CN105041599A - 化学液体连续供料泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学液体连续供料泵，供料泵含有进料阀机构，出料阀机构，不锈钢弹性体，泵体，双作用双出杆气缸，电磁阀组组件，料缸前端端盖，料缸后端端盖。本发明提供一种可以应用在高填料，强腐蚀性流体胶水的供料系统中的供料泵，其满足在高压下连续供胶的要求，设计结构相对简单，容易维护，维护成本低，模块化的气动和电气接口设计，同时要求高耐久性，可实现连续工作2-3年的特性。

Description

化学液体连续供料泵

技术领域

本发明提供一种连续供胶泵，应用在注胶设备中的胶水预处理领域，需要在全真空环境下供料，属于注胶机类。

背景技术

供料泵有很多种，有齿轮供料泵，蜗杆供料泵，叶片泵，隔膜泵，柱塞供料泵，活塞供料泵等。不同的泵有不同的应用领域。

比如齿轮泵就受到流体里的填料硬度和流体粘度影响，如果流体里有很硬的颗粒，那齿轮泵就非常容易磨损。蜗杆泵，叶片泵也是如此。而齿轮和蜗杆又是相对比较贵的零配件，加工也有一定的难度，因此如果流体里的填料很硬，那么就不适合使用齿轮泵和蜗杆泵。要不然维护成本太高。而工业用环氧树脂胶水里就很多氧化硅的细小填料颗粒，这种高硬度细小颗粒可以在一两天之内把HRC60硬度的齿轮磨损掉，因此如果要想用一种泵来驱动这种胶水，显然是不合适的。

隔膜泵的工作原理是通过泵体内的阀芯两头连接的材料膜片，依靠隔膜片的来回鼓动来改变工作腔体内的容积从而实现液体的排出。因此隔膜片是需要频繁的来回往复运动，并且也接触化工原料里的各种液体，很多化工原料是有强腐蚀性的，一般的膜片，比如说硅胶膜片，聚氨酯类，丁晴橡胶类，就很容易被强酸强碱腐蚀，导致膜片表面很快出现硬化，从而出现裂缝，导致膜片损坏，这样隔膜泵就会出现漏料现象。

隔膜泵还收到供料压力的限制，如果供胶压力大于6个大气压，那隔膜泵的膜片也是极其容易损坏的，这样一来高粘度的胶水，比如说粘度大于8000mpa.s的胶水，扬程4米左右的，需要10个大气压的压力，这样隔膜泵就无能为力了。

活塞供料泵是通过动力部件驱动活塞头，配备一定的密封技术，将活塞缸体内的流体压出，从而实现供料的。活塞供料泵如果想要把胶水从活塞缸里排出去，首先缸体内必须有流体，因此活塞泵需要先退回，预留出缸体内的容积才可以泵料，因此如果考单个活塞泵来供料，那供料则是不连续的。活塞泵的优点是可以提供很大的供料压力，可以达到100个大气压。另外活塞泵体可以用特殊材料泛塞圈密封，可以耐磨损，耐强酸强碱，也有一定的使用寿命，正常一个高填料强腐蚀性液体的工作环境中，如果用聚四氟乙烯材料的泛塞圈，可以承受20万次左右的往复运动，实际使用可以保证一天8小时一个月22天的工作时间下维持3个月的生产。3个月后就需要更换泛塞圈了，此项技术是德国肖根福罗格注胶技术有限公司所采用的方式，因为相比国际市场上其他类型的供料泵，肖根福罗格公司的泵在设计上有一定的优越性，因此他们的注胶机占世界注胶机市场可观的份额。

但是这种柱塞泵也是有一定的缺陷的，比如说如果要连续供料，那单个柱塞泵是没办法完成的，因此一种胶水就需要两个柱塞泵来协同工作，一个泵供料的时候一个泵吸料，这样交替循环来完成连续供料动作，这样增加了设备复杂性和维护成本，肖根福罗格公司的供料泵很笨重，不容易维护，就是因为采用双柱塞泵的结构。另外泛塞圈可以用在强腐蚀性和高填料的环境中，可是使用周期也只是最长3个月，设备使用厂商需要每年定期进行系统性的料泵维护才能保证正常生产。虽然相比隔膜泵和齿轮泵等泵体使用寿命要长，但是还是不太理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以应用在高填料，强腐蚀性流体胶水的供料系统中的供料泵，其满足在高压下连续供胶的要求，还要求结构相对简单，容易维护，维护成本低，同时要求高耐久性。

本发明为解决上述技术问题所采用的方案是：

化学液体连续供料泵，原理和活塞泵相似，也是通过改变料缸缸体内的容积来泵出流体。化学液体连续供料泵，包括双作用双出杆气缸一个，气缸上安装有两个磁性开关，两个相同的料缸缸体安装在双出杆气缸两侧，不锈钢弹性元件2个，分别装在双出杆气缸的两侧，缸体两侧分别装有不锈钢弹性体阀门，分别为进料阀和出料阀，两个缸体总共4个阀体，两个进料阀，两个出料阀，四个阀体都是用双作用单出杆气缸控制，气缸前段装有不锈钢弹性体。料缸缸体前端开口，开口处开有密封圈槽，用盖板封口，以方便维修。

化学液体连续供料泵的工作原理是：双作用双出杆气缸用一个两位五通双电控电磁阀控制，另外四个进出料阀用4个两位五通单电控电磁阀控制。设初始阶段是双作用双出杆气缸左边的活塞杆在缩回位置，气缸缩回带着安装在气缸活塞杆头部的不锈钢弹性体体积缩小，从而会预留出左料缸缸体内的容积，左料缸缸体内的容积变大。右边的活塞杆在伸出位置，气缸活塞杆伸出带着安装在气缸活塞杆头部的不锈钢弹性体体积变大，从而会导致右料缸缸体内的容积变小。此时设置左边料缸的进料阀打开，出料阀关闭，这样流体就会流入左缸体里被预留出来的空间里。而右边的料缸缸体的进料阀关闭，出料阀打开，这样就会把右边的料缸缸体内的流体排出缸体。

不锈钢弹性体材料为SUS316不锈钢,此不锈钢刚性好,抗疲劳强度高,非常耐腐蚀,此弹性体最大的往复运动次数是200-300万次,也就是相当于活塞泛塞圈使用寿命的10倍,不锈钢弹性体对于流体填料也不敏感,可以承受各种高硬度填料。进料阀和出料阀都是不锈钢弹性体控制阀门的开关，也是具有高使用寿命高耐腐蚀性的特性，此种阀门被我命名为化学流体开关阀。其实进出料阀没有绝对的定义，因此在电磁阀组的控制下，可以实现流体的内部循环，此项功能肖根福罗格的双供料泵上也有。流体内部循环的意思是：当泵体不给注胶计量头供料的时候，为了防止流体内的各种填料沉淀，那就需要流体是流通和循环的，而不是静止不动的保存在储料桶里。本发明提供了这样一种方法，料泵在电磁阀组的控制下，左边进料阀打开出料阀关闭，双作用双出杆气缸往右边移动，右边进料阀打开出料阀关闭，这样就会把早先右边料缸里的流体打入料桶里，也就是说，流体会从左边进料阀进入，左边出料阀排出，通过一个直通的管道，从右边出料阀进入，再从右边进料阀排入储料桶内部，这样就行程了一个流体的不断循环的过程，让流体内部材料均匀的分配，提高了流体材料的物理性能。

本发明的优点是：结构合理，维修方便，泵体可承受各种腐蚀性流体，可承受各种高硬度的流体内部填料，可承受最高200度的高温，也就是说泵体本身可以添加加热组件。可实现料桶内流体的循环功能，保证流体的均匀性，不出现很严重的填料沉淀，料泵维修周期长，相比国外同等功能的泵，可实现2-3年的免维护期，而国外现在接触最长的是3-5个月的免维护期。同时本整体泵还集成了化学流体开关阀设计，集成电磁阀的设计，密封技术的运用等。

附图说明

图1是本发明的泵体的基本结构,以及可以扩展的长度和大小,来适合不同的流量不同的出料速度。

图2是本发明的泵体的总体详细结构，以及零件的编号。

图3是本发明的泵体的总体剖视图详细结构，以及零件的编号。

图4是本发明的进料阀剖视图详细结构，以及零件的编号。

图5是本发明的出料阀剖视图详细结构，以及零件的编号。

图6是本发明的加热模块详细结构，以及零件的编号。

图7是本发明的泵体控制电磁阀组详细结构，以及零件的编号。

泵体的总体详细结构的内部零件图包括：1、接口为KF25至KF40的化学流体开关阀，2、接口为KF10至KF25的化学流体开关阀，3、不锈钢弹性体，4、料缸缸体，5、料缸前端封盖，6、料缸后端密封板，7、双作用双出杆上的调速阀，8、泵体加热模块，9、泵体控制电磁阀组，10、双作用双出杆气缸，11、磁性开关，另外还有缸体与端盖间的密封圈，缸体与不锈钢弹性体之间的密封圈，螺丝等标准配件。

具体实施方式

实施例1

如图1至7所示，本发明化学液体连续供料泵，包括接口为KF25至KF40的化学流体开关阀1，接口为KF10至KF25的化学流体开关阀2，不锈钢弹性体3，料缸缸体4，泵体加热模块8，加热模块属于可选配件，根据胶水特性决定泵体是否需要配加，泵体控制电磁阀组9，双作用双出杆气缸10，化学流体开关阀1和化学流体开关阀2分别位于料缸缸体4两侧，作为进出料阀门使用；不锈钢弹性体3安装在双作用双出杆气缸10的活塞杆上；泵体控制电磁阀组9用于控制化学流体开关阀1，化学流体开关阀2以及双作用双出杆气缸10，使得供料泵可以按照PLC给定的动作模式协同动作；泵体加热模块8安装在料缸缸体4的末端，用于给需要加热的胶水进行加热。

如图3所示，不锈钢弹性体3可改变供料泵泵体内的容积，从而实现流体的供料，不锈钢弹性体3可耐强酸碱，耐高温，耐高填料；不锈钢弹性体和泵体内部空腔之间间隙尽量做小，这样可以保证最大效率的供料，不锈钢弹性体3和料缸缸体4之间装有密封圈，料缸后端端盖通过螺丝锁紧在泵体上，同时压住不锈钢弹性体3和密封圈，这样就将流体密封在缸体内部，而不会泄露；

料缸缸体4侧边开有导流槽，保证出入流体顺畅；泵体前端端盖和泵体之间装有密封圈，当维修的时候可以拆卸前端端盖，方便维修；

双作用双出杆气缸10的选用，节省了泵体的空间，将原本两个泵才能实现的功能压缩到一个泵就能完成功能，此气缸每次运动都会供料，实现了连续供料，而不需要回程来吸料，节省了成本和时间。

实施例2

如图7所示，泵体控制电磁阀组9，包括电磁阀组底座1，8个常闭微型电磁阀2，气接头4，气接头5，电磁阀组盖板6，15针的多针公头接头7；8个常闭微型电磁阀分别控制四个化学流体开关阀和一个双作用双出杆气缸，阀组内部24V电源的0V作为公共端，每个24V控制信号一起集成到一个15针的多针公头接头7上，实现电气接线的标准化，节约了接线空间和安装时间，电磁阀组底座上开有导气口，将8片常闭微型电磁阀2集成到电磁阀组底座1上，进气口接一个气管接头6，出气口用两个消音器，方便机械组装，节约了空间和安装时间。

实施例3

如图6所示，泵体加热模块8，包括加热快本体1，加热快盖板2，加热棒3，PT100热电偶4，总线接头5；加热棒3和PT100热电偶4安装在加热快本体1里加工的安装孔内，加热棒3和PT100热电偶4的电源线通过一条总线安装到电控箱内，泵体加热模块方便拆卸和添加，对于不同类型的流体，有的流体粘度低，不需要加热，有的流体粘度高，需要通过加热来降低粘度从而提高流动性，而模块化的加热模块就方便泵体的柔性化，为不同的流体供料需求提供了柔性化的选择。

实施例4

如图4,5所示，化学流体开关阀1和化学流体开关阀2，包括薄型气缸1，气缸固定板3，阀芯4，不锈钢弹性体组件5，气动快速接头6，进料阀基体9，高硬度密封圈嵌套10，O型圈11，O型圈12；不锈钢弹性体组件5安装在薄型气缸1的活塞杆前面，可以随着薄型气缸1做伸缩运动，阀芯4安装在不锈钢弹性体组件5的前端；薄型气缸1、气缸固定板3和进料阀基体9通过一个长螺丝固定在一起，进出料都采用特殊设计的化学流体开关阀，此阀通过电磁阀控制开关，模糊化了进出料的定义，让进料阀也能成为出料阀，方便实现流体内部的循环，而不是通过单向阀来实现流体的开关，就是说进出料阀是认为随意可控的。

Claims (9)

1.化学液体连续供料泵，包括进料阀机构，出料阀机构，不锈钢弹性体，泵体，双作用双出杆气缸，电磁阀组组件，料缸前端端盖，料缸后端端盖。

2.所述不锈钢弹性体可改变供料泵泵体内的容积，从而实现流体的供料，不锈钢弹性体可耐强酸碱，耐高温，耐高填料；不锈钢弹性体和泵体内部空腔之间间隙尽量做小，这样可以保证最大效率的供料，不锈钢弹性体和泵体之间装有密封圈，料缸后端端盖通过螺丝锁紧在泵体上，同时压住不锈钢弹性体和密封圈，这样就将流体密封在缸体内部，而不会泄露；

泵体本身侧边开有导流槽，保证出入流体顺畅；泵体前端端盖和泵体之间装有密封圈，当维修的时候可以拆卸前端端盖，方便维修；

双作用双出杆气缸的选用，节省了泵体的空间，将原本两个泵才能实现的功能压缩到一个泵就能完成功能，此气缸每次运动都会供料，实现了连续供料，而不需要回程来吸料，节省了成本和时间；

集成设计的电磁阀组，包括6个两位三通单电控电磁阀，分别控制四个化学流体开关阀和一个双作用双出杆气缸，阀组内部24V电源的0V作为公共端，每个24V控制信号一起集成到一个15针的多针公头接头上，实现电气接线的标准化，节约了接线空间和安装时间，电磁阀组底座上开有导气口，将6片两位三通电磁阀集成到底座上，进气口接一个气管，出气口用两个消音器，方便机械组装，节约了空间和安装时间；

加热模块是模块化设计，方便拆卸和添加，对于不同类型的流体，有的流体粘度低，不需要加热，有的流体粘度高，需要通过加热来降低粘度从而提高流动性，而模块化的加热模块就方便泵体的柔性化，为不同的流体供料需求提供了柔性化的选择。

3.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：缸体内的动力压缩体采用不锈钢弹性体，而不是活塞泛塞圈。

4.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：进出料都采用特殊设计的化学流体开关阀，此阀通过电磁阀控制开关，模糊化了进出料的定义，让进料阀也能成为出料阀，方便实现流体内部的循环，而不是通过单向阀来实现流体的开关，就是说进出料阀是认为随意可控的。

5.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：采用双作用双出杆气缸来提供泵体的动力，泵体装在气缸的两端，每次气缸运动的状态是一边吸料一边供料，也就实现了每个动作都会供料，而不像单出杆气缸那样需要回程吸料再能实现供料功能。

6.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：集成设计的电磁阀组，要控制泵体运动，就需要电磁阀来提供气缸的前后换向，通过集成化模块化设计，将6个电磁阀集成到一个总底座上，将气控和电控接口集成到一个接口上，方便了接线和接气，美化了设备整体外观。

7.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：模块化的加热组件设计，加热组件里集成了热电阻，加热棒，通过一根5芯电缆加上防水接头链接到加热模块表面安装口，实现了加热模块的快换，此设计提升了泵体的配置自由度，是一种柔性化设计。

8.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：泵体前端采用前端盖设计，端盖有泵体之间开有密封圈槽，通过密封圈密封泵体和前端盖，保证不出现泄漏，此设计也是柔性化设计，为了日后泵体维护清理方便，而不是通过泵体后面的口来实现泵体清理，另外前端盖还开有加热快安装口，可以根据流图需求决定是否添加加热模块。

9.根据权利要求1、2所述的化学液体连续供料泵，其特征是：不锈钢弹性体和泵体内腔之间设计的缝隙很小，泵体内部另外开有进出料的导流槽，此设计保证不锈钢弹性体每次变形都可以最大限度的改变缸体内部的容积，从而最大限度的实现吸料和供料。