CN105971859A - 重载隔膜泵的载荷减载系统 - Google Patents

Abstract

重载隔膜泵的载荷减载系统属于隔膜泵技术领域，具体涉及一种应用于重载隔膜泵设备上的液压控制系统。本发明提供一种可明显提高隔膜泵压力和流量，并且不会大幅度增加成本的重载隔膜泵的载荷减载系统。本发明包括活塞缸，活塞缸的无杆腔内设置有传动介质，无杆腔端部设置有隔膜；隔膜外为泵腔，泵腔两侧通过进出口单向阀与输送管道相连，其特征在于：活塞缸的有杆腔内设置有承压油，活塞缸的有杆腔与减载系统相连。

Description

重载隔膜泵的载荷减载系统

技术领域

本发明属于隔膜泵技术领域，具体涉及一种应用于重载隔膜泵设备上的液压控制系统。

背景技术

隔膜泵是用于长距离管道化输送固液两相介质的核心设备。其主要构成包括：动力传动系统、动力端、液力端、液压控制系统、进料压力补偿系统、出料压力补偿系统、电控系统等七大部分。电动机通过减速机驱动曲柄滑块机构，将旋转运动变为直线运动，带动活塞往复运动，活塞带动油介质使橡胶隔膜凹凸运动，并通过进料阀与出料阀交互的开启与关闭，使隔膜室腔内矿浆的容积发生周期性变化，完成矿浆输送。

随着经济发展形势进一步向资源节约型、环境友好型转变，具有运输成本低，环境影响小等特点的管道化输送行业得到迅速发展，而隔膜泵是则是实现管道化输送的核心设备。而各行业产能的不断提高，生产环境复杂多样，对于隔膜泵的流量与压力不断提出更高的要求。长距离管道输送行业是管道化输送的一种典型形式，其采用多级泵站连续泵送的形式实现料浆的长距离输送。

由于泵站建设与维护成本的要求和管道途径环境对泵站建设的限制，该行业提出了减少泵站建设的要求。减少泵站，意味着需提高各级泵站克服高压力的能力才能达到运能要求。因此，发展高压力、大流量隔膜泵将是大势所趋。

隔膜泵的动力端与液力端是隔膜泵完成浆体输送的核心部分，想要生产高压力、大流量隔膜泵必须在动力端与液力端的设计上有所突破。最直接的方法就是放大设计尺寸来满足要求。但是，受到生产加工能力的限制，制造大尺寸动力端非常困难，并且加大尺寸的生产成本将有巨大的增高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可明显提高隔膜泵压力和流量，并且不会大幅度增加成本的重载隔膜泵的载荷减载系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括活塞缸，活塞缸的无杆腔内设置有传动介质，无杆腔端部设置有隔膜；隔膜外为泵腔，泵腔两侧通过进出口单向阀与输送管道相连，其特征在于：活塞缸的有杆腔内设置有承压油，活塞缸的有杆腔与减载系统相连。

作为本发明的一种优选方案，所述减载系统为一蓄压器，蓄压器内设置有蓄压隔膜，蓄压隔膜一侧与活塞缸的有杆腔连通，蓄压隔膜的另一侧设置有压力气体。

作为本发明的另一种优选方案，所述活塞缸设置为多个，活塞缸内的活塞杆均与一曲轴相连；所述减载系统包括连通多个活塞缸有杆腔的连接管路，连接管路上设置有蓄压器。

进一步的优选方案，连接管路与一具有油泵的油箱相连。

进一步的优选方案，每个活塞缸的无杆腔均通过具有控制阀的补油管路与该活塞缸的有杆腔相连；每个活塞缸的无杆腔均与补油系统相连，所述连接管路与一油箱相连。

更进一步的优选方案，所述输送管道上也设置有蓄压器。

本发明的有益效果：1、本发明利用减载系统，可为有杆腔提供一定的压力，在相同动力端情况下，可以明显提高隔膜泵的流量与压力。通过本发明，实现了提高隔膜泵运能的目的。不但可以满足各个行业产能提高对运能的要求，而且可以减少泵站建设与设备维护的投入。除此之外，该减载系统有效的降低了隔膜泵动力端的生产难度，隔膜泵的生产成本也随着该系统的应用大大降低。因此，该减载系统的投入使用，会带来巨大的经济效益与社会效益。

2、本发明优选方案，将单缸单作用油缸上的减载系统设置为蓄压器，通过蓄压器可为有杆腔内的承压油提供压力，从而提高活塞的推力。

3、本发明的另一优选方案为多缸单作用隔膜泵，将多个活塞缸的有杆腔全部联通，有杆腔内的承压油在多个活塞缸中来回串动，并且为活塞提供一个荷载，这一荷载与活塞杆上的力一起抵消输送浆体的压力所产生的荷载，从而提高活塞的推力。

另外，本发明一种实施例通过设置具有油泵的油箱，可对减载系统进行补排油，本发明另一种实施例通过设置补油管路，可对减载系统进行补油，活塞缸无杆腔内损失的液压油由活塞缸的补油系统提供；而减载系统多余的液压油可排放到油箱内。

通过上述结构特点，可实现油液压力、温度等的控制，保持隔膜泵长时间稳定运行。

附图说明

图1是本发明的工作原理图。

图2是本发明为多缸单作用隔膜泵时的结构示意图。

图3是本发明多缸单作用隔膜泵带有控制系统的结构示意图。

附图中1为泵腔、2为隔膜、3为输送管道、4为进出口单向阀、5为活塞缸、6为无杆腔、7为活塞、8为有杆腔、9为蓄压器、10为补油管路、11为连接管路、12为控制阀、13为油箱、14为控制系统、15为油泵、16为电磁阀、17为溢流阀、18为压力传感器。

具体实施方式

本发明包括活塞缸5，活塞缸5的无杆腔6内设置有传动介质，无杆腔6端部设置有隔膜2；隔膜2外为泵腔1，泵腔1两侧通过进出口单向阀4与输送管道3相连，其特征在于：活塞缸5的有杆腔8内设置有承压油，活塞缸5的有杆腔8与减载系统相连。

作为本发明的一种优选方案，如图1所示，所述减载系统为一蓄压器9，蓄压器9内设置有蓄压隔膜，蓄压隔膜一侧与活塞缸5的有杆腔8连通，蓄压隔膜的另一侧设置有压力气体。

作为本发明的另一种优选方案，如图2、图3所示，所述活塞缸5设置为多个，活塞缸5内的活塞杆均与一曲轴相连；所述减载系统包括连通多个活塞缸5有杆腔8的连接管路11，连接管路11上设置有蓄压器9。

进一步的优选方案，连接管路11与一具有油泵15的油箱13相连（图3）。

所述连接管路11和油泵15之间设置有电磁阀16，所述连接管路11和油箱13之间设置有溢流阀17，所述连接管路11和输送管道3上均设置有压力传感器18；所述压力传感器18、电磁阀16和溢流阀17与一控制系统14相连。

进一步的优选方案，每个活塞缸5的无杆腔6均通过具有控制阀12的补油管路10与该活塞缸5的有杆腔8相连；每个活塞缸5的无杆腔6均与补油系统相连，所述连接管路11与一油箱13相连（图2）。

更进一步的优选方案，所述输送管道3上也设置有蓄压器9。

所述蓄压器9上也设置有与控制系统14相连的压力传感器18。

如图3所示，以三缸单作用隔膜泵为例，三个活塞缸5在曲轴作用下，往复运动，活塞缸5有杆腔8内的承压油在三个活塞缸5内来回串动，为活塞7的推进提供推力，从而可降低系统对动力端的要求。

与连接管路11相连的蓄压器9，可平衡因温度等因素导致的承压油的波动变化。当需要向减载系统中补充承压油时，可开启油泵15或开启补油管路10的控制阀12来对减载系统补油；当需要排油时，可将减载系统内的多余承压油排入油箱13中。

本发明通过控制系统14可对隔膜泵的各个关键位置进行实时的压力检测，从而实现自动化补排油控制，使用方便，自动化程度高。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.重载隔膜泵的载荷减载系统，包括活塞缸（5），活塞缸（5）的无杆腔（6）内设置有传动介质，无杆腔（6）端部设置有隔膜（2）；隔膜（2）外为泵腔（1），泵腔（1）两侧通过进出口单向阀（4）与输送管道（3）相连，其特征在于：活塞缸（5）的有杆腔（8）内设置有承压油，活塞缸（5）的有杆腔（8）与减载系统相连。

2.根据权利要求1所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：所述减载系统为一蓄压器（9），蓄压器（9）内设置有蓄压隔膜，蓄压隔膜一侧与活塞缸（5）的有杆腔（8）连通，蓄压隔膜的另一侧设置有压力气体。

3.根据权利要求1所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：所述活塞缸（5）设置为多个，活塞缸（5）内的活塞杆均与一曲轴相连；所述减载系统包括连通多个活塞缸（5）有杆腔（8）的连接管路（11），连接管路（11）上设置有蓄压器（9）。

4.根据权利要求3所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：连接管路（11）与一具有油泵（15）的油箱（13）相连。

5.根据权利要求4所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：所述连接管路（11）和油泵（15）之间设置有电磁阀（16），所述连接管路（11）和油箱（13）之间设置有溢流阀（17），所述连接管路（11）和输送管道（3）上均设置有压力传感器（18）；所述压力传感器（18）、电磁阀（16）和溢流阀（17）与一控制系统（14）相连。

6.根据权利要求3所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：每个活塞缸（5）的无杆腔（6）均通过具有控制阀（12）的补油管路（10）与该活塞缸（5）的有杆腔（8）相连；每个活塞缸（5）的无杆腔（6）均与补油系统相连，所述连接管路（11）与一油箱（13）相连。

7.根据权利要求1所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：所述输送管道（3）上也设置有蓄压器（9）。

8.根据权利要求7所述的重载隔膜泵的载荷减载系统，其特征在于：所述蓄压器（9）上也设置有与控制系统（14）相连的压力传感器（18）。