CN114576126A - 液压联动式柱塞推动机构及使用该机构的柱塞隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液压联动式柱塞推动机构及使用该机构的柱塞隔膜泵，该机构具有通过轴承组件安装于柱塞隔膜泵本体所设低压液腔室的曲轴，曲轴设有偏心部，曲轴的偏心部套设轴承。柱塞隔膜泵通过设置液压联动式柱塞推动机构，从而利用曲轴+轴承+偏心设计来克服传统柱塞隔膜泵中斜盘推头驱动式液压单元机械磨损大的问题，曲轴偏心处设轴承，轴承外圈与推头紧密贴合不产生相对运动，相对运动通过滚动轴承实现，曲轴通过滚动轴承推送对应柱塞完成压缩动作，轴承外圈不直接与柱塞发生磨耗，避免了传统斜盘推头机械动作幅度大及滑动摩擦机械磨损大所致油温升高的因素，这样极大的降低了低压液腔室内的油温，在实际运行过程中低压液腔室的油温无明显增加。

Description

液压联动式柱塞推动机构及使用该机构的柱塞隔膜泵

技术领域

本发明涉及泵技术领域，尤其是涉及液压联动式柱塞推动机构及使用该机构的柱塞隔膜泵。

背景技术

目前市场上的柱塞泵主要为曲轴连杆结构和斜盘推拉结构。由于连杆和曲轴之间存在一定间隙，所以运转不平稳，效率低；而且曲轴连杆结构往往占用更大的空间，使得产品体积大、笨重。由于传统的曲轴连杆结构设计缺陷，极易导致机械磨损加大而损坏曲轴连杆结构的同时，容易让油压驱动机构内部油温上升，这样会进一步导致油压驱动机构的液压油出现乳化而丧失润滑性能等问题。斜盘推拉结构动作幅度大，斜盘与柱塞之间滑动摩擦力大，容易出现零件磨损和产生过多的功率损耗以及伴随着油温上升等问题发生。

更为重要的是，在油压过压的情况下容易给柱塞隔膜泵带来损坏的风险，例如柱塞弹簧断裂、膜片破损等。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种径向和轴向力结合的液压联动式柱塞推动机构，其结构更为紧凑、简单且工作磨损系数低，油压驱动机构内部油温无明显增加，润滑油更清洁且无需经常更换。在此基础上，本发明同时提供一种使用该径向和轴向力结合的液压联动式柱塞推动机构的柱塞隔膜泵。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

液压联动式柱塞推动机构，该机构具有：通过轴承组件安装于柱塞隔膜泵本体所设低压液腔室的曲轴，所述曲轴设置有偏心部，所述曲轴的偏心部套设有轴承；当曲轴沿着曲轴中心转动时，曲轴偏心部所设的轴承推送柱塞完成压缩动作。

从上述内容可以看出，由于本发明的液压联动式柱塞推动机构巧妙的利用曲轴+轴承+偏心设计来克服传统柱塞隔膜泵中斜盘推头驱动式液压单元机械磨损大的问题，曲轴偏心处设轴承，轴承外圈与推头紧密贴合不产生相对运动，相对运动通过滚动轴承实现，曲轴通过滚动轴承推送对应柱塞完成压缩动作，轴承外圈不直接与柱塞发生磨耗，避免了传统斜盘推头机械动作幅度大及滑动摩擦机械磨损大所致油温升高的因素，这样极大的降低了低压液腔室内的油温，在实际运行过程中低压液腔室的油温无明显增加，更为重要的是，传统塞隔膜泵中偏心推头驱动式液压单元由于磨损系数高，直接导致机械磨损而降低产品寿命的同时，也会间接导致低压液腔室的油温上升，油温上升的后果是乳化以及变质，会造成偏心推头驱动式液压单元的动作机构润滑能力下降，润滑能力下降进一步造成柱塞推送动作过程中偏心推头驱动式液压单元的动作机构磨损加剧，上述过程是一个恶性循环，而本发明则有效的避免了上述恶性循环的过程。本发明所提供的上述机构可以满足单柱塞、多柱塞(数量大于2个，例如3、4、5、6、7、8、9个…)的结构设计需要。而通过该曲轴所连接的电机在实现曲轴连续转动的情况下，可以通过调节电机转速实现液体输送量的控制，具备相对稳定的定量送液能力。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述偏心部所在的偏心轴线与曲轴的轴线之间的轴距为b(轴每转一圈，单个柱塞的行程＝bx2，对应每个柱塞排出液体的体积＝bx2x柱塞断面面积)；围绕偏心轴线形成有一个偏心柱状体，这个偏心柱状体作为一个偏心体布置在曲轴上，如果直接利用偏心部直接顶撞柱塞的推动，此时会出现较大磨损以及影响油温等问题，而偏心柱状体作为一个回转件可以与轴承装配进行良好的配合，此时，利用该偏心柱状体上的轴承内圈固定在曲轴上且伴随曲轴转动，轴承外圈的转速可以与轴承内圈存在差异性，不用同步曲轴转速，轴承外圈只需要在偏心部偏向对应的柱塞的情况下滑动(滚动)接触柱塞的推头即可完成柱塞的压缩动作，滑动(滚动)接触的方式相较于传统机械结构而言，机械磨损系数更低。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述偏心柱状体设置有一个与偏心轴线同轴的止动环，该止动环对轴承内圈可以进行较好的限位止动，避免轴承轴向窜动，由于该止动环的外径大于偏心柱状体外径，这样让偏心柱状体与变径结构段之间避免形成较大的截面差，影响曲轴的结构强度。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述曲轴设置有一个与曲轴轴线同轴的变径结构段，该变径结构段具有自第一端朝向第二端外径逐渐变小的多个结构段，这样设置的结构可以强化曲轴结构强度的同时，可以让曲轴更好的装配到柱塞缸体并对装配结构进行良好的限位。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述柱塞设置有球面，所述球面处设置有推头，柱塞的球面设计可以进一步降低力量传递过程中的摩擦问题，且推动具有圆柱状推头身以及设置于圆柱状推头身的球帽，这种关节配合更顺滑，不仅仅可以让轴承直接滚动(滑动)按压推头的圆柱状推头身的自由端，可以让该推头自身在力量的传递上避免出现高磨耗的问题，低压液腔室的油液会对关节位置进行良好的润滑。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，还包括安装于柱塞隔膜泵本体所设积液板处的膜片驱动及保护集成器。膜片驱动及保护集成器内部轴向设置一个单向补液阀和一个单向泄压阀，单向补液阀的作用是防止了驱动液腔室内压力低于低压液腔室内压力情况的发生，实现了低压保护的目的，同时由于柱塞和柱塞缸体之间会泄漏出一部分油液，单向补液阀起到了补充油量的作用。单向泄压阀的作用是防止驱动液腔室内压力过高情况的出现，导致柱塞腔体内液压过度积聚且无法释放，造成柱塞弹簧断裂破碎和膜片撕裂等问题，实现了高压保护的目的。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述膜片驱动及保护集成器设置有带内通道的膜片驱动连杆，该膜片驱动连杆侧壁靠近膜片端开设有至少一多功能开孔，所述膜片驱动连杆侧壁还设置有用于补液的补液口一，所述膜片驱动连杆处设置复位弹簧。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述膜片驱动及保护集成器包括：

用于防止驱动液腔室内压力低于低压液腔室内压力情况的发生的单向补液阀，以及，

用于防止驱动液腔室内压力过高情况的出现的单向泄压阀。

本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述膜片驱动及保护集成器包括集成器载体以及安装于集成器载体的集成器内芯，所述集成器内芯包括芯柱以及设置于芯柱的环形体，所述芯柱安装套设有膜片驱动连杆复位弹簧的膜片驱动连杆【膜片驱动连杆复位弹簧的一端限位(抵靠)在集成器载体颈部(11-1b)出口限定环绕部(11-1b-1)上，另一端则限位(抵靠)在膜片驱动连杆的台阶部8-4】，所述环形体至少设置一单向补液阀装配通道以及至少一单向泄压阀装配通道，所述单向泄压阀装配通道内设单向泄压阀球，所述单向补液阀装配通道设置有单向补液阀球，所述集成器载体的圆柱状承载本体的环形内凹槽处设置有集成器内芯固定装置，所述集成器内芯固定装置与集成器内芯之间设置有单向泄压阀球出口限位结构的环形挡圈；所述环形体靠近顶面处设置有与单向泄压阀装配通道相通的泄压侧通孔，所述芯柱靠近环形体顶面处周向设置有多个补液口二，所述集成器内芯的顶面与集成器载体的补液阀球限位凸起、集成器载体内肩部转折部之间形成有缓流室。

一种柱塞隔膜泵，其包括前述的液压联动式柱塞推动机构。

如无特别说明，全文中以下技术特征具有同等含义：膜片驱动及保护集成器与柱塞阀；膜片驱动连杆与隔膜柱塞；膜片驱动连杆复位弹簧与偏置弹簧。

本发明提供的一种柱塞隔膜泵中，该柱塞隔膜泵具有柱塞缸体，所述柱塞缸体一侧设置积液板，所述柱塞缸体和积液板之间具有低压液腔室和驱动液腔室，所述积液板设置曲轴第一端装配腔，所述柱塞缸体设置有曲轴第二端装配腔。

本发明提供的一种柱塞隔膜泵中，所述低压液腔室和驱动液腔室之间设置有驱动液腔室油压动态平衡***。

本发明提供的一种柱塞隔膜泵包括本体，所述本体具有柱塞缸体，柱塞缸体一侧设置积液板，柱塞缸体和积液板之间具有低压液腔室和驱动液腔室，低压液腔室处设置曲轴，曲轴的偏心部设置轴承，柱塞缸体处设置柱塞，柱塞一侧设置复位弹簧，柱塞另一侧设置球面，球面处设置推头，推头和轴承配合，积液板处设置膜片驱动及保护集成器，膜片驱动及保护集成器处设置膜片驱动连杆，膜片驱动连杆处设置复位弹簧；

积液板背离柱塞缸体一侧依次设置泵体和泵盖，泵体处具有泵腔，泵腔靠近膜片驱动连杆处设置隔膜，隔膜和膜片驱动连杆连接，泵腔背离膜片驱动连杆处设置进口和出口，进口处设置进口单向止逆阀，出口处设置出口单向止逆阀。

从上述结构可以看出，该柱塞隔膜泵具有如下有益效果：(1)径向放射状柱塞布置方式，通过曲轴和弹簧的联合作用形成往复运动，由曲轴上的轴承传递给柱塞，其优点是结构紧凑、运行平稳、摩擦小、效率高。(2)膜片结构保证了输送的介质零泄漏，无介质损失，无环境污染。(3)膜片设低压和高压保护，保证膜片长期运转不损坏。

该柱塞隔膜泵适用范围包括：各种纯净液体、溶剂及化学液体、腐蚀性液体、液化气、浆液、高粘度物料的高压输送；也适用于高压过滤及分离设备、高压清洗设备、高压冷却设备、海水淡化及反渗透设备、油气田压注水设备、喷雾干燥设备、深孔加工设备、高压直流锅炉、多通道反应器以及需要一般性定量要求的高压输液设备等。

附图说明

图1为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴立体图，该图中示出了安装于曲轴偏心部的轴承以及用于将曲轴装配于柱塞缸体的第一装配轴承、将曲轴装配于积液板的第二装配轴承。

图2为图1略去轴承的立体图。

图3为图1略去第一装配轴承的立体图。

图4为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴主视图。

图5为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴左视图。

图6为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴右视图。

图7为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴俯视图。

图8为实施例1中液压联动式柱塞推动机构的曲轴仰视图。

图9为图4中A-A剖视图。

图10为实施例1中推头立体图。

图11为实施例1中液压联动式柱塞推动机构布置于柱塞隔膜泵的局部剖视图，图中省略了部分结构。

图12为实施例2中膜片驱动及保护集成器剖视图。

图13为实施例2中膜片驱动及保护集成器立体图。

图14为实施例2中膜片驱动及保护集成器***图。

图15为实施例2中为集成器载体立体图一。

图16为实施例2中为集成器载体立体图二。

图17为实施例2中集成器内芯立体图一。

图18为实施例2中集成器内芯立体图二。

图19为实施例2中集成器内芯立体图三。

图20为实施例2膜片驱动连杆立体图。

图21为实施例2膜片驱动及保护集成器底部视图。

图22为图21中B-B剖视图。

图23为实施例2单向泄压阀接通时的工作状态图。

图24为图21中C-C剖视图。

图25为实施例2单向补液阀接通时的工作状态图，其略去了膜片驱动连杆复位弹簧。

图26为实施例2单向补液阀接通时的剖视图，其略去了膜片驱动连杆复位弹簧。

图27为实施例3中柱塞隔膜泵主视图。

图28为实施例3中柱塞隔膜泵左视图。

图29为实施例3中柱塞隔膜泵右视图。

图30为实施例3中柱塞隔膜泵俯视图。

图31为实施例3中柱塞隔膜泵仰视图。

图32为实施例3中柱塞隔膜泵立体图一。

图33为实施例3中柱塞隔膜泵立体图二。

图34为图29中D-D剖视图。

图35为实施例4中柱塞隔膜泵一个方向剖视图。

图36为实施例4中柱塞隔膜泵另一个方向剖视图。

图37为实施例4中膜片驱动连杆处局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：参见图1-3，液压联动式柱塞推动机构(以下简称“该机构”)，该机构适用于柱塞隔膜泵，该机构具有通过轴承组件安装于柱塞隔膜泵本体所设低压液腔室的曲轴1，用于装配曲轴的轴承组件具有用于将曲轴装配于柱塞缸体的第二装配轴承P2、将曲轴装配于积液板的第一装配轴承P1，轴承组件均浸泡于低压液腔室，所述曲轴设置有偏心部1-1。

结合图4-9所示，所述偏心部所在的偏心轴线O2与曲轴1的轴线O1之间的轴距为b，轴距根据需要进行尺寸选择，围绕偏心轴线形成有一个偏心柱状体，这个偏心柱状体作为一个偏心体布置在曲轴1上，如果直接利用偏心部直接顶撞柱塞的推动，此时会出现较大磨损以及影响油温(低压液腔室的油温)等问题。由于曲轴1的偏心部套设有轴承2，而偏心柱状体作为一个回转件可以与轴承装配进行良好的配合，此时，利用该偏心柱状体上的轴承内圈固定在曲轴上且伴随曲轴转动，轴承外圈的转速可以与轴承内圈存在差异性，不用同步曲轴转速，轴承外圈只需要在偏心部偏向对应的柱塞的情况下滑动(滚动)接触柱塞的推头3即可完成柱塞的压缩动作，滑动(滚动)接触的方式相较于传统机械结构而言，机械磨损系数更低。由此可以看出，曲轴沿着曲轴中心转动时，曲轴偏心部所设的轴承推送柱塞完成压缩动作。

继续参见图1-9，所述偏心柱状体设置有一个与偏心轴线同轴的止动环1-3，该止动环的外径大于偏心柱状体的外径，该止动环1-3对轴承内圈可以进行较好的限位止动，避免轴承轴向窜动，而所述曲轴设置有一个与曲轴轴线同轴的变径结构段1-2，该变径结构段具有自第一端S1朝向第二端S2外径逐渐变小的多个结构段，在这里，将曲轴连接电机的一端界定为第二端S2，而曲轴安装于积液板一端界定为第一端S1，作为一种选择，这里将变径结构段1-2至少具有依次分布设置的第一同轴柱状体1-2a(外径大于偏心柱状体)、第二同轴柱状体1-2b(安装第一装配轴承P1，外径小于偏心柱状体)、第三同轴柱状体1-2c，该第一同轴柱状体与曲轴1的轴线O1相同，其余同轴柱状体同理，这样设置的结构可以强化曲轴结构强度的同时，可以让曲轴更好的装配到柱塞缸体并对装配结构进行良好的限位，靠近曲轴第一端S1具有与电机连接的键槽等构造，而曲轴第二端S2则设置有一个与曲轴主轴外径相比略小的第二装配轴承安装缩径段。

本发明的液压联动式柱塞推动机构巧妙的利用曲轴+轴承+偏心设计来克服传统柱塞隔膜泵中斜盘推头驱动式液压单元机械磨损大的问题，曲轴偏心处设轴承，轴承外圈与推头紧密贴合不产生相对运动，相对运动通过滚动轴承实现，曲轴通过滚动轴承推送对应柱塞完成压缩动作，轴承外圈不直接与柱塞发生磨耗，避免了传统斜盘推头机械动作幅度大及滑动摩擦机械磨损大所致油温升高的因素，这样极大的降低了低压液腔室内的油温，在实际运行过程中低压液腔室的油温无明显增加，更为重要的是，传统塞隔膜泵中偏心推头驱动式液压单元由于磨损系数高，直接导致机械磨损而降低产品寿命的同时，也会间接导致低压液腔室的油温上升，油温上升的后果是乳化以及变质，会造成偏心推头驱动式液压单元的动作机构润滑能力下降，润滑能力下降进一步造成柱塞推送动作过程中偏心推头驱动式液压单元的动作机构磨损加剧，上述过程是一个恶性循环，而本发明则有效的避免了上述恶性循环的过程。本发明所提供的上述机构可以满足单柱塞、多柱塞的结构设计需要，多柱塞数量大于2个，例如3、4、5、6、7、8、9个…。而通过该曲轴所连接的电机在实现曲轴连续转动的情况下，可以通过调节电机转速实现液体输送量的控制，具备相对稳定的定量送液能力。

图11为液压联动式柱塞推动机构安装在柱塞隔膜泵的状态，柱塞隔膜泵具有柱塞缸体5，柱塞缸体一侧设置有积液板7，柱塞缸体5和积液板7之间具有低压液腔室22和驱动液腔室6，积液板设置有曲轴第一端装配腔，柱塞缸体设置有曲轴第二端装配腔，曲轴的第一端S1则通过第一装配轴承P1安装在第一装配腔处，第二端S2则通过第二装配轴承P2安装在第二装配腔中，这里两个端部的轴承套设在曲轴上从而可以伴随外部电机实现在低压液腔室里面的高速旋转动作。在图11中可以看出，在柱塞缸体5中设置有柱塞4，柱塞4设置有复位弹簧10，本发明的液压联动式柱塞推动机构中，所述柱塞4设置有球面，球面为内凹球面，所述球面处设置有推头3(见图10所示)，柱塞的球面设计可以进一步降低力量传递过程中的摩擦问题，参见图10，推头具有圆柱状推头身3-1以及设置于圆柱状推头身的球帽3-2，球帽3-2就位于柱塞的内凹球面，这种关节配合更顺滑，不仅仅可以让轴承直接滚动(滑动)按压推头的圆柱状推头身的自由端，可以让该推头自身在力量的传递上避免出现高磨耗的问题，低压液腔室的油液会对关节位置进行良好的润滑。

在图11中，积液板7背离柱塞缸体5一侧依次设置泵体21和泵盖20，泵体21处具有泵腔15，泵腔15靠近膜片驱动连杆8处设置隔膜9，隔膜9和膜片驱动连杆8连接，泵腔15背离膜片驱动连杆处设置进口16和出口17，进口16处设置进口单向止逆阀19，出口17处设置出口单向止逆阀18。

实施例2：本实施例中，低压液腔室22和驱动液腔室6之间设置有驱动液腔室油压动态平衡***。考虑到整体结构设计的复杂度(空间占用上)以及工作稳定性等因素，本实施例中将该驱动液腔室油压动态平衡***集成到膜片驱动连杆安装座上。

在这里，将膜片驱动连杆安装座处集成驱动液腔室油压动态平衡***后的结构称之为膜片驱动及保护集成器，也就是说，柱塞隔膜泵本体所设积液板7处安装有膜片驱动及保护集成器，该膜片驱动及保护集成器既可以实现驱动膜片动作的同时，兼具防止柱塞弹簧断裂破碎以及膜片撕裂等问题，更为重要的是还可以防止驱动液腔室内压力低于低压液腔室内压力情况的发生。

参见图12，膜片驱动及保护集成器11内部轴向设置一个单向补液阀和一个单向泄压阀，单向补液阀的作用是防止了驱动液腔室内压力低于低压液腔室内压力情况的发生，实现了低压保护的目的。单向泄压阀的作用是防止驱动液腔室内压力过高情况的出现，导致柱塞腔体内液压过度积聚且无法释放，造成柱塞弹簧断裂破碎和膜片撕裂等问题，实现了高压保护的目的。具体地讲，参见图13-22，该膜片驱动及保护集成器11包括集成器载体11-1，集成器载体11-1具有一个圆柱状承载本体11-1a以及设置于圆柱状承载本体11-1a的集成器载体颈部11-1b，该圆柱状承载本体具有台阶状内腔11-1c，而集成器载体颈部11-1b同样设置有一个与台阶状内腔相通的颈部内通道11-1d，该圆柱状承载本体11-1a的底部是开口的，而集成器载体颈部也是开口的，这样可以让集成器载体内部安装集成器内芯11-2，该集成器内芯11-2包括一个用于安装膜片驱动连杆8的芯柱11-2a，该芯柱设置有可以让膜片驱动连杆来回运动的膜片驱动连杆动作通道11-2b，在芯柱设置有环形体11-2c，该环形体具有顶面F和底面B，在环形体11-2c上设置有与芯柱轴线平行的至少一个单向补液阀装配通道11-2d以及至少一个单向泄压阀装配通道11-2e，单向补液阀装配通道11-2d自环形体底面而朝向顶面延伸且不贯通至顶面F，单向泄压阀装配通道11-2e自环形体底面B延伸至顶面F(与单向补液阀装配通道不贯通相比，这个单向泄压阀装配通道在环形体上是贯通的)，而在单向泄压阀装配通道11-2e靠近环形体底面B处设置有内径大于单向泄压阀装配通道11-2e本体内径的单向泄压阀钢球装配通道，在单向泄压阀钢球装配通道内装配有单向泄压阀球11-2f，而在圆柱状承载本体11-1a设置有一个环形内凹槽11-1a-1，在该环形内凹槽11-1a-1中设置有集成器内芯固定装置11-3，例如卡簧等非闭合的环形弹性体，而在这里可以在集成器内芯固定装置11-3与集成器内芯之间增设一个环形挡圈11-4可以作为单向泄压阀球11-2f的出口限位结构，在环形体靠近顶面处径向设置有一个与单向泄压阀装配通道相通的泄压侧通孔11-2g，由于膜片驱动及保护集成器设置有带内通道8-1的膜片驱动连杆8，该膜片驱动连杆侧壁靠近膜片端开设有至少一多功能开孔，所述膜片驱动连杆侧壁还设置有用于补液的补液口一8-2(见图22)，所述膜片驱动连杆的台阶部8-4处设置套设于膜片驱动连杆复位弹簧12，如果膜片驱动连杆8沿着图22所示箭头K方向运动时，如果驱动液腔室内压力继续升高，膜片和膜片驱动连杆8运动到图22所示顶端(参见图23，该图中箭头为驱动液腔室内的油进入到低压液腔室流经路线)，泄压侧通孔11-2g通过单向泄压阀接通而与低压液腔室连通，即驱动液腔室的驱动液自多功能开孔8-2进入到膜片驱动连杆内通道8-1，再经由泄压侧通孔11-2g进入到单向泄压阀装配通道11-2e，最后顶开单向泄压阀球11-2f而让驱动液进入到低压液腔室，当泄压完成后膜片驱动连杆在弹簧作用下复位后会关闭上述通道，隔膜9处于正常工作状态而不会出现过压被损坏的问题。在膜片驱动连杆8设置有补液口一8-3，而在芯柱11-2a靠近环形体顶面处周向设置有多个补液口二11-2a-1，当集成器内芯安装到集成器载体的内腔后，集成器内芯的顶面F与集成器载体的补液阀球限位凸起11-1a-2、集成器载体内肩部转折部11-1a-3之间形成有一个缓流室V，单向补液阀装配通道靠近环形体顶面F处的内径要大于单向补液阀内通道本体通道的内径，这样方便安装单向补液阀球11-2d-1，如果膜片驱动连杆8沿着图24所示箭头H向运动时，膜片和膜片驱动连杆运动到图24所示底端(参见图25-26，该图中箭头为低压液腔室的油进入到驱动液腔室的路线)，如果驱动液腔室6内压力低于低压液腔室22内的压力，补液单向阀打开，此时膜片驱动连杆8的补液口一8-3进入到芯柱11-2a内通道中(如图25-26所示状态)，低压液腔室的油从单向补液阀内通道进入到缓流室V处(见图26箭头所示)，该缓流室此时与补液口二11-2a-1相通而让油继续进入到膜片驱动连杆与芯柱11-2a之间的过渡腔M，再从补液口一8-3进入到膜片驱动连杆内通道，最后油经由多功能开孔8-2进入到驱动液腔室。本实施例中单向泄压阀装配通道11-2e设置有两个，而单向补液阀装配通道11-2d设置有四个，相应结构设置数量与其匹配。

上述内容介绍了膜片驱动及保护集成器的补液和泄压的工作过程，从上述内容可以看出，该结构不仅仅可以保护膜片免受过压(过行程)的损害，还可以避免弹簧等损坏而造成设备提前大修等问题。

实施例3：一种包括液压联动式柱塞推动机构的柱塞隔膜泵，这里以五柱塞的柱塞隔膜泵来示例进行详细说明。参见图27-34，该柱塞隔膜泵具有柱塞缸体5，在柱塞泵壳上布置有五个柱塞缸体，柱塞缸体5一侧设置积液板7，柱塞缸体5和积液板7之间具有低压液腔室22(用于设置低压油)和驱动液腔室6(用于设置驱动液)，低压液腔室22处设置曲轴1，曲轴延伸出柱塞缸体7而与外部电机相连，曲轴的第一端S1则通过第一装配轴承P1安装在第一装配腔处，第二端S2则通过第二装配轴承P2安装在第二装配腔中，曲轴与柱塞缸体之间设置有密封结构以避免低压油向外泄露，曲轴1的偏心部(偏心处，即偏心柱状***置)设置轴承2，该轴承可以在曲轴转动过程中利用曲轴的偏心设计来依次周向滑动(滚动)触及柱塞而完成推送动作，柱塞缸体5处设置柱塞4，本实施例采用五柱塞，故而环绕该低压油腔室设置有五个柱塞，可以根据需要设置一个或者其余数量的柱塞，本处仅仅是示例。柱塞4一侧设置复位弹簧10(复位弹簧一端接于推头，另一端接于积液板)，柱塞4另一侧设置球面，球面处设置推头3，推头3和轴承2配合(推头和轴承自由接触)，积液板7处设置膜片驱动及保护集成器11，膜片驱动及保护集成器11处设置膜片驱动连杆8，膜片驱动连杆8处设置膜片驱动连杆复位弹簧12(膜片驱动连杆复位弹簧一端接于膜片驱动连杆，另一端接于膜片驱动及保护集成器)。

积液板7背离柱塞缸体5一侧依次设置泵体和泵盖，泵体处具有泵腔，泵腔靠近膜片驱动连杆处设置隔膜9，隔膜9和膜片驱动连杆8连接，泵腔背离隔膜柱塞处设置进口和出口，进口处设置进口单向止逆阀，出口处设置出口单向止逆阀。

曲轴和复位弹簧通过曲轴上的轴承带动径向布置的柱塞往复运动，这样的布置使得产品紧凑、摩擦少、效率高；柱塞的往复运动会使液压驱动液产生体积变化。液压驱动液使泵腔处的膜片(隔膜)产生凹凸变形和往复运动，泵体上的泵腔进口和出口处装有单向止逆阀，出口单向止逆阀处介质只能流出不能流入，入口单向止逆阀处介质只能流入不能流出，当膜片驱动连杆向右移动时，膜片逐渐凹进，泵腔内体积逐渐增大，压力逐渐降低，低于泵盖处的进口处的压力时，入口单向止逆阀打开，介质流入泵腔，小柱塞达到右端极限位置时，介质充满泵腔，入口阀关闭。吸入过程完成，开始压出过程。当小柱塞向左移动，膜片逐渐鼓起，泵腔内体积逐渐变小，压力逐渐增大，出口单向止逆阀打开，介质逐渐排出至泵盖处的出口，小柱塞达到左端极限位置时，出口单向止逆阀因弹簧推力作用而关闭，排出过程结束，泵又开始新的吸入过程，这样就能不断吸入和排出介质。膜片的主要作用是封闭机械运转部件，介质和机械部分完全不接触，达到了无泄漏的效果，从而实现了设备无泄漏环保运行。

该柱塞隔膜泵主要应用于各种纯净液体、溶剂及化学液体、腐蚀性液体、液化气、浆液、高粘度物料的高压输送；适用于高压过滤及分离设备、高压清洗设备、高压冷却设备、海水淡化及反渗透设备、油气田压注水设备、喷雾干燥设备、深孔加工设备、多通道反应设备、高压直流锅炉及具备一般性定量送液量需求的高压设备等。

实施例4

参见图35到图37，柱塞隔膜泵包括本体，所述本体具有柱塞缸体5，柱塞缸体5一侧设置积液板7，柱塞板5(与前文的柱塞缸体具有同等含义)和积液板7之间具有低压液腔室22(用于设置低压油)和驱动液腔室6(用于设置驱动液)，低压液腔室22处设置曲轴1，曲轴1的偏心部(偏心处)设置轴承2，柱塞板5处设置柱塞4，柱塞4一侧设置复位弹簧10(复位弹簧一端接于推头，另一端接于积液板)，柱塞4另一侧设置球面，球面处设置推头3，推头3和轴承2配合(推头和轴承自由接触)，积液板7处设置柱塞阀11(与前文的膜片驱动及保护集成器具有同等含义)，柱塞阀11处设置隔膜柱塞8(也与前文的膜片驱动连杆具有同等含义)，隔膜柱塞8处设置偏置弹簧12(偏置弹簧一端接于隔膜柱塞，另一端接于柱塞阀)(也与前文的膜片驱动连杆复位弹簧具有同等含义)。

积液板7背离柱柱塞板5一侧依次设置泵体21和泵盖20，泵体21处具有泵腔15，泵腔15靠近隔膜柱塞处设置隔膜9，隔膜9和隔膜柱塞8连接，泵腔15背离隔膜柱塞处设置进口16和出口17，进口16处设置进口单向止逆阀19，出口17处设置出口单向止逆阀18。

曲轴和复位弹簧通过曲轴上的轴承带动径向布置的柱塞往复运动，这样的布置使得产品紧凑、摩擦少、效率高；柱塞的往复运动会使液压驱动液产生体积变化。液压驱动液使泵腔15处的膜片(隔膜)产生凹凸变形和往复运动，泵体21上的泵腔进口和出口处装有单向止逆阀，出口单向止逆阀18处介质只能流出不能流入，入口单向止逆阀19处介质只能流入不能流出，当小柱塞(隔膜柱塞)向右移动时，膜片逐渐凹进，泵腔内体积逐渐增大，压力逐渐降低，低于泵盖20处的进口16处的压力时，入口单向止逆阀19打开，介质流入泵腔15，小柱塞达到右端极限位置时，介质充满泵腔，入口阀关闭。吸入过程完成，开始压出过程。当小柱塞向左移动，膜片逐渐鼓起，泵腔内体积逐渐变小，压力逐渐增大，出口单向止逆阀18打开，介质逐渐排出至泵盖20处的出口17，小柱塞达到左端极限位置时，出口单向止逆阀因弹簧推力作用而关闭，排出过程结束，泵又开始新的吸入过程，这样就能不断吸入和排出介质。膜片的主要作用是封闭机械运转部件，介质和机械部分完全不接触，达到了无泄漏的效果，从而实现了设备无泄漏环保运行。

需要说明的是，柱塞部分(包括柱塞、推头、复位弹簧)和隔膜柱塞部分(包括隔膜柱塞、柱塞阀、偏置弹簧、隔膜、进口、出口、泵腔、进口单向止逆阀、出口单向止逆阀)数量是对应的，柱塞部分设置数量可以为1个，隔膜柱塞部分设置数量也为1个。柱塞部分设置数量可以为多个(例如3个，参照附图所示)时，隔膜柱塞部分设置数量也为多个(例如3个，参照附图所示)。

该柱塞隔膜泵主要应用于各种纯净液体、溶剂及化学液体、腐蚀性液体、液化气、浆液、高粘度物料的高压输送；适用于高压过滤及分离设备、高压清洗设备、高压冷却设备、海水淡化及反渗透设备、油气田压注水设备、喷雾干燥设备、深孔加工设备、多通道反应设备、高压直流锅炉及具备一般性定量送液量需求的高压设备等。

全文略去了对于现有技术的描述，且以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，该机构具有：通过轴承组件安装于柱塞隔膜泵本体所设低压液腔室的曲轴，所述曲轴设置有偏心部，所述曲轴的偏心部套设有轴承；

当曲轴沿着曲轴轴线转动时，曲轴偏心部所设的轴承推送柱塞完成压缩动作。

2.根据权利要求1所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述偏心部所在的偏心轴线与曲轴的轴线之间的轴距为b；

围绕偏心轴线形成有一个偏心柱状体。

3.根据权利要求2所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述偏心柱状体设置有一个与偏心轴线同轴的止动环。

4.根据权利要求1所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述曲轴设置有一个与曲轴轴线同轴的变径结构段。

5.根据权利要求1所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述柱塞设置有球面，所述球面处设置有推头。

6.根据权利要求1所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，还包括：安装于柱塞隔膜泵本体所设积液板处的膜片驱动及保护集成器。

7.根据权利要求6所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述膜片驱动及保护集成器设置有带内通道的膜片驱动连杆，该膜片驱动连杆侧壁靠近膜片端开设有至少一多功能开孔，所述膜片驱动连杆侧壁还设置有用于补液的补液口一，所述膜片驱动连杆处设置复位弹簧。

8.根据权利要求7所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述膜片驱动及保护集成器包括：

用于防止驱动液腔室内压力低于低压液腔室内压力情况的发生的单向补液阀，以及，

用于防止驱动液腔室内压力过高情况的出现的单向泄压阀。

9.根据权利要求6所述的液压联动式柱塞推动机构，其特征在于，所述膜片驱动及保护集成器包括集成器载体以及安装于集成器载体的集成器内芯，所述集成器内芯包括芯柱以及设置于芯柱的环形体，所述芯柱安装套设有膜片驱动连杆复位弹簧的膜片驱动连杆，所述环形体至少设置一单向补液阀装配通道以及至少一单向泄压阀装配通道，所述单向泄压阀装配通道内设单向泄压阀球，所述单向补液阀装配通道设置有单向补液阀球，所述集成器载体的圆柱状承载本体的环形内凹槽处设置有集成器内芯固定装置，所述集成器内芯固定装置与集成器内芯之间设置有单向泄压阀球出口限位结构的环形挡圈；

所述环形体靠近顶面处设置有与单向泄压阀装配通道相通的泄压侧通孔，所述芯柱靠近环形体顶面处周向设置有多个补液口二，所述集成器内芯的顶面与集成器载体的补液阀球限位凸起、集成器载体内肩部转折部之间形成有缓流室。

10.一种柱塞隔膜泵，其特征在于，其包括如权利要求1-8任一所述的液压联动式柱塞推动机构。

11.一种柱塞隔膜泵，包括本体，其特征在于，所述本体具有柱塞板，柱塞板一侧设置积液板，柱塞板和积液板之间具有低压液腔室和驱动液腔室，低压液腔室处设置曲轴，曲轴的偏心部设置轴承，柱塞板处设置柱塞，柱塞一侧设置复位弹簧，柱塞另一侧设置球面，球面处设置推头，推头和轴承配合，积液板处设置柱塞阀，柱塞阀处设置隔膜柱塞，隔膜柱塞处设置偏置弹簧；

积液板背离柱塞板一侧依次设置泵体和泵盖，泵体处具有泵腔，泵腔靠近隔膜柱塞处设置隔膜，隔膜和隔膜柱塞连接，泵腔背离隔膜柱塞处设置进口和出口，进口处设置进口单向止逆阀，出口处设置出口单向止逆阀。

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