CN102384075A - 隔膜增压泵的泵头结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔膜增压泵的泵头结构。该结构包括泵头盖，泵头盖内具有高压水腔、源水腔、增压腔，高压水腔、源水腔分别与出水口、进水口接通，所述源水腔位于高压水腔的腔体内部，所述源水腔、增压腔之间设有源水水流通道并于源水水流通道处设有控制水流从源水腔流向增压腔的单向膜片，所述增压腔、高压水腔之间设有高压水水流通道并于高压水水流通道处设有控制水流从增压腔流向高压水腔的单向膜片，所述高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部。采用本发明结构的隔膜增压泵的泵头结构，可以提高其增压效果和增压泵的有效功率。

Description

隔膜增压泵的泵头结构

技术领域

本发明涉及一种隔膜增压泵的泵头结构。

背景技术

隔膜增压泵的泵头结构作为一种通用的流体增压设备，是由隔膜往复变形造成容积变化的容积泵，其工作原理近似于柱塞泵，以一个柱塞为例，一个柱塞泵上有两个单向阀，柱塞向扩容方向运动时缸内出现负压，这时进水单向阀打开液体被吸入缸内，柱塞向压缩方向运动时，将液体增压后排水单向阀被打开，被吸入缸内的液体被压出，这种工作方式连续运动后就形成了连续的流体增压。

隔膜增压泵通常水平安装使用，一般地,由于隔膜增压泵的泵头结构中存在三个独立的增压腔体，每个增压腔体是相互独立，并且是相互密封隔离的，且三个独立的增压腔体均匀分布在同一圆周上,加之现有的隔膜增压泵的泵头结构中高压腔都是在源水腔内部中央由泵头体构成的腔体形成，因此如果流体中含有空气时，空气会在增压室的内部滞留，形成空气缓冲现象，导致隔膜增压泵增压效果差、有效功率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在隔膜增压泵水平安装使用时可防止增压腔内空气滞留的隔膜增压泵的泵头结构。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：隔膜增压泵的泵头结构，包括泵头盖，泵头盖内具有高压水腔、源水腔、增压腔，高压水腔、源水腔分别与出水口、进水口接通，所述源水腔位于高压水腔的腔体内部，所述源水腔、增压腔之间设有源水水流通道并于源水水流通道处设有控制水流从源水腔流向增压腔的单向膜片，所述增压腔、高压水腔之间设有高压水水流通道并于高压水水流通道处设有控制水流从增压腔流向高压水腔的单向膜片，所述高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部。

现有隔膜增压泵的泵头结构其高压水腔设置于源水腔的内部，源水腔的水流经增压腔增压后进入到高压腔，再由高压腔经出水口排出；现有的结构其水路流向与本发明的水路流向刚好相反，在现有技术中，源水经源水口流入源水腔，再由源水腔进入增压腔进行增压，经增压腔增压后的水流入高压腔再由出水口排出；如果源水中存在空气，由于现有的泵头结构其高压水腔设置于源水腔的内部，当隔膜增压泵水平安装使用时，其中源水的空气就会进入增压腔内部，其中的一个位于高位的增压腔对水流增压后会优先排出水流，使得空气滞留在增压腔内，导致泵头的增压效果较差，增压泵的工作效率较低。采用本发明的隔膜增压泵的泵头结构，由于源水腔位于高压水腔的腔体内部，在增压泵水平安装使用时，当源水中或有的空气进入增压腔内部后，增压腔会优先排出空气，因此空气不会滞留在增压腔内，可以使得隔膜增压泵持续保持很高的增压效果和增压效率。本方案中，所述高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部是指隔膜增压泵水平安装时高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部，高压水水流通道设置于增压腔顶部时，是指高压水水流通道设置于增压腔水平位置的最高处，以便于增压腔内水流流向高压水腔时，可以将增压腔内的空气优先排出，不会在增压腔内滞留空气；高压水水流通道设置于增压腔上部时，是指高压水水流通道设置于靠近增压腔水平位置最高处的位置，以在增压腔内水流流向高压水腔时能够将增压腔内的空气优先排出为宜。

具体地，所述高压水腔由泵头盖内部的腔体构成，泵头盖内设有进水阀瓣固定件，进水阀瓣固定件端底上设有与单向膜片匹配的单向通孔,源水腔由进水阀瓣固定件内部的腔体构成。

所述泵头盖内设有一体进水阀瓣、进排水隔板，一体进水阀瓣密封固定于进水阀瓣固定件与进排水隔板之间，所述高压水腔下端部周边由进排水隔板密封，源水腔下端部周边由一体进水阀瓣密封，增压腔由进排水隔板本体内凹的腔体构成，隔膜增压泵水平安装时增压腔由隔板分隔为两个位于同一水平位置的下增压腔及一个水平位置高于下增压腔的上增压腔；所述一体进水阀瓣具有的进水阀瓣断槽将一体进水阀瓣分割为与上增压腔、下增压腔分别对应的进水阀瓣；所述进排水隔板内的下增压腔对应高压水腔处开有水路由下增压腔流向高压水腔的下排水口，进排水隔板的上增压腔对应高压水腔处开有水路由上增压腔流向高压水腔的上排水口，所述上排水口的开口位于上增压腔的顶部或上部构成高压水水流通道。

本方案所说的上增压腔在隔膜增压泵的泵头结构水平安装时时处于泵头盖内最大限度的高度，是指隔膜增压泵的泵头结构在安装时其内上增压腔、下增压腔的位置构造关系，在隔膜增压泵的泵头结构中，上增压腔、下增压腔的分布通常分布于一等边三角形的三个顶点，在安装时，水平位置位于较低处的两个下增压腔处于同一水平位置，此时根据隔膜增压泵的泵头结构的安装位置，上增压腔的水平位置可以分布在以这两个下增压腔连接线为轴、上增压腔到上述连接线的距离为半径的圆周上，那么当上增压腔位于下增压腔的正上方时，其水平位置的高度差越大，即上增压腔在隔膜增压泵的泵头结构水平安装时处于泵头盖内最大限度的高度。采用本发明结构的隔膜增压泵的泵头结构，在泵头结构水平安装使用时，根据图3、图5中泵头的结构及水流流向标示，即使源水中存在有空气，空气进入上增压腔后，由于上增压腔通过开口位于上增压腔的顶部或上部的上排水口与高压水腔接通，而上增压腔中的空气都会滞留的顶部，所以可以优先排出上增压腔中滞留的空气，确保上增压腔一直具有较好的增压效果。下增压腔的结构与上增压腔也可以采用类似的结构以确保其增压效果。在现有隔膜增压泵的泵头结构中，由于其水流流向与本发明的结构相反，当泵头结构水平安装使用时，由于上增压腔的水平位置高于下增压腔，当源水中存在空气时，空气会滞留在上增压腔中并不断累积，最后导致上增压腔增压效果极差或者没有增压效果，导致泵头的增压效果较差，增压泵的工作效率较低。

所述下排水口的开口位于下增压腔的顶部或上部。

所述泵头盖内设有隔膜、隔膜下支架, 隔膜周边压紧固定于进排水隔板与隔膜下支架之间，上增压腔、下增压腔的顶部由进水阀瓣密封，上增压腔、下增压腔的底部由隔膜密封，并且隔膜下支架对应于上增压腔、下增压腔的位置分别设有偏心轮架及摆凸。

所述隔膜中间部分压紧固定于隔膜配板与偏心轮架及摆凸之间，隔膜与隔膜配板装配的上端面设有由隔膜内凹构成的配板锁孔和由隔膜外凸构成的配板定位凸，隔膜配板具有与配板锁孔、配板定位凸对应的结构，隔膜上端面通过锁板螺钉将隔膜与隔膜配板装配固定；隔膜与偏心轮架及摆凸装配的下端面设有隔膜锁套，隔膜锁套内部构成装配腔体，隔膜锁套上具有两条轴向设置的隔膜锁套切口，隔膜锁套外壁上设有两个径向外凸构成的隔膜锁套卡凸，所述偏心轮架及摆凸上设有与隔膜锁套相匹配的隔膜锁孔，隔膜下端面通过锁膜螺钉穿过隔膜锁孔将隔膜与偏心轮架及摆凸装配固定。

所述进水阀瓣固定件本体具有内凹的腔体构成的限压腔，限压腔与高压水腔、源水腔分别通过高压流道和泄压流道接通，限压腔具有泄压封口；隔膜增压泵的泵头结构内设有与泄压封口匹配的限压膜片，限压膜片周边压紧固定于进水阀瓣固定件与泵头盖之间；限压膜片与泵头盖形成的腔体内设有限压弹簧，限压弹簧一端作用于泵头盖内壁，另一端通过弹簧下垫板作用于限压膜片；所述限压膜片在限压腔内水压及限压弹簧弹力的共同作用下往复移动构成控制限压腔、源水腔在连通、阻断两种状态下转换的泄压组件。

所述泵头盖与限压弹簧接触处设有可调节限压弹簧压缩程度的限压弹簧调节件，限压弹簧上端通过弹簧上垫板作用于泄压弹簧调节件下端面。

综上，本发明的有益效果是：

1、现有隔膜增压泵的泵头结构，其高压水腔位于源水腔的腔体内部中央，由泵头盖本体构成的腔体形成，增压时水体从周边腔体构成的源水腔流入增压室，经增压室增压后流入高压腔，再经高压水口排出，由于现有增压泵腔体其水体通口均开未开在腔体的顶部，因此如果水体中含有空气时，根据现有腔体的结构及水体的流程，空气会聚集在腔体的顶部以及增压室内部无法排出，从而造成增压效果差、增压泵有效功率低等问题；本发明的隔膜增压泵的泵头结构改变了增压泵的腔体结构及增压水体的流程，其源水腔位于高压水腔的腔体内部中央，部分由泵头盖本体构成的腔体形成，即现有增压泵内水体流动方向为外进内出，本方案为内进外出，同时实现了进排水隔板本体具有的内凹的腔体与隔膜构成上增压腔、下增压腔，在隔膜增压泵的泵头结构水平安装且上增压腔处于顶部位置时，所述上排水口的开口位于上增压腔的顶部；所述下排水口的开口位于下增压腔的顶部，这样的方案使上、下排水口的水平高度不低于进水通孔的水平高度，该方案的增压泵既使在水体含有较多空气时，空气也能通过腔体顶部的开口排向下一个腔体，直至排出增压泵外，因此本方案的增压泵能够极大的提高增压效果，提高增压泵有效功率。

2、本发明的隔膜增压泵设有泄压组件，该泄压组件只设置了一个限压腔，限压腔通过流道与需要限压的各个腔体接通，起到限定泵内水压的效果，相对于现有增压泵中限压组件为多个的情况，结构更为简单，且所选用限压组件少，成本低。

3、本发明的限压组件具有可调节限压弹簧压缩程度的限压弹簧调节件，可通过调节限压弹簧来调节限压纸的大小。

4、本发明的隔膜为整体密封结构，其密封效果更好。

5、本发明的隔膜设有由隔膜内凹构成的配板锁套和由隔膜外凸构成的配板定位凸，隔膜配板具有与配板锁套、配板定位凸对应的结构，隔膜上端面通过锁板螺钉将隔膜与隔膜配板压紧固定；隔膜与偏心轮架及摆凸装配的下端面设有凸向偏心轮架及摆凸的隔膜锁套，偏心轮架及摆凸具有与隔膜锁套对应的结构，隔膜下端面通过锁膜螺钉将隔膜与偏心轮架及摆凸压紧固定，提供了一种新的隔膜密封固定方式。

附图说明

图1是本发明的装配结构示意图；

图2是本发明实际应用时水平安装的结构示意图；

图3是图2的B-B向剖视图；

图4是图2的C-C向剖视图；

图5是图2的A-A向剖视图；

图6是本发明进水阀瓣固定件的立体结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是图7的A-A向剖视图；

图9是本发明一体进水阀瓣的立体结构示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是图10的A-A向剖视图；

图12是本发明进排水隔板的立体结构示意图；

图13是图12的俯视图；

图14是图13的A-A向剖视图；

图15是图13的B-B向剖视图；

图16是本发明偏心轮架及摆凸的立体结构示意图；

图17是图16的俯视图；

图18是图17的A-A向剖视图；

图19是本发明隔膜配板的立体结构示意图；

图20是图19的俯视图；

图21是图20的A-A向剖视图；

图22是本发明隔膜的立体结构示意图；

图23是图22的俯视图；

图24是图23的A-A向剖视图。

图中标记及相应的零部件名称：01,限压弹簧调节件；02,限压镶件；03,弹簧上垫板；04,限压弹簧；05,弹簧下垫板；06,限压膜片；07,泵头盖；08,进水腔密封垫圈；09,进水阀瓣固定件；10,下排水阀瓣；11,一体进水阀瓣；12,进排水隔板；13,三角密封圈；14,隔膜配板；15,隔膜；16,偏心轮架及摆凸；17,隔膜下支架；18,上排水阀瓣；19,锁板螺钉；20,锁膜螺钉；21,总装螺杆；22,下增压腔；23,出水口；24,高压水腔；25,源水腔；26,限压腔；27,进水口；28,上增压腔；090,进水封盘；091,进水通孔；092,密封圈槽；093,泄压流道；094,泄压封口；095,高压流道； 011,进水阀瓣；012,进水阀基座；013,进水阀瓣断槽；014,进水阀密封筋；140,配板定位孔；141,配板锁孔；120,隔板密封槽； 122,上排水口；123,上进水阀瓣室；124,进水阀密封槽；125,下排水阀盘；126,下排水阀口；127,上排水阀盘；128,下进水阀瓣室；160,摆凸体；161,配板锁槽；162,隔膜凹锁盘；163,隔膜锁孔；164,隔膜卡凹；150,隔膜内封凸；151,配板锁套；152,配板定位凸；153,隔膜凸锁盘；154,隔膜锁套；155,隔膜锁套切口；156,隔膜锁套卡凸；157,配板定位套；158,隔膜外封凸。

具体实施方式

参照图1至图24所示，本发明的隔膜增压泵的泵头结构包括泵头盖07，泵头盖07内具有高压水腔24、源水腔25、增压腔，高压水腔24、源水腔25分别与出水口23、进水口27接通，所述源水腔25位于高压水腔24的腔体内部中央，所述源水腔25、增压腔之间设有源水水流通道并于源水水流通道处设有控制水流从源水腔25流向增压腔的单向膜片，所述增压腔、高压水腔24之间设有高压水水流通道并于高压水水流通道处设有控制水流从增压腔流向高压水腔24的单向膜片，所述高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部；高压水腔24由泵头盖07内部的腔体构成，泵头盖07内设有进水阀瓣固定件09，其端底上设有与单向膜片匹配的单向通孔,源水腔25由进水阀瓣固定件09内部的腔体构成；泵头盖07内设有一体进水阀瓣11、进排水隔板12，一体进水阀瓣11密封固定于进水阀瓣固定件09与进排水隔板12之间，所述高压水腔24下端部周边由进排水隔板12密封，源水腔25下端部周边由一体进水阀瓣11密封，增压腔由进排水隔板12本体内凹的腔体构成，隔膜增压泵水平安装时增压腔由隔板分隔为两个位于同一水平位置的下增压腔22及一个水平位置高于下增压腔22的上增压腔28；所述一体进水阀瓣11具有的进水阀瓣断槽013将一体进水阀瓣11分割为与上增压腔28、下增压腔22分别对应的进水阀瓣011；上增压腔28、下增压腔22为三个分别独立的增压腔体，三个腔体之间是相互密封设置的；所述进排水隔板12内的下增压腔22对应高压水腔24处开有水路由下增压腔22流向高压水腔24的下排水口126，进排水隔板12的上增压腔28对应高压水腔24处开有水路由上增压腔28流向高压水腔24的上排水口122，所述上排水口122的开口位于上增压腔28的顶部或上部构成高压水水流通道。

为了确保下增压腔中也不会滞留空气，所述下排水口126的开口位于下增压腔22的顶部或上部。

所述泵头盖07内设有隔膜15、隔膜下支架17, 隔膜15周边压紧固定于进排水隔板12与隔膜下支架17之间，上增压腔28、下增压腔22的顶部由进水阀瓣011密封，上增压腔28、下增压腔22的底部由隔膜15密封，并且隔膜下支架17对应于上增压腔28、下增压腔22的位置分别设有偏心轮架及摆凸16。

所述隔膜15中间部分压紧固定于隔膜配板14与偏心轮架及摆凸16之间，隔膜15与隔膜配板14装配的上端面设有由隔膜内凹构成的配板锁孔151和由隔膜外凸构成的配板定位凸152，隔膜配板14具有与配板锁孔151、配板定位凸152对应的结构，隔膜上端面通过锁板螺钉19将隔膜15与隔膜配板14装配固定；隔膜15与偏心轮架及摆凸16装配的下端面设有隔膜锁套154，隔膜锁套154内部构成装配腔体，隔膜锁套154上具有两条轴向设置的隔膜锁套切口155，隔膜锁套154外壁上设有两个径向外凸构成的隔膜锁套卡凸156，所述偏心轮架及摆凸16上设有与隔膜锁套154相匹配的隔膜锁孔163，隔膜下端面通过锁膜螺钉20穿过隔膜锁孔163将隔膜15与偏心轮架及摆凸16装配固定。该结构可以使得隔膜和隔膜下支架可以紧密的连接在一起，并且隔膜为整体密封结构，其密封效果更好，隔膜下支架与电机或其他动力机构的动力输出端连接，带动隔膜往复运动可以使得上增压腔、下增压腔的体积变化，从而起到对流体增压的作用。

所述进水阀瓣固定件09本体具有内凹的腔体构成的限压腔26，限压腔26与高压水腔24、源水腔25分别通过高压流道095和泄压流道093接通，限压腔26具有泄压封口094；隔膜增压泵的泵头结构内设有与泄压封口094匹配的限压膜片06，限压膜片06周边压紧固定于进水阀瓣固定件09与泵头盖07之间；限压膜片06与泵头盖07形成的腔体内设有限压弹簧04，限压弹簧04一端作用于泵头盖07内壁，另一端通过弹簧下垫板05作用于限压膜片06；所述限压膜片06在限压腔26内水压及限压弹簧04弹力的共同作用下往复移动构成控制限压腔26、源水腔25在连通、阻断两种状态下转换的泄压组件。

所述泵头盖07与限压弹簧04接触处设有可调节限压弹簧04压缩程度的限压弹簧调节件01，限压弹簧04上端通过弹簧上垫板03作用于泄压弹簧调节件22下端面。

如上所述，便可以很好地实现本发明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.隔膜增压泵的泵头结构，包括泵头盖（07），泵头盖（07）内具有高压水腔（24）、源水腔（25）和增压腔，高压水腔（24）、源水腔（25）分别与出水口（23）、进水口（27）接通，其特征在于:所述源水腔（25）位于高压水腔（24）的腔体内部，所述源水腔（25）、增压腔之间设有源水水流通道并于源水水流通道处设有控制水流从源水腔（25）流向增压腔的单向膜片，所述增压腔、高压水腔（24）之间设有高压水水流通道并于高压水水流通道处设有控制水流从增压腔流向高压水腔（24）的单向膜片，所述高压水水流通道设置于增压腔顶部或上部。

2.根据权利要求1所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于:所述高压水腔（24）由泵头盖（07）内部的腔体构成，泵头盖（07）内设有进水阀瓣固定件（09），进水阀瓣固定件（09）端底上设有与单向膜片匹配的单向通孔,源水腔（25）由进水阀瓣固定件（09）内部的腔体构成 。

3.根据权利要求2所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于:所述泵头盖（07）内设有一体进水阀瓣（11）、进排水隔板（12），一体进水阀瓣（11）密封固定于进水阀瓣固定件（09）与进排水隔板（12）之间，所述高压水腔（24）下端部周边与进排水隔板（12）密封固定，源水腔（25）下端部周边与一体进水阀瓣（11）密封固定，增压腔由进排水隔板（12）本体内凹的腔体构成，隔膜增压泵水平安装时增压腔由隔板分隔为两个位于同一水平位置的下增压腔（22）及一个水平位置高于下增压腔（22）的上增压腔（28）；所述一体进水阀瓣（11）具有的进水阀瓣断槽（013）将一体进水阀瓣（11）分割为与上增压腔（28）、下增压腔（22）分别对应的进水阀瓣（011）；所述进排水隔板（12）内的下增压腔（22）对应高压水腔（24）处开有水路由下增压腔（22）流向高压水腔（24）的下排水口（126），进排水隔板（12）的上增压腔（28）对应高压水腔（24）处开有水路由上增压腔（28）流向高压水腔（24）的上排水口（122），所述上排水口（122）的开口位于上增压腔（28）的顶部或上部构成高压水水流通道。

4.根据权利要求3所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于，:所述下排水口（126）的开口位于下增压腔（22）的顶部或上部。

5.根据权利要求3所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于，:所述泵头盖（07）内设有隔膜（15）、隔膜下支架（17）, 隔膜（15）周边压紧固定于进排水隔板（12）与隔膜下支架（17）之间，上增压腔（28）、下增压腔（22）的顶部由进水阀瓣（011）密封，上增压腔（28）、下增压腔（22）的底部由隔膜（15）密封，并且隔膜下支架（17）对应于上增压腔（28）、下增压腔（22）的位置分别设有偏心轮架及摆凸（16）。

6.根据权利要求5所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于，:所述隔膜（15）中间部分压紧固定于隔膜配板（14）与偏心轮架及摆凸（16）之间，隔膜（15）与隔膜配板（14）装配的上端面设有由隔膜内凹构成的配板锁孔（151）和由隔膜外凸构成的配板定位凸（152），隔膜配板（14）具有与配板锁孔（151）、配板定位凸（152）对应的结构，隔膜上端面通过锁板螺钉（19）将隔膜（15）与隔膜配板（14）装配固定；隔膜（15）与偏心轮架及摆凸（16）装配的下端面设有隔膜锁套（154），隔膜锁套（154）内部构成装配腔体，隔膜锁套（154）上具有两条轴向设置的隔膜锁套切口（155），隔膜锁套（154）外壁上设有两个径向外凸构成的隔膜锁套卡凸（156），所述偏心轮架及摆凸（16）上设有与隔膜锁套（154）相匹配的隔膜锁孔（163），隔膜下端面通过锁膜螺钉（20）穿过隔膜锁孔（163）将隔膜（15）与偏心轮架及摆凸（16）装配固定。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于，:所述进水阀瓣固定件（09）本体具有内凹的腔体构成的限压腔（26），限压腔（26）与高压水腔（24）、源水腔（25）分别通过高压流道（095）和泄压流道（093）接通，限压腔（26）具有泄压封口（094）；隔膜增压泵的泵头结构内设有与泄压封口（094）匹配的限压膜片（06），限压膜片（06）周边压紧固定于进水阀瓣固定件（09）与泵头盖（07）之间；限压膜片（06）与泵头盖（07）形成的腔体内设有限压弹簧（04），限压弹簧（04）一端作用于泵头盖（07）内壁，另一端通过弹簧下垫板（05）作用于限压膜片（06）；所述限压膜片（06）在限压腔（26）内水压及限压弹簧（04）弹力的共同作用下往复移动构成控制限压腔（26）、源水腔（25）在连通、阻断两种状态下转换的泄压组件。

8.根据权利要求7所述的隔膜增压泵的泵头结构，其特征在于，:所述泵头盖（07）与限压弹簧（04）接触处设有可调节限压弹簧（04）压缩程度的限压弹簧调节件（01），限压弹簧（04）上端通过弹簧上垫板（03）作用于泄压弹簧调节件（22）下端面。

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