CN104791214A - 可利用废弃流体能量的容积式流体泵 - Google Patents

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张齐生
于大飞
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Abstract

本发明属于流体传动与控制领域，具体地，涉及一种可利用废弃流体能量的容积式流体泵。可利用废弃流体能量的容积式流体泵，包括：流体缸和流体控制阀。相对于现有技术，本发明具结构简单，工作可靠；通过模块化的设计，使安装、调试、维护方便；可广泛应用各种采用流体传动与控制技术装置中有毒有害气体、污水和海水淡化等多种对有用流体加压设备中；在对有用流体加压时利用外力和废弃流体中的压力能共同作用，可大大减少对外力的需求，实现废弃流体的能量回收，降低能耗。

Description

可利用废弃流体能量的容积式流体泵
技术领域
本发明属于流体传动与控制领域，具体地，涉及一种可利用废弃流体能量的容积式流体泵。
背景技术
流体分为以石油为基的矿物油、水类的液体和空气类的气体；流体传动与控制技术广泛应用于各类工业领域，该技术的组成中，动力源是核心，其技术应用的效率高低，动力源是关键，同时，广泛采用的流体传动与控制技术中，大量使用串联节流调速系统，其效率≤38%，因此采用流体传动控制技术的装置消耗大量能源。
容积式流体泵的主要功能是为有用流体加压后让其做功使流体马达或流体缸工作，而加压后流体有一部分要废弃掉，废弃掉的流体中含有一定的压力能，若将此废弃流体中的压力能再利用，可提高采用流体传动与控制技术装置的工作效率。
要想提高采用流体传动与控制技术装置的工作效率，就需要设计一种既可完成容积式流体泵的工作，又能充分利用废弃流体中的压力能的新型容积式流体泵，以提高采用流体传动与控制技术装置的工作效率。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可利用废弃流体能量的容积式流体泵，将废弃的含有一定压力能的流体和外力一同去对需要处理的流体进行加压，可大大减少外力的输入，节约能量的消耗，带来很好的经济效益。
为实现上述目的，本发明采用下述方案：
一种可利用废弃流体能量的容积式流体泵，包括：流体缸和流体控制阀。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、结构简单，工作可靠；
2、通过模块化的设计，使安装、调试、维护方便；
3、可广泛应用各种采用流体传动与控制技术装置中有毒有害气体、污水和海水淡化等多种对有用流体加压设备中；
4、在对有用流体加压时利用外力和废弃流体中的压力能共同作用，可大大减少对外力的需求，实现废弃流体的能量回收，降低能耗。
附图说明
图1为可利用废弃流体能量的容积式流体泵结构示意图；
图中：1、流体缸，11、缸筒，12、活塞，13、活塞杆，2、第一单向阀，3、第二单向阀，4、第三流控单向阀，5、第四流控单向阀，21、有用流体加压腔，22、废弃流体能量回收腔，F1-给有用流体加压排出泵外的外力，F2-将有用流体吸入泵内的外力。
具体实施方式
如图1所示，可利用废弃流体能量的容积式流体泵，包括：流体缸1和流体控制阀。
流体缸1，包括：缸筒11、活塞12及活塞杆13；缸筒11为一端封闭另一端开圆孔的圆柱壳体，活塞12为圆盘体，活塞杆13为圆柱体，活塞12和活塞杆13固定在一起，活塞杆13与缸筒11上的圆孔相配合，活塞12和活塞杆13位于缸筒11内且可沿着活塞杆13的轴向在缸筒11内移动；
活塞杆13一端与活塞12固定另一端连接原动机(原动机在图1中未示出)，原动机可以是内燃机、电动机及流体动力源等设备，用于提供本流体泵工作所需的外力；活塞12将缸筒11分为有活塞杆的一腔即有杆腔和没有活塞杆的一腔即无杆腔，无杆腔为有用流体加压腔，有杆腔为废弃流体能量回收腔。
流体控制阀包括：第一单向阀2、第二单向阀3、第三流控单向阀4、第四流控单向阀5；
流体缸1的有用流体加压腔21通过管路与第一流体输入设备相连接，该管路上设有第一单向阀2，第一单向阀2用于控制有用流体进入有用流体加压腔；
流体缸1的有用流体加压腔21通过管路与第二流体输入设备相连接，该管路上设有第二单向阀3，第二单向阀3用于控制被加压后的有用流体排出有用流体加压腔；
废弃流体能量回收腔22通过管路与第三流体输入设备相连，该管路上设有第三流控单向阀4，第三流控单向阀4用于控制废弃流体进入废弃流体能量回收腔，第三流控单向阀4的反向流动开启和关闭由控制流体的压力确定；
废弃流体能量回收腔22与第四流体输入设备相连，该管路上设有第四流控单向阀5，第四流控单向阀5用于控制回收了能量的废弃流体排出废弃流体能量回收腔，第四流控单向阀5的反向流动开启和关闭由控制流体的压力确定。
本发明以液压缸差动原理为基础，将含废弃含有一定压能的流体引入流体缸能量回收腔，可以利用废弃流体中残余的压力能和外力一同对有用流体加压，这样不仅大大减小外力的输入，也可实现能量的回收利用。具体如下：活塞杆13回缩缸筒11内的过程中，含有一定压力能的废弃流体经第三流控单向阀4进入流体缸1有杆腔22，在废弃流体中压力能和外力F1的作用下，活塞杆13回缩对无杆腔21内的有用流体进行加压，加压后的有用流体经第二单向阀3排出流体缸1；活塞杆13向外伸出的过程中，在外力F2的作用下，有用流体通过第二单向阀2进入有用流体加压腔21，与此同时，将能量回收腔22内回收了能量的废弃流体通过第四流控单向阀5排出。
本发明中的流体可以是以石油为基的各类矿物油、水类等各种液体和空气等各类气体。

Claims (9)

1.一种可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，包括：流体缸和流体控制阀。
2.根据权利要求1所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，流体缸，包括：缸筒、活塞及活塞杆；缸筒为一端封闭另一端开圆孔的圆柱壳体，活塞为圆盘体，活塞杆为圆柱体，活塞和活塞杆固定在一起，活塞杆与缸筒上的圆孔相配合，活塞和活塞杆位于缸筒内且可沿着活塞杆的轴向在缸筒内移动。
3.根据权利要求1-2所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，活塞杆一端与活塞固定另一端连接原动机，原动机可以是内燃机、电动机及流体动力源等设备，用于提供本流体泵工作所需的外力；活塞将缸筒分为有活塞杆的一腔即有杆腔和没有活塞杆的一腔即无杆腔，无杆腔为有用流体加压腔，有杆腔为废弃流体能量回收腔。
4.根据权利要求1-3所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，流体控制阀包括：第一单向阀、第二单向阀、第三流控单向阀、第四流控单向阀。
5.根据权利要求1-4所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，流体缸的有用流体加压腔通过管路与第一流体输入设备相连接，该管路上设有第一单向阀，第一单向阀用于控制有用流体进入有用流体加压腔。
6.根据权利要求1-5所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，流体缸的有用流体加压腔通过管路与第二流体输入设备相连接，该管路上设有第二单向阀，第二单向阀用于控制被加压后的有用流体排出有用流体加压腔。
7.根据权利要求1-6所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，废弃流体能量回收腔通过管路与第三流体输入设备相连，该管路上设有第三流控单向阀，第三流控单向阀用于控制废弃流体进入废弃流体能量回收腔，第三流控单向阀的反向流动开启和关闭由控制流体的压力确定。
8.根据权利要求1-7所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，废弃流体能量回收腔与第四流体输入设备相连，该管路上设有第四流控单向阀，第四流控单向阀用于控制回收了能量的废弃流体排出废弃流体能量回收腔，第四流控单向阀的反向流动开启和关闭由控制流体的压力确定。
9.根据权利要求1-8所述的可利用废弃流体能量的容积式流体泵，其特征在于，流体可以是以石油为基的各类矿物油、水类等各种液体和空气等各类气体。
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