CN1029639C - 适用于含气体的液体的改进型隔膜式泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于泵送含气体的液体的隔膜式泵，其中用于待泵送液体的泵室是截锥形状的，与弹性隔膜的形状相对应，后者的小直径边缘与一个刚性中央盘相连，在盘的周边处设有截锥形支承面，用于支承位于下方的隔膜。为弹性隔膜设置了一个保护系统。本发明的隔膜式泵由于采用了上述措施而能够在泵送含气体的液体时防止隔膜遭受不正常的变形式皱折且其隔膜不会破裂。
Description
本发明涉及一种新型隔膜式泵，它能防止隔膜遭受有害的不正常的变形或皱折，从而能有效地、长久地和可靠地泵送带有任何气体含量的液体。
从先有技术中，更具体地从本申请的于1992年4月1日申请的在先欧洲专利No.0250026人们已经知道一种借助于隔膜式泵专门泵送高气体含量液体的装置，即在这种泵中有一个弹性隔膜将待处理的液体与液压工作油分隔开。为此目的，这种已知的泵采用基本上是半球形内部弹性隔膜，其厚度从其边缘开始变薄，它们通过泵壳固定到中央平面上。隔膜中央镶有增加强度的纤维织物和一系列同心设置的平行于一平面的金属环。隔膜在该平面上固定到泵壳上。这些环的横截面从边缘到隔膜的中央是减小的。经验表明这种已知型式的隔膜式泵具有一些缺陷。其中最重要的是涉及在位于隔膜与泵壳相连接处附近中的隔膜临界区里产生不正常变形，此处由于疲劳破坏而出现故障。实际上已发现随着在泵工作期间隔膜形状的变化，在隔膜临界区就出现了皱折状的变形，这些皱折沿临界区传播，
在小缺陷的引发下造成疲劳破坏，而这些小缺陷总是存在的且难以消除，即使制造过程非常仔细小心。
已知的隔膜式泵的另一个缺陷是，弹性隔膜直接压在用于安装进口阀和输送阀的孔上（这些阀是用于待处理的液体的），因此这些孔的边缘不可避免地会破裂，这在实践中已有发现。
本发明的目的是提供一种能消除上述缺陷的隔膜式泵，用于泵送含气体的液体，它不会导致隔膜的破裂。
此目的基本上是这样实现的，即采用截锥形状的弹性隔膜，取代半球形状隔膜。这种形状的隔膜在下方的一个相应截锥形泵室中工作，由其大直径边缘连接到泵壳上，由其小直径边缘连接到设置在其周边处的一个刚性中央盘上，它有一个相应的截锥支承面用于支承下面的弹性隔膜。由于所述中央盘的质量不可忽略，其位置必须由一个在垂直方面上与盘固定连接的杆来精确定位。该杆向上由一些导向件导向，这些导向件保证盘能正常地垂直滑动而不会发生任何偏斜，而这种偏斜会使隔膜遭受不希望的非正常的应力。
这样就可靠地排除了隔膜受阀孔的影响而破裂的危险，这些阀孔现位于所述刚性中央盘下面，因而不再与隔膜相接触。此外，当开始吸入流体时，受液压工作油的作用而受到牵拉的隔膜不会以袋子形状在盘周围关闭，产生有害的皱折，而只是支承在截锥支承面上，维持其形状，这样它发生变形时没有产生皱折。更具体地说，一当牵拉作用开始时整个截锥隔膜就支承在支承面上，然后逐渐从支承面
上分开并朝着与泵壳连接处弯曲，直到当盘一杆系统被沿着其行程上端点提升时隔膜逐渐支承在上部泵室的圆柱面壁上。
该适用于含气体的液体的隔膜式泵包括一个泵壳，它被一个弹性隔膜从内部分成一个下部泵室和一个上部泵室，前者装有用于待泵送液体的输入阀和输出阀，后者用于液压工作油。根据本发明，该隔膜式泵的特征在于所述下部泵室是截锥形状的，其小直径底在下部，这种形状对应于弹性隔膜的形状，后者的外径（大直径）边缘与泵壳相连，而其内径（小直径）边缘与设置在其周边上的一个刚性中央盘相连，该盘有一个与位于下方的弹性隔膜相配的相应截锥支承面，盘是刚性的，并且一个垂直杆由装在一个角塔中的一个垂直导向件在向上方向上导向，角塔连接在上部泵室的顶端，其高度能使杆在盘的整个行程中垂直滑动，所述角塔是与液压工作油的加油器相连的。
由于泵的液压油的进油反向系统总可能发生故障（这在实践中实际上已发生），当盘达到其向上行程的顶端后液压油仍然被继续从上部泵室中抽吸出来，在两个泵室之间形成很大的压差，从而使隔膜在过大的压力下破裂。为了防止这种情况的发生，根据本发明的另一个特征在上部泵室的顶端部设置了一个密封环式的弹性隔膜保护装置，位于角塔的嘴部，并且当杆到达其行程上端位置时与一个与所述的刚性相连的凸肩面相配合地工作。
这样，当盘和杆达到其行程上端位置后，所述凸肩面就与密封环
相接触，而将上部泵室隔离开，这样即使液压油泵继续抽吸也不会对隔膜发生任何影响。
下面对照附图对本发明进行详细说明，附图示出了本发明的一个优选实施例，但它不是限制本发明的例子，在不脱离本发明的范畴情况下可对其作出多种技术上和结构上的变型。
图1为根据本发明设计的隔膜式泵的前视剖面图，
图2和图3是类似于图1的视图，给出了本发明的泵在工作中的不同阶段。
图中标号1和2分别表示两个半壳体部分，它们由螺栓连装起来组成泵壳，在泵壳中弹性隔膜3限定一个用于液压工作油的上部泵室4和一个截锥形下部泵室7，上部泵室4中的液压工作油是经一个加油泵（图中未示出），和连接在泵室4顶部的管道5和角塔6从加油器（图中也未示出）输入的。下部泵室7的小直径锥底位于下方底部，此处设置有用于待泵送液体的输入阀8和输出阀9。
相应于下部泵室7的形状弹性隔膜3也是截锥形的，具有加厚的边缘10和11，它们插入设置在泵壳1，2和一刚性中央盘12中的合适的孔中。具体地，弹性隔膜3的大直径边缘10连在泵壳1，2中，其小直径边缘11连在刚性盘12中。
刚性中央盘12的周边处也设有一个截锥面13，作为位于下面的弹性隔膜3的一个支承并且与一垂直导向杆14刚性相连，杆14本身由垂直导向件15在向上方向导向。导向件15支承在角塔6
中，角塔6的高度可使杆在盘12的整个行程期间垂直地滑动。
最后在上部泵室4顶部角塔6入口16处设置了一个密封环17，它与一个和杆14刚性相连的凸肩面18相配合。
图2和3清楚地表示了隔膜3在它逐渐从截锥支承面13上分离时的弯曲情况，以及当隔膜达到其行程上端部位置后（见图3）管道5和上部泵室4之间的连接处是如何被由环17和凸肩面18构成的保护系统所断开的。
Claims (2)
1、一种适用于含气体的液体的隔膜式泵，包括一个泵壳，该泵壳在内部由一个弹性隔膜分成一个下部泵室和一个用于液压工作油的上部泵室，下部泵室中装有用于待泵送液体的输入阀和输出阀，其特征在于，所述下部泵室是截锥形状的，其小直径锥底位于下方，该形状对应于弹性隔膜的形状，隔膜的大直径边缘与泵壳相连而其小直径边缘与一个刚性中央盘相连，该中央盘的周边处设有用于支承位于下方的弹性隔膜的相应截锥形支承面，所述中央盘与一个垂直杆刚性相连，该杆由支承在一角塔中的垂直导向件在向上方向上导向，角塔连接在上部泵室的顶部，并且其高度能使杆在盘的整个行程期间垂直地滑动，角塔与液压工作油加油器相连接。
2、按照权利要求1的隔膜式泵，其特征在于，在上部泵室的顶部位于角塔入口处设有一个密封环，当所述杆达到其行程上端部位置时该密封环与一个和所述杆刚性相连的凸肩面相配合。
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