与泵轴组件12的浮动连接。

对于泵轴组件12和浮动连杆组件5的安装而言，在安装时，浮动连杆组件5的一端伸入开孔123内，盖板122从浮动连杆组件5的另一端穿过并套设在浮动连杆组件5的外部，通过盖板122盖住开孔123的开口，盖板122可通过螺栓与泵轴121相连，从而可实现泵轴组件12和浮动连杆组件5的浮动，结构简单且装配方便，同时可限定浮动连杆组件5的浮动行程

可选地，如图3所示，浮动连杆组件5可以包括连杆套52和浮动连杆51，浮动连杆51的一端与隔膜组件13相连，浮动连杆51的另一端配合在连杆套52内，连杆套52包括套杆和限位部，限位部设在套杆的外周壁上且由套杆的外周壁向外延伸形成，盖板122设有允许套杆穿过的套孔，限位部的直径尺寸大于套孔的直径尺寸，由此，在电动隔膜泵100工作过程中，限位部位于开孔123内且无法穿过套孔，从而使得连杆套52的一端限位在开孔123内，以防止浮动连杆组件5脱落，也可限制浮动连杆组件5的活动方向。同时连杆套52在的浮动行程大于偏心轴23的偏心距，从而进一步地减小电动隔膜泵100的损坏，提高其使用寿命。

下面参考附图描述本发明一个具体示例的电动隔膜泵100。

如图1-5所示，根据本发明实施例的电动隔膜泵100可以包括中间体组件1、驱动组件2、密封装置6、充气组件3、进水口(下盖15)和出水口(上盖14)等主要零部件，其中中间体组件1可以包括中间体11、泵轴121、盖板122、隔膜组件13、浮动连杆51和连杆套52，驱动组件2可以包括驱动电机21和减速器22，充气组件3可以包括辅助电机32、空气压缩机33、调压阀42、管路41和压力表43。

具体地，中间体11设有沿左右方向贯穿的通孔，隔膜组件13设在中间体11的左右两端，中间体11、隔膜组件13和驱动组件2共同限定出气腔，中间体11、隔膜组件13和驱动组件2的连接处可设有密封装置6以提高密封效果，防止气腔内的压缩空气泄漏。如图3所示，中间体11设有气孔111，气孔111设在中间体11的侧壁上且与气腔连通，空气压缩机33通过管路41与气孔111相连，压力表43和调压阀42可设在管路41上以用于测量和调节管路41内压缩空气的压力。

隔膜组件13可以包括膜片131、内夹板132和外夹板133，膜片131夹紧在内夹板132和外夹板133之间，浮动连杆51穿过膜片131、内夹板132和外夹板133以将膜片131、内夹板132和外夹板133紧固连接，膜片131的外边缘有立柱134和隔排夹夹紧紧固，浮动连杆51的一端与隔膜组件13固定连接，浮动连杆51的另一端通过连杆套52与泵轴121浮动连接，其中连杆套52的浮动行程大于偏心轴23的偏心距。

泵轴121和盖板122设在中间体11内，驱动电机21通过减速器22与泵轴121相连，驱动电机21驱动减速器22的偏心轴23转动以带动泵轴121做往复运动。

进一步地，电动隔膜泵100还可以包括底座，驱动组件2安装在底座上，底座的底部限定出安装腔，空气压缩组件31安装在安装腔内，由此，使得电动隔膜泵100结构更加紧凑，也可节省空间。

下面参考上述实施例描述本发明实施例的电动隔膜泵100的工作过程中。

辅助电机32驱动空气压缩机33输出压缩空气，经调压阀42调节至0.7MPa以下某一确定值。压缩空气进入气腔并作用于膜片131的受力侧推动膜片131朝向向膜片131的工作侧方向张开。连杆套52与膜片131紧固连接，随膜片131移动到浮动行程的终点。

驱动电机21输出的功率和转速经减速器22调节，减速器22的输出轴上装有偏心轴23，偏心轴23拨动泵轴121做往复直线运动，带动膜片131往复。膜片131往复，使工作腔容积交替变大变小。工作腔变大时，进水口(下盖15)单向球阀开启，出水口(上盖14)单向球阀关闭，完成吸入水过程。工作腔变小时，进水口(下盖15)单向球阀关闭，出水口(上盖14)单向球阀开启，完成排水过程。

由于膜片131受力侧有压缩空气，通过压缩空气施加的压力可抵消工作腔液体对膜片131和内夹板132的作用力，从而使得膜片131和内夹板132不弹性变形，增大了膜片131的单次排水量，并保护延长膜片131的工作寿命。

在膜片131工作侧的液体压力小于膜片131受力侧的空气压力的情况，电动隔膜泵100的工作过程中如上所述；在膜片131工作侧的液体压力大于膜片131受力侧的空气压力时，膜片131不能压缩工作腔排水，此时由于与膜片131紧固连接的浮动连杆51套与泵轴121是浮动连接，泵轴121仍可在偏心轴23的拨动下进行往复运动，偏心轴23可转动则驱动电机21亦可转动，从而可避免驱动电被堵转损坏，实现对驱动电机21以及其他驱动部件的保护。

根据本发明实施例的电动隔膜泵的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电动隔膜泵，其特征在于，包括：

中间体组件，所述中间体组件包括中间体、泵轴组件和隔膜组件，所述泵轴组件与所述隔膜组件相连以驱动所述隔膜组件运动，所述中间体与所述隔膜组件之间限定出气腔，所述中间体设有与所述气腔连通的气孔；

驱动组件，所述驱动组件与所述泵轴组件相连以驱动所述泵轴组件带动所述隔膜组件工作；

充气组件，所述充气组件与所述气孔相连通以向所述气腔内充气。

2.根据权利要求1所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述充气组件包括用于产生压缩空气的空气压缩组件和气路组件，所述气路组件分别与所述空气压缩组件和所述气孔相连通以将压缩空气导入所述气腔内。

3.根据权利要求2所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述空气压缩组件包括空气压缩机、辅助电机和压力继电器，所述辅助电机和所述压力继电器均与所述空气压缩机相连，所述空气压缩机的压缩出口与所述气路组件连通。

4.根据权利要求2所述的电动隔膜泵，其特征在于，还包括：空气过滤器，所述空气过滤器设在所述空气压缩组件和所述气孔之间以对所述压缩空气进行过滤。

5.根据权利要求2所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述气路组件包括连通所述空气压缩组件和所述气孔的管路以及用于调节流向所述气孔的压缩空气的压力的调压阀。

6.根据权利要求5所述的电动隔膜泵，其特征在于，还包括用于检测流向所述气孔的压缩空气的压力的压力表，所述调压阀与所述压力表相连以根据所述压力表的检测调节压力。

7.根据权利要求1所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述中间体和所述隔膜组件以及所述中间体和所述驱动组件的至少一个连接处设有密封装置。

8.根据权利要求1所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述中间体组件还包括浮动连杆组件，所述浮动连杆组件的一端与所述隔膜组件固定相连，且所述浮动连杆组件的另一端与所述泵轴组件浮动连接。

9.根据权利要求8所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述泵轴组件包括泵轴和盖板，所述泵轴设有朝向所述隔膜组件的开孔，所述浮动连杆组件的一端至少部分伸入所述开孔且在所述开孔内沿其轴向可移动，所述盖板设在所述开孔的开口处且套设在所述浮动连杆组件的外部，所述浮动连杆组件的另一端伸出所述开孔且穿过所述盖板与所述隔膜组件相连。

10.根据权利要求9所述的电动隔膜泵，其特征在于，所述浮动连杆组件包括连杆套和浮动连杆，所述浮动连杆的一端与所述隔膜组件相连，所述浮动连杆的另一端配合在所述连杆套内，所述连杆套包括套杆和限位部，所述限位部设在所述套杆的外周壁上且由所述套杆的外周壁向外延伸形成，所述盖板设有允许所述套杆穿过的套孔，所述限位部的直径尺寸大于所述套孔的直径尺寸，由此，在电动隔膜泵工作过程中，限位部位于开孔内且无法穿过套孔，从而使得连杆套的一端限位在开孔内，以防止浮动连杆组件脱落。