CN1975163A - 高压液压隔膜式计量泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计量泵领域，旨在提供一种高压液压隔膜式计量泵。该计量泵包括油池、泵头、膜片、缸体、柱塞和单向阀阀组，还包括后置式护膜板结构，所述后置式护膜板结构由后护膜板、弹簧和缸体组成，缸体与膜片之间形成液压腔，在液压腔和柱塞之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔中活动安装一个导杆；在导杆靠近膜片的一端是后护膜板，导杆的另一端活动连接于缸体上；缸体在后护膜板处设有适合于后护膜板形状、厚度的凹陷沉孔；还包括液压油腔快速放空补油结构和前置式护膜板结构。本发明对原有产品进行了技术创新，消除了原有产品的弊端，消除了膜片的塑性变形，极大地延长了膜片的使用寿命，降低了计量泵的故障率。

Description

高压液压隔膜式计量泵

技术领域

本发明涉及计量泵领域，更具体的说，是涉及一种高压液压隔膜式计量泵。

背景技术

计量泵广泛应用于化工、炼油、制药、电力、造纸、食品、城市供水、工业用水、环境保护等场合。计量泵属于容积泵的一种，分柱塞泵与隔膜泵两大类，隔膜泵可细分为液压式隔膜泵与机械隔膜泵。液压式隔膜泵因膜片材质不同又可分为金属隔膜计量泵与非金属隔膜计量泵，目前国内外市场使用的产品主要是非金属隔膜计量泵，额定压力一般在16MPa左右。计量泵的主要特点是计量准确，输出压力高，流量可无级调节。柱塞式计量泵主要特点是结构简单、输出压力高，但易泄漏。液压式隔膜计量泵主要特点是结构较复杂，密封性好，无泄漏，因而广泛用于有毒、腐蚀、易燃、易爆等场合。

目前市场上在广泛使用的液压非金属隔膜计量泵存在的主要问题为：

一、工作压力低，成熟技术只有16MPa左右，压力大于16MPa时容易造成膜片变形，容积效率低，计量精度下降，甚至膜片破裂，据了解国内尚未见到额定压力大于20MPa的产品。

二、常见的隔膜泵液压***主要有二种结构组合：

第一种是泄压阀、放气阀、补油阀集中设置在一只油杯中，油杯下端只有一个接口与液压腔顶部联接。其弊端有：补油、排气、泄压通道合一，相互干扰不利于液压***的正常工作；由于柱塞密封处微量泄漏，油杯中油会逐渐减少，不及时加注液压油，会引起计量泵中断输送，影响使用寿命；体积笨重，外观臃肿，制造、安装、调试工艺复杂；***故障率高。

第二种是放气阀设置在液压腔顶部，补油阀设置在液压腔底部，泄压阀设置在油池内部，油池与动力机箱润滑油是连通的，有些结构是泄压阀、排气阀、补油阀直接接入机箱内。其弊端有：泄压阀、放气阀、补油阀分别设置增加密封泄漏点，尤其是对高压液压隔膜泵不利，容易引起液压***的不稳定，减短三阀与膜片的寿命；补油阀的进油口直接联接在油池底部，会将含颗粒的污油吸入液压腔内，易造成泄压阀、放气阀、补油阀阀芯(球)密封面密封不严，甚至磨损，使液压内循环平衡***造成不稳定状态，可引起压力上不去，膜片提前破损；液压腔内的油品是专用液压油，油池和机箱连通造成液压腔与机箱润滑混为一体，液压***故障率高。

三、常规的液压隔膜式计量泵的泵头介质端布满小孔作为介质流动通道，缸体与膜片之间设置有多孔的后膜板，在高压工况下，如遇到液压腔补油少许超量、进液口堵塞或出口单向阀有关闭迟缓等特殊情况时(这是很可能发生的现象)，在高压液体作用下，膜片很容易被泵头上的小孔或后膜板上的小孔击穿而破损，甚至造成后膜板被膜片顶破，故障明显提高，同时因密封面多，易泄漏。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高压液压隔膜式计量泵。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种高压液压隔膜式计量泵，包括油池26、泵头12、膜片13、缸体22、柱塞23和单向阀阀组14，还包括后置式护膜板结构，所述后置式护膜板结构由后护膜板1、弹簧4和缸体22组成，缸体22与膜片13之间形成液压腔29，在液压腔29和柱塞23之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔中活动安装一个导杆28；在导杆28靠近膜片13的一端是后护膜板1，导杆28的另一端活动连接于缸体22上；缸体22在后护膜板1处设有适合于后护膜板形状、厚度的凹陷沉孔。

作为一种改进，所述导杆通孔内壁嵌有衬套2，衬套2用卡圈3固定在缸体22的导杆通孔内，衬套2中心部位钻有通孔用来通过导杆28，衬套2上还设置有至少一个连接液压腔29和柱塞23的通孔。

作为一种改进，所述导杆28与缸体22的连接是通过弹簧4及衬套2连接，弹簧4一头固定于导杆28上，另一头固定于衬套2上，衬套2固定在缸体22上。

作为一种改进，所述缸体22的铜套与后护膜板1之间设置有排气、补油通道。

作为一种改进，所述的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括前置式护膜板结构，泵头12中有介质通道连接介质进口16和介质出口15，泵头12与膜片13之间形成介质腔30，在泵头12的介质通道32与介质腔30之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔中活动安装一个导杆31；在导杆31靠膜片13的一端连接有一个前护膜板7，导杆31的另一端穿过介质通道32，并活动连接于泵头12上；泵头12在前护膜板7处设有适合于前护膜板7形状、厚度的凹陷沉孔，在凹陷沉孔内，至少设有一个连接介质通道32和介质腔30的通孔。

作为一种改进，所述导杆通孔内壁嵌有衬套8；导杆31在靠近介质通道32的一端是中空的，并在侧面对穿有至少一组小孔；导杆31泵头12是通过弹簧9连接。

作为一种改进，所述的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括液压油腔快速放空补油结构，包括液压油路通道和放空油杯总成两部分，其特征在于，液压油路通道包括放空螺钉53和泄压排气二阀组总成，放空螺钉53直接螺接于缸体22上，泄压排气二阀组总成的泄压阀体18一端通过泄压阀座50安置在缸体22上且与缸体22内的油路通道21连接，另一端通过回油管52与油池26连接；放空油杯总成包括油杯61和连接于油杯的中空的压紧螺钉62，压紧螺钉62具有与放空螺钉53一致的外螺纹，可螺接于放空螺钉53所螺接的缸体部位。

作为一种改进，所述放空油杯总成中的油杯61和中空的压紧螺钉62之间有软管63连接。

作为一种改进，所述软管63上设有旋塞阀、针形阀或软管夹其中任意一种作为截留设备64。

作为一种改进，所述放空螺钉53与缸体22之间设有密封垫20；所述泄压排气二阀组总成的泄压阀座50与缸体22之间设有密封垫51。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明对原有产品进行了技术创新，消除了原有产品的弊端，消除了膜片的塑性变形，极大地延长了膜片地使用寿命，降低了计量泵地故障率；可方便地对液压***进行快速排空与补油，密封性好，操作程序简单。

附图说明

图1是高压液压隔膜式计量泵原有结构示意图。

图2是高压液压隔膜式计量泵原有快速放空结构示意图。

图3是本发明高压液压隔膜式计量泵结构示意图。

图4是本发明高压液压隔膜式计量泵后置式护膜板结构衬套截面示意图。

图5是本发明高压液压隔膜式计量泵前置式护膜板结构与后置式护膜板结构放大示意图。

图6是本发明高压液压隔膜式计量泵快速放空结构示意图。

具体实施方式

参考附图，下面对本发明进行详细描述。

本发明中的一种高压液压隔膜式计量泵，包括油池26、泵头12、膜片13、缸体22、柱塞23和单向阀阀组14，还包括后置式护膜板结构，所述后置式护膜板结构由后护膜板1、弹簧4和缸体22组成，缸体22与膜片13之间形成液压腔29，在液压腔29和柱塞23之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔内壁嵌有衬套2，衬套2用卡圈3固定在缸体的导杆通孔内，衬套2中心部位钻有通孔，导杆28活动安装在通孔内，衬套2上还设置有四个连接液压腔29和柱塞23的通孔；在导杆28靠近膜片13的一端是后护膜板1，导杆28的另一端活动连接弹簧4，弹簧4另一头固定于衬套2上，衬套2固定在缸体22上；缸体22在后护膜板1处设有适合于后护膜板形状、厚度的凹陷沉孔；缸体22的铜套与后护膜板1之间设置有排气、补油通道。

本发明中的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括前置式护膜板结构，泵头12中有介质通道连接介质进口16和介质出口15，泵头12与膜片13之间形成介质腔30，在泵头12的介质通道32与介质腔30之间，开有一个导杆通孔，所述导杆通孔内壁嵌有衬套8，衬套8中心部位钻有通孔，导杆31活动安装在通孔内；在导杆31靠膜片13的一端连接有一个前护膜板7，导杆31的另一端穿过介质通道32，并通过弹簧9活动连接于泵头12上的弹簧底座11上；泵头12在前护膜板7处设有适合于前护膜板7形状、厚度的凹陷沉孔，在凹陷沉孔内，设有二个连接介质通道32和介质腔30的通孔。

本发明中的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括液压油腔快速放空补油结构，包括液压油路通道和放空油杯总成两部分，液压油回路接板总成包括放空螺钉53和泄压排气二阀组总成，放空螺钉53直接螺接于缸体22上，放空螺钉53与缸体22之间设有密封垫20，泄压排气二阀组总成的泄压阀体18一端通过泄压阀座50安置在缸体22上且与缸体22内的油路通道21连接，泄压阀座50与缸体22之间设有密封垫51，另一端通过回油管52与油池26连接；放空油杯总成包括油杯61和连接于油杯的中空的压紧螺钉62，压紧螺钉62具有与放空螺钉53一致的外螺纹，可螺接于放空螺钉53所螺接的缸体部位，油杯61和中空的压紧螺钉62之间有软管63连接，软管63上设有旋塞阀、针形阀或软管夹其中任意一种作为截留设备64。

本实施例的工作原理如下：

1、吸液过程：

根据液压原理，当柱塞23向后运动时，液压腔29产生负压，膜片13向后挠曲变形，从而使泵头12的介质腔30也产生负压，此时，进液单向阀打开，出液单向阀门关闭，前护膜板7在压差与弹簧力的共同作用下紧贴膜片13向后移动，介质由泵头12的进口16吸入通过泵头12中心二个介质通孔进入介质腔30内。液压油通过后膜板1的衬套2的液压油通道流入柱塞23腔内，同时后护膜板1托着膜片13向后移动，至后止点时，后护膜板1与缸体22液压腔29形成一光洁完整的曲面，膜片13受该表面支撑可承受高压而不会破损。

在吸液过程，液压腔内的液压油减少时，柱塞在接近后止点时，补油阀门会自动开启向液压腔内补充液压油，以此保正计量泵的流量精度。

2、排液过程：

当柱塞23向前运动时，进液单向阀关闭，出液单向阀门打开，泵头12介质腔30内的液体通过泵头12中心二个介质通孔流向出口处。随着介质排尽，前护膜板7在膜片推力下渐渐关闭，沉入泵头12内，此时泵头12介质腔30是一个光洁完整的表面，膜片13受该表面支撑可承受高压而不会破损。

在排液过程，当工作压力超过所设定的安全压力时，液压腔内的液压油会通过泄压排气二阀组泄压，当液压油内存在空气(空气的可压缩性会影响计量精度，严重时计量泵会不输液)，空气会聚集至泄压、排气二阀组上部，通过排气阀自动排出。

3、液压腔快速放空补油过程：

在组装或维修泵时，液压腔内会存有大量空气。液压腔内空气必须排净并充满液压油。其过程为：关闭旋塞阀64，油杯61内注入适量液压油。将压紧螺钉62螺接于缸体22上的放空螺钉53的位置上。将柱塞行程调至全行程位置。打开旋塞64，启动计量泵，当柱塞23向前运动时，液压腔内空气通过放空补油油杯逸出，当柱塞23向后运动时，油杯内的液压油快速注入液压腔内。观察软管63无气泡逸出时，放空补油结束。卸下压紧螺钉62，旋紧放空螺钉53。整个放空补油过程约10秒钟左右。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种高压液压隔膜式计量泵，包括油池(26)、泵头(12)、膜片(13)、缸体(22)、柱塞(23)和单向阀阀组(14)，其特征在于，还包括后置式护膜板结构，所述后置式护膜板结构由后护膜板(1)、弹簧(4)和缸体(22)组成，缸体(22)与膜片(13)之间形成液压腔(29)，在液压腔(29)和柱塞(23)之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔中活动安装一个导杆(28)；在导杆(28)靠近膜片(13)的一端是后护膜板(1)，导杆(28)的另一端活动连接于缸体(22)上；缸体(22)在后护膜板(1)处设有适合于后护膜板形状、厚度的凹陷沉孔。

2、根据权利要求1所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述导杆通孔内壁嵌有衬套(2)，衬套(2)用卡圈(3)固定在缸体(22)的导杆通孔内，衬套(2)中心部位钻有通孔用来通过导杆(28)，衬套(2)上还设置有至少一个连接液压腔(29)和柱塞(23)的通孔。

3、根据权利要求1所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述导杆(28)与缸体(22)的连接是通过弹簧(4)及衬套(2)连接，弹簧(4)一头固定于导杆(28)上，另一头固定于衬套(2)上，衬套(2)固定在缸体(22)上。

4、根据权利要求1所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述缸体(22)的铜套与后护膜板(1)之间设置有排气、补油通道。

5、根据权利要求1所述的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括前置式护膜板结构，其特征在于，泵头(12)中有介质通道连接介质进口(16)和介质出口(15)，泵头(12)与膜片(13)之间形成介质腔(30)，在泵头(12)的介质通道(32)与介质腔(30)之间，开有一个导杆通孔，导杆通孔中活动安装一个导杆(31)；在导杆(31)靠膜片(13)的一端连接有一个前护膜板(7)，导杆(31)的另一端穿过介质通道(32)，并活动连接于泵头(12)上；泵头(12)在前护膜板(7)处设有适合于前护膜板(7)形状、厚度的凹陷沉孔，在凹陷沉孔内，至少设有一个连接介质通道(32)和介质腔(30)的通孔。

6、根据权利要求5所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述导杆通孔内壁嵌有衬套(8)；导杆(31)在靠近介质通道(32)的一端是中空的，并在侧面对穿有至少一组小孔；导杆(31)与泵头(12)是通过弹簧(9)连接。

7、根据权利要求1所述的一种高压液压隔膜式计量泵，还包括液压油腔快速放空补油结构，包括液压油路通道和放空油杯总成两部分，其特征在于，液压油路通道包括放空螺钉(53)和泄压排气二阀组总成，放空螺钉(53)直接螺接于缸体(22)上，泄压排气二阀组总成的泄压阀体(18)一端通过泄压阀座(50)安置在缸体(22)上且与缸体(22)内的油路通道(21)连接，另一端通过回油管(52)与油池(26)连接；放空油杯总成包括油杯(61)和连接于油杯的中空的压紧螺钉(62)，压紧螺钉(62)具有与放空螺钉(53)一致的外螺纹，可螺接于放空螺钉(53)所螺接的缸体部位。

8、根据权利要求7所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述放空油杯总成中的油杯(61)和中空的压紧螺钉(62)之间有软管(63)连接。

9、根据权利要求7所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述软管(63)上设有旋塞阀、针形阀或软管夹其中任意一种作为截留设备(64)。

10、根据权利要求7所述的一种高压液压隔膜式计量泵，其特征在于，所述放空螺钉(53)与缸体(22)之间设有密封垫(20)；所述泄压排气二阀组总成的泄压阀座(50)与缸体(22)之间设有密封垫(51)。

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