CN202300954U - 泵用波纹管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种泵用波纹管，其温度特性优良，并且在不降低工作效率的情况下使耐压性能提高。波纹管泵具备在内部形成沿着轴向的空间的壳体部件、以能够沿轴向伸缩的方式配置于空间内并且将空间沿轴向分隔为泵室和工作室的有底圆筒状的波纹管、设于泵室的吸入侧并将转移流体引导至泵室的吸入阀、以及设于泵室的排出侧并且将转移流体从泵室排出的排出阀，该波纹管泵通过向工作室导入工作流体和将工作流体从工作室排出来使波纹管伸缩，该波纹管泵所应用的泵用波纹管具有如下结构：沿轴向交替地形成峰部和谷部，并且在轴向的预定位置一体地形成圆环状的环部。

Description

泵用波纹管
技术领域
本实用新型涉及应用于波纹管泵的、分隔泵室和工作室的泵用波纹管。
背景技术
波纹管泵具有由波纹管将封闭空间划分为泵室和工作室的结构。并且，波纹管泵以通过相对于工作室导入和排出工作流体来使泵室压缩和伸长的方式工作。作为这样的波纹管泵的例子，已知例如下述专利文献1和2公开的波纹管泵。
这些专利文献1和2公开的波纹管泵构成为：通过设计波纹管的形状来抑制由例如与图4中箭头所示的工作压力相伴的应力集中引起的波纹管100变形的不良情况。这样的波纹管的变形在超过波纹管的耐压性能的极限或者波纹管温度升高时发生。因此，通过如上所述地改变波纹管的形状或者加厚波纹管的壁厚以提高耐压性能，从而应对上述不良情况。
专利文献1：日本特开2001-193836号公报
专利文献2：日本特开2001-193837号公报
然而，如上所述地改变波纹管的形状或者加厚波纹管的厚度来提高耐压性能的话，会对波纹管自身的动作产生制约或者增加工作阻力，从而影响到转移流体的排出量。在这样的情况下，为了消除对排出量的影响，更加需要使波纹管伸缩的力，使得工作效率降低了。
实用新型内容
本实用新型正是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于提供一种泵用波纹管，其温度特性优良，能够在不降低工作效率的情况下提高耐压性能。
本实用新型涉及的第一方面的泵用波纹管为应用于波纹管泵的泵用波纹管，该波纹管泵具备：壳体部件，所述壳体部件在内部形成沿着轴向的空间；有底圆筒状的波纹管，所述波纹管以能够沿所述轴向伸缩的方式配置于所述空间内，并将所述空间沿所述轴向分隔为泵室和工作室；吸入阀，所述吸入阀设于所述泵室的吸入侧，并将转移流体引导至所述泵室；以及排出阀，所述排出阀设于所述泵室的排出侧，并将所述转移流体从所述泵室排出，所述波纹管泵通过向所述工作室导入工作流体和将所述工作流体从所述工作室排出来使所述波纹管伸缩，由此转移所述转移流体，所述泵用波纹管的特征在于，该泵用波纹管具有如下结构：沿所述轴向交替地形成峰部和谷部，并且在所述轴向的预定位置一体地形成圆环状的环部。
本实用新型涉及的第二方面的泵用波纹管为应用于波纹管泵的泵用波纹管，该波纹管泵具备：泵头(ポンプヘツド，pump head)；一对有底圆筒状的波纹管，所述一对波纹管以彼此的开口侧相对的方式附设于该泵头的两侧，并在内部分别形成泵室，并且，所述波纹管分别能够沿轴向伸缩；一对有底圆筒状的泵缸，所述泵缸以将所述一对波纹管分别收纳在内部的方式相对于所述波纹管同轴地进行配置，所述泵缸与所述一对波纹管之间形成工作室，所述泵缸以开口部彼此相对的方式装配于所述泵头；一对泵轴，所述泵轴分别沿所述一对泵缸的中心轴气密且滑动自如地贯通所述泵缸的底部，所述泵轴的各一端分别连结于所述一对波纹管的各底部；连结轴，所述连结轴以沿所述轴向移动自如的方式将所述一对泵轴的另一端彼此连结；以及阀单元，所述阀单元在所述泵室内装配于所述泵头，从转移流体的吸入口将所述转移流体引导至所述泵室，并且，从所述泵室将所述转移流体引导至转移流体的排出口，所述波纹管泵通过向所述工作室导入工作流体和将所述工作流体从所述工作室排出来使所述一对波纹管伸缩，由此转移所述转移流体，所述泵用波纹管的特征在于，该泵用波纹管具有如下结构：沿所述轴向交替地形成峰部和谷部，并且在所述轴向的预定位置一体地形成圆环状的环部。
在优选的一个实施方式中，所述环部例如隔开预定间隔地沿所述轴向形成有多个。
此外，在其他实施方式中，所述泵用波纹管由例如氟树脂形成。
根据本实用新型，能够提供一种泵用波纹管，其温度特性优良，能够不降低工作效率的情况下提高耐压性能。
附图说明
图1是示出应用了本实用新型的一个实施方式涉及的泵用波纹管的波纹管泵的结构的剖视图。
图2是示出该波纹管泵的泵用波纹管的另一个例子的图。
图3是示出该波纹管泵的泵用波纹管的又一个例子的图。
图4是示出现有的波纹管泵的波纹管的问题点的图。
标号说明
1：泵头；
2a、2b：泵缸(cylinder)；
3a、3b：波纹管；
4a、4b：轴固定板；
5a、5b：泵室；
6a、6b：工作室；
7a、7b：轴；
9a、9b：连结板；
11a、11b：连结轴；
12：环部；
12a：峰部；
12b：谷部；
16：吸入口；
17：排出口；
18a、18b：吸入阀；
19a、19b：排出阀；
26：调节器；
27：电磁阀。
具体实施方式
下面，参考附图详细地说明本实用新型涉及的泵用波纹管的实施方式。
图1是示出应用本实用新型的一个实施方式涉及的泵用波纹管的波纹管泵的剖面图以及其周边机构的图。另外，作为应用本实施方式涉及的泵用波纹管的波纹管泵，以往复运动泵结构的所谓双筒式波纹管泵为例进行说明，然而也可以应用于所谓单筒式的波纹管泵。
波纹管泵如下地构成。在配置于中央部的泵头1的两侧，同轴配置壳体部件即有底圆筒状的泵缸2a、2b，并在它们的内部形成一对空间。在这些空间内分别同轴配置有底圆筒状的波纹管3a、3b。
波纹管3a、3b的开口端固定于泵头1，并且在底部固定有轴固定板4a、4b。波纹管3a、3b例如由氟树脂形成，其将泵缸2a、2b的内部空间分隔为内侧的泵室5a、5b和外侧的工作室6a、6b。
所述波纹管3a、3b形成为具备沿轴向交替地形成的峰部12a和谷部12b、以及一体地形成于轴向的中间位置附近的圆环状的环部12的结构。波纹管3a、3b的峰部12a和谷部12b的数量构成为使波纹管3a、3b与没有环部12的情况下的通常的波纹管形状相同、壁厚相同且工作阻力相同。
在轴固定板4a、4b固定有同轴地延伸的轴7a、7b的一端。轴7a、7b的另一端分别隔着密封部件8气密地贯通泵缸2a、2b的底部中心并延伸至泵缸2a、2b的外侧。在所述轴7a、7b的另一端，通过螺母10固定有连结板9a、9b。
连结板9a、9b在泵缸2a、2b的上下的位置通过连结轴11a、11b连结。各连结轴11a、11b由螺栓15固定于连结板9a、9b。
在泵头1，在面向泵的侧面的位置设有转移流体的吸入口16和排出口17。并且，在泵头1，在从吸入口16到泵室5a、5b的位置设有吸入阀18a、18b，在从泵室5a、5b到排出口17的路径上设有排出阀19a、19b。
另一方面，来自未图示的空气压缩机等工作流体源的工作流体，例如空气，由调节器26分别限定为预定压力并供给至电磁阀27。
工作室6a为排气状态，工作室6b为空气导入状态，泵室5a处于膨胀工序，泵室5b处于收缩工序。此时，吸入阀18a和排出阀19b处于打开状态，而吸入阀18b和排出阀19a处于关闭状态，因此要转移的液体被从吸入口16导入泵室5a，并从泵室5b经由排出口17排出。
波纹管3a、3b沿轴向重复伸缩以实现如上所述的泵室5a、5b的膨胀和收缩的动作。此时，即使为了转移更多的转移流体而提高转移压力、工作压力、或者泵内的温度与动作相伴地升高，由于具备环部12，因此即使壁厚不厚也能够提高耐压性，不会发生变形破损的情况。换言之，波纹管3a、3b与没有环部12的波纹管相比，在设定为具有相同工作效率的情况下，其结构能够使耐压性提高。
因此，根据本实施方式涉及的泵用波纹管，与采用不具备环部12的波纹管的现有的产品相比，温度特性优良，且能够在不降低工作效率的情况下提高耐压性。另外，波纹管3a、3b可以如下所述地构成。
图2是示出该波纹管泵的波纹管3a、3b的另一个例子的图，图3是示出波纹管泵的波纹管3a、3b的又一个例子的图。如图2和图3所示，波纹管3a、3b除了峰部12a和谷部12b之外，例如还隔开预定间隔地沿轴向形成有两个或者三个环部12。这样，采用具有多个环部12的波纹管3a、3b，也能够与图1所示的产品同样地提高耐压性。另外，环部12的间隔也可以不固定。
【实施例】
本申请人为了调查上述的波纹管3a、3b的特性，实施了如下的破坏试验和工作阻力试验。在这些试验中，波纹管的材质为氟树脂，并且全都设定为：壁厚为2mm，峰部12a的数量为12。此外，将环部12的轴向厚度设定为10mm。将具有一个环部12的波纹管作为实施例1，将具有两个环部12的波纹管作为实施例2，将具有三个环部12的波纹管作为实施例3，并且将没有环部12的波纹管作为比较例。
破坏试验如图4所示是通过从波纹管的外侧施加压力来进行，工作阻力试验是通过沿轴向以预定的载荷拉伸波纹管来进行。将破坏试验的结果表示在下面的表1中，将工作阻力试验的结果表示在下面的表2中。另外，在破坏试验中，将波纹管的温度(环境温度)设定为180℃。
【表1】
Figure BDA0000093052800000051
【表2】
单位：(mm)
如表1所示，在破坏试验中，波纹管的破坏压力(MPa)为：与比较例的0.286相对地，实验例1为0.298、实验例2为0.389、实验例3为0.376，分别上升了。由此，明确了耐压性提高。
另一方面，如表2所示，在工作阻力试验中，波纹管的轴向的自由长度为：比较例为175.5mm，实施例1为187.4mm、实验例2为199mm、实验例3为212.7mm。此外，施加10kgf的载荷时的长度为：比较例为181.3mm、实施例1为193.6mm、实施例2为205mm、实施例3为219mm。
因此，波纹管的伸长量为：与比较例的5.8mm相对地，实施例1为6.2mm、实施例2为6mm、实施例3为6.3mm，结果是在比较例和实施例1、2、3中工作阻力基本没有变化。由此，明确了有没有环部12工作阻力都不会变化。
如上所述，根据本实用新型涉及的泵用波纹管，由于波纹管3a、3b具备环部12，因此温度特性优良，并且能够在不降低工作效率的情况下提高耐压性能。

Claims (6)

1.一种泵用波纹管，该泵用波纹管应用于波纹管泵，该波纹管泵具备：
壳体部件，所述壳体部件在内部形成沿着轴向的空间；
有底圆筒状的波纹管，所述波纹管以能够沿所述轴向伸缩的方式配置于所述空间内，并将所述空间沿所述轴向分隔为泵室和工作室；
吸入阀，所述吸入阀设于所述泵室的吸入侧，并将转移流体引导至所述泵室；以及
排出阀，所述排出阀设于所述泵室的排出侧，并将所述转移流体从所述泵室排出，
所述波纹管泵通过向所述工作室导入工作流体和将所述工作流体从所述工作室排出来使所述波纹管伸缩，由此转移所述转移流体，
所述泵用波纹管的特征在于，
该泵用波纹管具有如下结构：沿所述轴向交替地形成峰部和谷部，并且在所述轴向的预定位置一体地形成圆环状的环部。
2.根据权利要求1所述的泵用波纹管，其特征在于，
所述环部隔开预定间隔地沿所述轴向形成有多个。
3.根据权利要求1或2所述的泵用波纹管，其特征在于，
所述泵用波纹管由氟树脂形成。
4.一种泵用波纹管，该泵用波纹管应用于波纹管泵，该波纹管泵具备：
泵头；
一对有底圆筒状的波纹管，所述一对波纹管以彼此的开口侧相对的方式附设于该泵头的两侧，并在内部分别形成泵室，并且，所述波纹管分别能够沿轴向伸缩；
一对有底圆筒状的泵缸，所述泵缸以将所述一对波纹管分别收纳在内部的方式相对于所述波纹管同轴地进行配置，所述泵缸与所述一对波纹管之间形成工作室，所述泵缸以开口部彼此相对的方式装配于所述泵头；
一对泵轴，所述泵轴分别沿所述一对泵缸的中心轴气密且滑动自如地贯通所述泵缸的底部，所述泵轴的各一端分别连结于所述一对波纹管的各底部；
连结轴，所述连结轴以沿所述轴向移动自如的方式将所述一对泵轴的另一端彼此连结；以及 
阀单元，所述阀单元在所述泵室内装配于所述泵头，从转移流体的吸入口将所述转移流体引导至所述泵室，并且，从所述泵室将所述转移流体引导至转移流体的排出口，
所述波纹管泵通过向所述工作室导入工作流体和将所述工作流体从所述工作室排出来使所述一对波纹管伸缩，由此转移所述转移流体，
所述泵用波纹管的特征在于，
该泵用波纹管具有如下结构：沿所述轴向交替地形成峰部和谷部，并且在所述轴向的预定位置一体地形成圆环状的环部。
5.根据权利要求4所述的泵用波纹管，其特征在于，
所述环部隔开预定间隔地沿所述轴向形成有多个。
6.根据权利要求4或5所述的泵用波纹管，其特征在于，
所述泵用波纹管由氟树脂形成。 
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