CN106369015B - 压差式能量回收泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压差式能量回收泵，其包括活塞组件等，缸体的两端分别紧贴在缸盖、联结台座上，缸体与O型圈紧贴，O型圈位于缸盖和联结台座之间的凹槽中，连接杆依次穿过联结台座、缸盖，连接杆通过紧固件将缸盖、缸体和联结台座三者固定，其中：活塞组件包括活塞等，活塞密封圈位于活塞两端的凹槽中，活塞密封圈的两端分别由活塞外挡板、活塞内挡板固定，活塞耐磨环位于活塞的凹槽中，磁环紧扣在活塞的凹槽中，适配环紧贴于活塞的内孔，适配环位于活塞与活塞杆的中间。本发明能够有效降低反渗透海水淡化系统的能耗，提高使用寿命，降低高压能量的泄漏，同时具有制造成本低、噪声小、使用寿命长、密封性能优良、方便维修、结构合理的优点。

Description

压差式能量回收泵

技术领域

本发明涉及一种回收泵，具体地，涉及一种压差式能量回收泵。

背景技术

压差式能量回收泵具有低能耗、高性能、便维修的优点是采用先进的密封形式保证活塞和活塞杆的密封效果，降低高压能量的泄漏；同时灵活设计活塞和活塞杆的连接结构，减小活塞与活塞杆、缸体之间的磨擦；并在缸体和活塞上布置合理的结构，增加了维修的便利性。现有的反渗透海水淡化系统采用的能量回收装置，由于活塞和活塞杆的配合密封效果不理想，存在高压能量泄漏的问题，活塞和活塞杆的连接结构设计的具有局限性，因此具有能量回收率低、使用寿命短、维修不方便的缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种压差式能量回收泵，其能够有效降低反渗透海水淡化系统的能耗，提高使用寿命，降低高压能量的泄漏，同时具有制造成本低、噪声小、使用寿命长、密封性能优良、方便维修、结构合理的优点。

根据本发明的一个方面，提供一种压差式能量回收泵，其特征在于，其包括：活塞组件、联结台座组件、缸盖、缸体、连接杆，缸体的两端分别紧贴在缸盖、联结台座上，缸体与O型圈紧贴，O型圈位于缸盖和联结台座之间的凹槽中，连接杆依次穿过联结台座、缸盖，连接杆通过紧固件将缸盖、缸体和联结台座三者固定，组成了一个可承受高压的腔体；活塞杆穿过联结台座且两端分别连接于一个活塞上，活塞杆通过活塞和活塞杆的往复运动将腔体分成四个功能性腔体；其中：

活塞组件包括活塞、活塞杆、活塞外挡板、活塞密封圈、磁环、活塞耐磨环、活塞内挡板、适配环，活塞密封圈位于活塞两端的凹槽中，活塞密封圈的两端分别由活塞外挡板、活塞内挡板固定，活塞耐磨环位于活塞的凹槽中，磁环紧扣在活塞的凹槽中，适配环紧贴于活塞的内孔，适配环位于活塞与活塞杆的中间，适配环通过活塞内挡板将活塞与活塞杆连接固定；

联结台座组件包括联结台座、O型圈、活塞杆耐磨环、活塞杆密封圈、联杆挡板，O型圈位于联结台座的凹槽内，活塞杆耐磨环位于联结台座的内槽中，活塞杆密封圈位于活塞杆耐磨环两端的内槽中，活塞杆密封圈由联杆挡板进行固定。

优选地，所述的泵体的所有材料均耐海水腐蚀。

优选地，所述的泵体采用双串联缸体结构。

优选地，所述活塞与缸体之间采用二到四件密封圈。

优选地，所述活塞与缸体之间采用一到二件耐磨环，并设置在活塞密封圈之间，其数量通常为活塞密封圈数量的一半。

优选地，所述活塞和活塞杆之间采用适配环径向配合作为缓冲结构。

优选地，所述适配环的材料为聚四氟乙烯。

优选地，所述活塞内挡板与活塞杆的轴向配合间隙为0.01～0.15mm，活塞与活塞杆之间的直径比为3.1～3.5；适配环紧贴于活塞内孔，与活塞杆的配合间隙为0.2～0.3mm；活塞内挡板与活塞杆的径向配合间隙为3～5mm。

优选地，所述活塞和缸体外部设置拆装维修接口。

优选地，所述缸体外表面的两端分别布置凸起的圆环，并在活塞的外端开有突出的内螺纹孔结构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明由于采用先进的密封结构形式，与传统能量回收装置相比增加了高低压结构间的密封效果，降低了能量从高压腔体到低压腔体的泄漏，因此功耗很低。同时灵活设计活塞和活塞杆之间的连接形式，相比传统活塞和活塞杆僵硬的连接方式，减小了接触间的磨擦，增加了运动的灵活性，延长了工作寿命。通过开有凸起的圆环和突出的内螺纹孔结构，与现有的能量回收装置相比，使部件的拆装更加简易、省力，方便了产品的维修。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的联结台座的二件密封的结构示意图；

图3为本发明的联结台座的四件密封的结构示意图；

图4为本发明的二件密封的单活塞和活塞杆的连接结构的结构示意图；

图5为本发明的四件密封的单活塞和活塞杆的连接结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图5所示，本发明压差式能量回收泵包括活塞组件、联结台座组件、缸盖1、缸体3、连接杆7，缸体3的两端分别紧贴在缸盖1、联结台座5上，缸体3与O型圈2紧贴，O型圈2位于缸盖1和联结台座5之间的凹槽中，连接杆7依次穿过联结台座5、缸盖1，连接杆7通过紧固件将缸盖1、缸体3和联结台座5三者固定，组成了一个可承受高压的腔体；活塞杆6穿过联结台座5且两端分别连接于一个活塞4上，活塞杆6通过活塞4和活塞杆7的往复运动将腔体分成四个功能性腔体；其中：

活塞组件包括活塞4、活塞杆6、活塞外挡板11、活塞密封圈12、磁环13、活塞耐磨环14、活塞内挡板15、适配环16，活塞密封圈12位于活塞4两端的凹槽中，活塞密封圈12的两端分别由活塞外挡板11、活塞内挡板15固定，可以起到活塞4与缸体3的动密封功能。活塞耐磨环14位于活塞4的凹槽中，可避免活塞4与缸体3的直接接触，并起到自润滑的作用。磁环13紧扣在活塞4的凹槽中，适配环16紧贴于活塞4的内孔，适配环16位于活塞4与活塞杆6的中间，适配环16通过活塞内挡板15将活塞4与活塞杆6连接固定，这样可以在活塞4的运动过程中，一方面避免了活塞4和活塞杆6的直接接触磨擦；另一方面让活塞4和活塞杆6的连接保持相对自由、灵活的状态，避免了由于加工或装配误差带来的活塞4卡涩现象。

联结台座组件包括联结台座5、O型圈2、活塞杆耐磨环8、活塞杆密封圈9、联杆挡板10，O型圈2位于联结台座5的凹槽内，实现联结台座5与缸体3的密封。活塞杆耐磨环8位于联结台座5的内槽中，可避免联结台座5与活塞杆6的直接接触磨擦，并起到自润滑的作用。活塞杆密封圈9位于活塞杆耐磨环8两端的内槽中，活塞杆密封圈9由联杆挡板10进行固定，可以起到与活塞杆6的动密封功能。

所述的泵体的所有材料均耐海水腐蚀，可以为金属或非金属材料，这样有利于泵体的长时间使用，减少了成本的投入。

所述的泵体采用双串联缸体结构，这样泵体能够获得足够的输出功率。

所述活塞与缸体之间采用二到四件密封圈，实现了活塞和缸体的密封，并保证两者之间的同轴度，增加了产品的使用寿命。

所述活塞与缸体之间采用一到二件耐磨环，并设置在活塞密封圈之间，其数量通常为活塞密封圈数量的一半，这样的设计有利于保护密封圈，防止密封圈磨损、老化。

所述活塞和活塞杆之间采用适配环径向配合作为缓冲结构，这样有利于活塞和活塞杆的长时间使用，防止了活塞和活塞杆之间因长时间摩擦而损坏问题的发生。

所述适配环的材料为聚四氟乙烯，这种材料具有抗酸抗碱、几乎不溶于所有的溶剂、耐高温的特点，摩擦系数极低，这样增加了适配环的使用寿命，保证了适配环的清洁。在活塞杆和适配环之间、活塞杆和活塞内挡板之间设置合理的间隙，由此可以避免由于装配或者固定变形造成的活塞卡涩现象，减少活塞和缸体、活塞和活塞杆之间的磨擦，提高产品的工作性能和使用寿命。

所述活塞内挡板与活塞杆的轴向配合间隙为0.01～0.15mm，这样的设计能够减少运转时产生的噪声，有利于活塞内挡板的长时间使用。

活塞与活塞杆之间的直径比为3.1～3.5。适配环紧贴于活塞内孔，与活塞杆的配合间隙为0.2～0.3mm；活塞内挡板与活塞杆的径向配合间隙为3～5mm。

所述活塞和缸体外部设置拆装维修接口，这样使部件的拆装更加简易、省力，方便了产品的维修。

在缸体外表面的两端分别布置凸起的圆环，并在活塞的外端开有突出的内螺纹孔结构，这样实现便利的维修性结构。缸体外表面凸起的圆环可以使用简单工装让缸体和缸盖、缸体和联结台座脱开；活塞外端设置的内螺纹孔结构可以使用螺纹杆工装使活塞相对简单地从缸体中脱出。

磁环为双Half结构，并紧扣在活塞的凹槽中，并配合外部安装的电磁阀装置，共同控制活塞的换向运动，结构简单，成本低。

本发明形成两种密封方案，分别如下：(1)一个活塞杆耐磨环和两个活塞杆密封圈分别紧贴在联结台座的密封槽内，活塞杆耐磨环位于两活塞杆密封圈的中间，两活塞杆密封圈由联杆挡板固定，形成联结台座和活塞杆的密封。一个活塞耐磨环和两个活塞密封圈分别紧贴在活塞的密封槽内，活塞耐磨环位于两活塞杆密封圈的中间，两活塞密封圈两端分别由活塞外挡板和活塞内挡板固定，形成活塞和缸体的密封；(2)两个活塞杆耐磨环和四个活塞杆密封圈分别紧贴在联结台座的密封槽内，两个活塞杆耐磨环位于四个活塞杆密封圈的中间，四个活塞杆密封圈由联杆挡板固定，形成联结台座和活塞杆的密封。两个活塞耐磨环和四个活塞密封圈分别紧贴在活塞的密封槽内，两个活塞耐磨环位于四个活塞密封圈的中间，四个活塞密封圈两端分别由活塞外挡板和活塞内挡板固定，形成活塞和缸体的密封。两种方案均可解决传统密封泄漏率大的问题。耐磨环通过采用润滑性、耐磨性均良好的材料，可以大幅减小联结台座和活塞杆之间、活塞和缸体之间的磨擦，密封圈利用唇口的伸缩性，能有效提高联结台座和活塞杆之间、活塞和缸体之间的动密封性能。密封方案(2)设置了备用密封圈，不仅减小系统磨擦，更可有效延长产品的密封寿命。

综上所述，本发明能够有效降低反渗透海水淡化系统的能耗，提高使用寿命，降低高压能量的泄漏，同时具有制造成本低、噪声小、使用寿命长、密封性能优良、方便维修、结构合理的优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (1)

1.一种压差式能量回收泵，其特征在于，其包括：活塞组件、联结台座组件、缸盖、缸体、连接杆，缸体的两端分别紧贴在缸盖、联结台座上，缸体与O型圈紧贴，O型圈位于缸盖和联结台座之间的凹槽中，连接杆依次穿过联结台座、缸盖，连接杆通过紧固件将缸盖、缸体和联结台座三者固定，组成了一个可承受高压的腔体；活塞杆穿过联结台座且两端分别连接于一个活塞上，活塞杆通过活塞和活塞杆的往复运动将腔体分成四个功能性腔体；其中：活塞组件包括活塞、活塞杆、活塞外挡板、活塞密封圈、磁环、活塞耐磨环、活塞内挡板、适配环，活塞密封圈位于活塞两端的凹槽中，活塞密封圈的两端分别由活塞外挡板、活塞内挡板固定，活塞耐磨环位于活塞的凹槽中，磁环紧扣在活塞的凹槽中，适配环紧贴于活塞的内孔，适配环位于活塞与活塞杆的中间，适配环通过活塞内挡板将活塞与活塞杆连接固定；联结台座组件包括联结台座、O型圈、活塞杆耐磨环、活塞杆密封圈、联杆挡板，O型圈位于联结台座的凹槽内，活塞杆耐磨环位于联结台座的内槽中，活塞杆密封圈位于活塞杆耐磨环两端的内槽中，活塞杆密封圈由联杆挡板进行固定，所述的缸体的所有材料均耐海水腐蚀，所述的缸体采用双串联缸体结构，所述活塞与缸体之间采用二到四件密封圈，所述活塞与缸体之间采用一到二件耐磨环，并设置在活塞密封圈之间，其数量为活塞密封圈数量的一半，所述活塞和活塞杆之间采用适配环径向配合作为缓冲结构，所述适配环的材料为聚四氟乙烯，所述活塞内挡板与活塞杆的轴向配合间隙为0.01～0.15mm，活塞与活塞杆之间的直径比为3.1～3.5；适配环紧贴于活塞内孔，与活塞杆的配合间隙为0.2～0.3mm；活塞内挡板与活塞杆的径向配合间隙为3～5mm，所述活塞和缸体外部设置拆装维修接口，所述缸体外表面的两端分别布置凸起的圆环，并在活塞的外端开有突出的内螺纹孔结构。