CN104358675A - 一种便拆式隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于容积泵领域，具体涉及一种可适时监控以及在线进行隔膜片快速拆卸更换的便拆式隔膜泵。本发明包括泵体以及隔膜片，所述泵体泵壁上开设进、出液孔和液压孔，进、出液孔所在泵腔和液压孔所在泵腔间以隔膜片隔离，泵体还包括维修孔，维修孔以端盖密封；隔膜片外形呈套管状结构，隔膜片的一端管口与液压孔的孔端面螺栓固接，隔膜片的另一端管口向维修孔处顺延且该管口具备外翻边，该外翻边与维修孔的位于泵体外壁处的孔端间面配合布置，端盖压合于外翻边上且与泵体泵壁间螺栓固接布置。本发明可有效解决目前传统隔膜泵所存在的隔膜片的监控和拆卸问题，其便拆性和维护更换效率高，维护人员的劳动强度可得到极大降低。

Description

一种便拆式隔膜泵

技术领域

本发明属于容积泵领域，具体涉及一种可适时监控以及在线进行隔膜片快速拆卸更换的便拆式隔膜泵。

背景技术

隔膜泵是容积泵中较为特殊的一种形式，被广泛的应用于石油化工、煤化工和油田等领域。目前隔膜泵的大体结构都包括密闭的泵室，通过在泵室中布置直板式的隔膜片，来将上述泵室划分为两个互相隔离的工作室，并通过隔膜片的来回鼓动而改变两个工作室容积来吸入和排出液体，这在公告号为CN 103233883A的发明名称为“一种隔膜式海水泵”等相关专利中均有所描述。由于隔膜泵的核心即在于隔膜片的弹性胀缩鼓动，也可说隔膜片是整个隔膜泵赖以运动的心脏。由于隔膜片自身材质和直板状的结构特性，导致其自身的抗拉伸性能和抗疲劳能力一直难以提升，在长时间使用后，隔膜片的疲劳破裂状况不可避免，必须时常监控并在需要时加以停机更换。然而，问题在于，传统隔膜泵在工作时，隔膜片夹设于隔膜泵两个对半壳体之间，各液体管路也均直接固接于两个对半壳体上，而泵体的拆卸方向又恰恰无法避免上述方向。上述状况导致一旦需要拆开泵体以监控或更换隔膜片时，就必须将液压来源配管、介质进出管道甚至所有连接泵的各孔口的管线管路全部拆除后，方可进行泵体拆卸以视察内部隔膜片工作状态，再判断是否更换维护。其拆卸工作的最难点就在于连接泵的各孔口的管线管路往往都已经固定在其他设备处且彼此间位置稳定，如何在不影响其他设备的状况下进行快速管路拆卸成为难点，至少在目前设备上完全无法实现；其往往费时费力而劳动强度大，仅仅对于外部管路的拆装就已经极为繁复，从而给现场维护人员带来极大困扰。

发明内容

本发明的设计目的即为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而简洁的便拆式隔膜泵，可有效解决目前因传统隔膜泵的固有缺陷所导致的隔膜片的监控和拆卸问题，其便拆性和维护更换效率高，维护人员的劳动强度可得到极大降低。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种便拆式隔膜泵，包括泵体以及位于泵体内的隔膜片，所述泵体泵壁上开设有连通泵腔的用于进、出待输送介质的进、出液孔和提供隔膜片形变时的液压动力的液压孔，所述进、出液孔所在泵腔和液压孔所在泵腔间以隔膜片隔离，其特征在于：所述泵体还包括布置于液压孔相对泵壁处的维修孔，所述维修孔以端盖密封；隔膜片外形呈套管状结构，隔膜片的一端管口与液压孔的孔端面螺栓固接，隔膜片的另一端管口向维修孔处顺延且该管口具备外翻边，该外翻边与维修孔的位于泵体外壁处的孔端间面配合布置，所述端盖压合于外翻边上且与泵体泵壁间螺栓固接布置。

所述隔膜片的与液压孔间配合的一端管口处布置内翻边，所述便拆式隔膜泵还包括用于压制内翻边的压圈；在隔膜片的轴向方向上，液压孔孔端、隔膜片的内翻边以及压圈三者依次层叠固接布置；维修孔内径大于压圈外径。

所述端盖为桶形端盖，端盖的桶口所在端形成与隔膜片的外翻边固接配合的法兰端，端盖的桶底所在端沿维修孔轴向向泵腔内顺延且其桶底面与液压孔间存有间距。

所述端盖的桶身处具备缩颈段，缩颈段处设置有隔膜变形监测传感器，所述隔膜变形监测传感器的工作端指向隔膜片的管腔壁处布置。

所述泵体外形呈具备弧面状鼓身的大鼓状结构，大鼓状结构的泵体的两鼓面所在端构成用于同轴开设维修孔和液压孔的开设端，其弧面状鼓身处同轴开设进、出液孔；维修孔的孔径小于该泵体径向方向上的最大内径。

所述泵体在泵腔内还设置有限制隔膜片的最大膨胀尺寸的限位板，所述限位板沿隔膜片的径向方向包覆布置于隔膜片的膨胀路径处；所述限位板上和/或限位板之间存有供介质流动的连通进、出液孔的孔路。

所述限位板外形呈与隔膜片达到既定膨胀尺寸后的膜片弧度吻合的弧筒板状构造，所述弧筒板状的限位板的两端筒口分别固接泵体的两相对内壁，所述限位板上对应各进、出液孔开设的孔路轴线与相应进、出液孔轴线同轴布置。

本发明的主要优点在于：

1)、本发明完全的走出了传统的动辄必须采用直板状隔膜片，并必须以对半泵壳压合固定隔膜片的固有框架，另辟蹊径的采用筒状隔膜片的设计结构。一方面，经过实践发现，筒状隔膜的抗拉伸疲劳能力显然的要强于直板状隔膜，其膨胀效率更高，使用寿命更长而不易损坏，从而从可以有效降低维修更换频率。更为重要的是，通过维修孔与液压孔构成隔膜片的两个固接端，再以维修孔作为平时更换维护隔膜片的维修通道。这样，由于布置大量外接管路的进、出液孔和液压孔均与维修孔不再一侧泵体泵壁处；换句话说，无论是输送介质的管路还是用作液压动力的液压也就均完全的避让开了维修孔所在位置。在日常对隔膜片进行维护、维修时，只需打开端盖与维修孔间的固定螺栓，拆卸端盖后，就可以完全目视了解其内隔膜片的情况，并视情况更换隔膜片。整个拆卸更换过程完全没有涉及到任何的额外管路拆卸，操作非常方便快捷，不但节省了大量的人力、物力，同时其便拆性和维护更换效率高，维护人员的劳动强度也可得到极大降低，因此极为符合目前厂家的快节奏高效率的实际生产需求。

2)、与传统直板状隔膜片不同，本发明的管套状隔膜片存在两端管口；因此其固接方式也无需依靠对半壳体进行夹持固接，而是依靠一段延伸后用内翻边，以压圈固接于液压孔处，另一端则以外翻边，通过端盖压紧在维修孔处。这样，一方面保证了隔膜片自身的紧固能力；另一方面，则使隔膜片整个的将泵体泵腔划分为了隔膜片管腔围合形成的供液压油的液压腔和隔膜片管外壁与泵体泵腔间吻合形成的供介质疏通的介质腔。一旦液压孔处液压鼓动，带动隔膜片动作，即可实现隔膜片的胀缩作用，从而带动介质腔内介质产生沿进、出液孔的输送动作。内翻边和外翻边的布置，实现了隔膜片的易拆功能。在隔膜片需要更换时，只需拆卸端盖和压圈，即可整体的移除老的隔膜片而更新新的隔膜片即可，其拆装极为方便快捷。此外，内、外翻边也起到了有效的作为密封环的作用，以避免高压介质和液压油沿上述封闭间隙的漏出状况，从而更为保证设备工作的可靠性。

3)、端盖以桶形结构并延伸至隔膜片管腔内为准，从而保证隔膜片的最小收缩范围，避免隔膜片收缩度过小而影响其实际使用寿命。当然，端盖的布置应以不影响各部件正常工作为准，因此端盖与液压孔间必然存在间隙，以便于液压油的实际流通，此处就不再赘述。

4)、因为隔膜片两端固接，即使本身产生胀缩，其最大形变处也必然为隔膜片的中段位置，因此每次隔膜片的最大收缩处也必然为其中段处。对应隔膜片的上述位置处布置的缩颈段以及隔膜变形监测传感器，能够起到及时的监控隔膜片形变的目的。一旦隔膜片因工作周期过久而产生松弛，其松弛程度也必然第一时间体现在隔膜片的中段处，从而在隔膜片收缩时因收缩度过大而碰触到位于缩颈段的隔膜变形监测传感器，使维护人员获得信息，以便于即时的实现快速更换操作。

5)、泵体整体呈现鼓状构造，也即其一端鼓面处布置维修孔，一端鼓面处布置液压孔，而鼓身的相对壁布置进、出液孔。维修孔和液压孔同轴，并与同轴的进、出液孔间形成轴线十字状布置。其结构简单合理，同时也为各外配管路的布置提供了基础平台，工作极为可靠稳定。

6)、限位板的布置，是为限制隔膜片的最大膨胀尺寸而定。由于泵体自身容积恒定，隔膜片也无需过大膨胀。通过限位板的设置，保证了隔膜片的最大膨胀度，有利于有限的使用隔膜片的自身功能，这对确保其使用寿命有着有利影响。而具备孔路的弧筒板状构造的限位片，更是在不影响进、出液孔的介质流通性的大前提下，实现了隔膜片的全方位的包覆式护套保护效果，其保护功能显然更佳。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的隔膜片的结构示意图；

图3为本发明的端盖的结构示意图。

图示各标号与本发明的各部件名称的对应关系如下：

10-泵体  11-进液孔  12-出液孔  13-液压孔  14-维修孔

15-限位板  15a-孔路

20-隔膜片  21-外翻边  22-内翻边

30-端盖  31-缩颈段

40-压圈  50-隔膜变形监测传感器

具体实施方式

为便于理解，此处结合附图，以对本发明的具体实施结构作以下进一步说明：

本发明的具体结构，如图1-3所示，主要由构成液压腔体和介质流通空间的具备凸弧形鼓身的鼓状的泵体10组成。泵体10的一侧鼓面贯穿布置连通外部液压站和泵内液压腔体的液压孔13，另一侧鼓面处则布置维修孔14。泵体10的凸弧形鼓身上同轴相对布置连通泵腔内的介质腔以泵送介质的进液孔11和出液孔12，进液孔11和出液孔12分别连通外部的上排出装置和下排入装置。

隔膜片20外形呈管套状，其一端管口呈内翻边状，并以压圈40固接于液压孔13孔端处。另一端管口则以外翻边翻出泵体10泵腔外，并与端盖30上的法兰盘间固接。端盖30外形呈桶装，其法兰盘构成其桶口的法兰端；其桶身延伸入泵腔内直至接近液压孔13孔端处布置，以构成限定隔膜片20最小收缩尺寸的限位部。端盖30上存在中段缩颈段31，上设监控部件，也即隔膜变形监测传感器50，用以监控隔膜片20的收缩范围是否达到极限尺寸，以便于实现对于隔膜片20的在线检测和适时维护更换。在介质腔内，也即泵腔与隔膜片20的外壁围合的部分处布置护套结构的限位板15，以限定隔膜片20的最大膨胀尺寸，达到对于隔膜片20使用寿命的保护目的。

本发明实际工作时，泵体10泵腔的连通液压孔13的液压腔，也即管套状隔膜片20的管腔围合部分，为充满了液压油的腔体，里面的液压油随着柱塞的往复运动而运动，从而鼓动隔膜片20动作。而位于隔膜片20以外的泵体10泵壁与隔膜片20的外壁围合的部分，则围合形成连通进、出液孔11、12的介质腔，以实现介质流通。在外部液压站供油时，套管状隔膜片20膨胀，介质腔被挤压，上排出装置开通，下排入装置封闭，也即进液孔11关闭而出液孔12打开，介质沿出液孔12排出至外部管路处。外部液压站回油时，套管状隔膜片20收缩，介质腔膨胀，上排出装置关闭，下排入装置开通，也即进液孔11打开而出液孔12关闭，外部的介质沿进液孔11吸至介质腔内，以便于下次隔膜片20膨胀时排出介质腔。之后以此往复，从而实现本发明的泵体工作效果。

在需要进行更换维护时，首先无需专业人员专门注意隔膜片20使用状态。只是在位于端盖30处的传感器监测到隔膜片20的最大收缩尺寸过量时，即可获得监控警报。此时维护人员在对泵体10停机泄压后，也无需碰触原有管路，而只需直接通过维修孔14拆开端盖30，再依次沿其轴线逐次的取出端盖30-拆卸压圈40-取出压圈40-取出隔膜片20。之后更换新的隔膜片20，在逐个的逆向放回压圈40并紧固，再紧固端盖30，从而完成整个的维护更换操作，其拆装操作极为方便快捷。

由于端盖30是承压部件，其在工作时要承受较大的工作压力，因此端盖30的朝向其开口一侧的壁面上可以设置加强筋，比如十字加强筋，从而确保端盖30能够持续可靠稳定的工作。

本发明不但结构较为简单，而且稳定性好，更能方便现场的使用与维护。套管状隔膜片20是本发明的核心部件，其较之直板状隔膜片而言工作性能更为强劲，使用寿命更长。同时通过专门的设计结构，可达到该隔膜片20的即时的在线迅速更换效果。实际使用表明，其整个维护更换过程无需涉及任何额外的管路拆卸，完全没有传统隔膜泵结构的隔膜片拆卸时所存在的束手束脚效果，全程只需针对端盖30进行局部拆卸即可，节省了大量的人力、物力。本发明有效的解决了因目前传统隔膜泵的固有缺陷而导致的隔膜片的监控和拆卸问题，其便拆性和维护更换效率高，维护人员的劳动强度也可得到极大降低，极为符合目前厂家的快节奏高效率的实际生产需求，其市场前景广阔。

Claims (7)

1.一种便拆式隔膜泵，包括泵体(10)以及位于泵体(10)内的隔膜片(20)，所述泵体(10)泵壁上开设有连通泵腔的用于进、出待输送介质的进、出液孔(11、12)和提供隔膜片形变时的液压动力的液压孔(13)，所述进、出液孔(11、12)所在泵腔和液压孔(13)所在泵腔间以隔膜片(20)隔离，其特征在于：所述泵体(10)还包括布置于液压孔(13)相对泵壁处的维修孔(14)，所述维修孔(14)以端盖(30)密封；隔膜片(20)外形呈套管状结构，隔膜片(20)的一端管口与液压孔(13)的孔端面螺栓固接，隔膜片(20)的另一端管口向维修孔(14)处顺延且该管口具备外翻边(21)，该外翻边(21)与维修孔(14)的位于泵体(10)外壁处的孔端间面配合布置，所述端盖(30)压合于外翻边(21)上且与泵体(10)泵壁间螺栓固接布置。

2.根据权利要求1所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述隔膜片(20)的与液压孔(13)间配合的一端管口处布置内翻边(22)，所述便拆式隔膜泵还包括用于压制内翻边(22)的压圈(40)；在隔膜片(20)的轴向方向上，液压孔(13)孔端、隔膜片(20)的内翻边(22)以及压圈(40)三者依次层叠固接布置；维修孔(14)内径大于压圈(40)外径。

3.根据权利要求2所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述端盖(30)为桶形端盖，端盖(30)的桶口所在端形成与隔膜片(20)的外翻边(21)固接配合的法兰端，端盖(30)的桶底所在端沿维修孔(14)轴向向泵腔内顺延且其桶底面与液压孔(13)间存有间距。

4.根据权利要求3所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述端盖(30)的桶身处具备缩颈段(31)，缩颈段(31)处设置有隔膜变形监测传感器(50)，所述隔膜变形监测传感器(50)的工作端指向隔膜片(20)的管腔壁处布置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述泵体(10)外形呈具备弧面状鼓身的大鼓状结构，大鼓状结构的泵体(10)的两鼓面所在端构成用于同轴开设维修孔(14)和液压孔(13)的开设端，其弧面状鼓身处同轴开设进、出液孔(11、12)；维修孔(14)的孔径小于该泵体(10)径向方向上的最大内径。

6.根据权利要求5所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述泵体(10)在泵腔内还设置有限制隔膜片(20)的最大膨胀尺寸的限位板(15)，所述限位板(15)沿隔膜片(20)的径向方向包覆布置于隔膜片(20)的膨胀路径处；所述限位板(15)上和/或限位板(15)之间存有供介质流动的连通进、出液孔(11、12)的孔路(15a)。

7.根据权利要求6所述的一种便拆式隔膜泵，其特征在于：所述限位板(15)外形呈与隔膜片(20)达到既定膨胀尺寸后的膜片弧度吻合的弧筒板状构造，所述弧筒板状的限位板(15)的两端筒口分别固接泵体(10)的两相对内壁，所述限位板(15)上对应各进、出液孔(11、12)开设的孔路(15a)轴线与相应进、出液孔(11、12)轴线同轴布置。