CN107061215A - 柱塞式计量泵无泄漏液力端结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，包括：泵头体，泵头体包括过流通道以及设置在泵头体一端的空腔，空腔与过流通道之间具有滑动孔，泵头体上具有进液沉孔和排液沉孔，过流通道的两端分别与两个沉孔连通，过流通道位于进液沉孔的一端具有进液单向阀，过流通道位于排液沉孔的一端具有排液单向阀；填料函，填料函内设置有中空的密封组件；柱塞，柱塞一端穿过密封组件后伸入滑动孔中，并与密封组件和滑动孔滑动配合；其特征在于，还包括中空的膜片组件，膜片组件的内圈外套在柱塞上，并与柱塞密封固定，膜片组件的外圈与泵头体固定，膜片组件与泵头体的空腔之间形成泵头腔，泵头体还包括连通泵头腔和进液沉孔的回流通道。

Description

柱塞式计量泵无泄漏液力端结构

技术领域

本发明涉及计量泵，具体涉及到柱塞式计量泵无泄漏液力端结构。

背景技术

一般而言，计量泵的液力端分为柱塞式和液压隔膜式两种结构。其中柱塞式液力端结构简单，成本较低，但介质有少量泄漏。而液压隔膜式液力端结构复杂，成本高，但介质无泄漏。

如图1所示，柱塞式计量泵包括泵头体1、泵头联接体3、柱塞2，泵头体1与泵头连接体3通过紧固件16连接，泵头体1内侧具有空腔，泵头体1内侧设置有填料函，所述填料函内具有填料组件。所述填料组件包括填料导向套14’、填料13’、填料压圈12’及填料锁紧螺母11’，填料组件设置在泵头体1的空腔内的多层沉孔内，通过填料锁紧螺母11’将填料组件固定在泵头体1内。柱塞2的前端穿过填料组件，伸入泵头体1内，柱塞2与泵头体1之间形成滑动孔10。还包括排液单向阀6及进液单向阀7，其中排液单向阀6设置在泵头体1上；进液单向阀7设置在泵头体1上，排液单向阀6与进液单向阀7之间具有过流通道8。

现有的柱塞式计量泵的柱塞密封采用填料密封或者成型填料密封。填料密封是指将填料依次一圈圈装入填料函与柱塞之间，通过压盖使用较大的力压紧起到密封作用。填料密封的缺点在与柱塞与填料之间的摩擦力大、功耗大，柱塞、填料的磨损快，介质的泄漏量较大。成型填料密封是指将密封材料做成环形密封圈，给予一定的预紧力，起到密封作用。成型填料密封的摩擦力小于填料密封，综合效果比填料密封好，但仍存在一定的泄漏。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种具有柱塞式计量泵无泄漏液力端的结构。

本发明采取的技术方案如下：一种柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，包括：泵头体，所述泵头体包括过流通道以及设置在泵头体一端的空腔，空腔与过流通道之间具有滑动孔，泵头体上具有两个沉孔，分别为进液沉孔和排液沉孔，所述过流通道的两端分别与两个沉孔连通，过流通道位于进液沉孔的一端具有进液单向阀，过流通道位于排液沉孔的一端具有排液单向阀；填料函，所述填料函设置在空腔邻近滑动孔的一侧，所述填料函内设置有中空的密封组件；柱塞，所述柱塞一端穿过密封组件后伸入所述滑动孔中，并与密封组件和滑动孔滑动配合，柱塞的另一端用于连接计量泵的动力端；其特征在于，还包括中空的膜片组件，所述膜片组件的内圈外套在柱塞上，并与柱塞密封固定，膜片组件的外圈与泵头体固定，所述膜片组件与泵头体的空腔之间形成泵头腔，泵头体还包括连通泵头腔和进液沉孔的回流通道。

柱塞在计量泵动力端的作用下做往复运动，计量泵完成吸液及排液过程。当柱塞向左运动时，过流通道及活动孔的容积腔增大，产生负压。在负压的作用下，排液单向阀关闭，进液单向阀开启，介质经进液单向阀进入过流通道，完成吸液过程。当柱塞向右运动时，过流通道及活动孔的容积腔减小，产生正压。在正压的作用下，排液单向阀开启，进液单向阀关闭，介质经排液单向阀排出，当柱塞运动至右止点时，排液过程完成。柱塞往复循环运动，介质连续不断的经排液单向阀排出。

当介质从密封组件处向外泄漏时，泄漏介质流入泵头腔，聚集在泵头腔的底部，经回流通道流入介质的入口处。由此可见，泄漏的介质在泵头体内部循环，不会泄漏至泵头体外，达到介质零泄漏的要求。

本发明既保持了柱塞泵结构简单的特性，同时又具备了液压隔膜泵无泄漏的特性，实现输送介质零泄漏，绿色环保。柱塞式计量泵无泄漏液力端结构生产工艺简单，安装维修方便。

可选的，还包括泵头联接体，所述泵头联接体通过紧固件与泵头体连接，所述泵头连接体的端部具有凸台，所述泵头体接近泵头联接体的一侧具有膜片密封孔，所述膜片组件的外圈设置在膜片密封沉孔与凸台之间。泵头螺栓将泵头体与泵头连接体螺接。泵头联接体靠近泵头体的一端具有环状凸台。环状凸台可以增加泵头连接体端部的强度。膜片密封沉孔与凸台之间设置膜片组件的外圈。泵头体的空腔与膜片组件的外圈、泵头联接体的环状凸台构成静密封，此处密封形成了第二道密封，用于防止柱塞式计量泵液力端的泄漏。

可选的，所述填料函为设置在泵头体空腔内的多层圆柱沉孔，所述中空密封组件包括密封圈、填料、密封挡圈、密封压盖，所述密封圈、填料、密封挡圈、密封压盖一次排列设置在多层圆柱沉孔内，通过螺钉将密封压盖固定在泵头体内。泵头体空腔内接近活动孔的一侧依次设置若干沉孔，分别为三层圆柱沉孔、锥台沉孔、膜片密封沉孔，所述三层圆柱沉孔内的孔径依次增大，分别设置有密封圈、填料、密封挡圈及密封压盖，通过螺钉将密封组件固定在泵头体上。所述三层圆柱沉孔及设置在沉孔内部的密封组件形成填料函，实现柱塞式计量泵液力端的第一道密封，用于防止介质的泄漏。

可选的，还包括锁紧螺母，所述柱塞为多台阶柱塞，所述膜片组件的内圈外套在多台阶柱塞上且与多台阶柱塞的一个限位台阶抵靠，所述锁紧螺母与多台阶柱塞的外侧壁螺纹配合，将膜片组件的内圈固定在锁紧螺母和限位台阶之间。多台阶的柱塞便于将膜片组件可拆卸固定在柱塞上，当膜片出现破损等情况下，便于更换。

可选的，所述膜片组件包括：膜片本体、膜片后压板及膜片前压板，所述膜片本体设置在膜片后压板及膜片前压板之间，所述多台阶柱塞台阶的后端设置有外螺纹，锁紧螺母与外螺纹配合，将膜片组件的内圈与柱塞的台阶面固定。

可选的，所述膜片本体为波纹膜片，采用非金属材料制成。柱塞运动时，波纹膜片产生形变，本发明的膜片本体采用双层膜片，增加膜片的强度。

可选的，所述泵头腔为锥台形。

可选的，泵头体的外侧壁开设有安装孔，安装孔的底部设置有气体单向阀，泵头体的安装孔上设有压力传感器，膜片组件包括膜片本体，所述膜片本体包括前膜片、后膜片及膜片膈环，所述膜片膈环设置在前膜片、后膜片之间，所述膜片膈环内部具有中空腔体，膜片膈环的侧壁上设有通孔，所述通孔与气体单向阀的入口连通形成导流通道，所述压力传感器用于测量导流通道内的气压。膜片柱塞式无泄漏液力端计量泵在运行过程中，当柱塞的填料处有少量泄漏时，介质经回流通道流入进液阀沉孔内。因此，提供一种内部真空的膜片本体，包括前膜片、后膜片及膜片膈环，所述膜片膈环设置在前膜片、后膜片之间，当前膜片或者后膜片破损时，压力传感器会发出信号，提醒人员提前安排操作，确保介质不会泄漏。组合的膜片本体在使用的过程中，前膜片或后膜片任一膜片破损，压力传感器会发出信号报警。膜片的使用状况始终处于监控之中，计量泵的使用更加安全、可靠。

可选的，所述导流通道为L形。

柱塞在计量泵动力端的作用下做往复运动，计量泵完成吸液及排液过程。当柱塞向左运动时，过流通道及活动孔的容积腔增大，产生负压。在负压的作用下，排液单向阀关闭，进液单向阀开启，介质经进液单向阀进入过流通道，完成吸液过程。当柱塞向右运动时，过流通道及活动孔的容积腔减小，产生正压。在正压的作用下，排液单向阀开启，进液单向阀关闭，介质经排液单向阀排出，当柱塞运动至右止点时，排液过程完成。柱塞往复循环运动，介质连续不断的经排液单向阀排出。

当介质从密封组件处向外泄漏时，泄漏介质流入泵头腔，聚集在泵头腔的底部，经回流通道流入介质的入口处。由此可见，泄漏的介质在泵头体内部循环，不会泄漏至泵头体外，达到介质零泄漏的要求。

本发明的有益效果是：本发明既保持了柱塞泵结构简单的特性，同时又具备了液压隔膜泵无泄漏的特性，实现输送介质零泄漏，绿色环保。柱塞式计量泵无泄漏液力端结构生产工艺简单，安装维修方便。

附图说明：

图1是现有的柱塞式计量泵的液力端结构；

图2是本发明实施例1的示意图；

图3是本发明实施例2的示意图。

图中各附图标记为：

11’、填料锁紧螺母；12’、填料压圈；13’、填料；14’、填料导向套；1、泵头体；2、柱塞；3、泵头联接体；4、膜片组件；5、泵头腔；6、排液单向阀；7、进液单向阀；8、过流通道；9、回流通道；10、滑动孔；11、螺钉；12、填料；13、密封挡圈；14、密封圈；15、锁紧螺母；16、紧固件；17、进液沉孔；18、导流通道；19、气体单向阀；20、压力传感器；21、通孔；22、凸台；23、膜片密封沉孔；24、限位台阶；41、膜片前压板；42、膜片本体；43、膜片后压板；44、膜片膈环；45、前膜片；46、后膜片。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图2所示：一种柱塞2式计量泵无泄漏液力端结构，包括：泵头体1，所述泵头体1包括过流通道8以及设置在泵头体1一端的空腔，空腔与过流通道8之间具有滑动孔10，泵头体1上具有两个沉孔，分别为进液沉孔17和排液沉孔，所述过流通道8的两端分别与两个沉孔连通，过流通道8位于进液沉孔17的一端具有进液单向阀7，过流通道8位于排液沉孔的一端具有排液单向阀6；填料函，所述填料函设置在空腔邻近滑动孔10的一侧，所述填料函内设置有中空的密封组件；柱塞2，所述柱塞2一端穿过密封组件后伸入所述滑动孔10中，并与密封组件和滑动孔10滑动配合，柱塞2的另一端用于连接计量泵的动力端；其特征在于，还包括膜片组件4，所述膜片组件4的内圈外套在柱塞2上，并与柱塞2密封固定，膜片组件4的外圈与泵头体1固定，所述膜片组件4与泵头体1的空腔之间形成泵头腔5，泵头体1还包括连通泵头腔5和进液沉孔17的回流通道9。

柱塞2在计量泵动力端的作用下做往复运动，计量泵完成吸液及排液过程。当柱塞2向左运动时，过流通道8及活动孔的容积腔增大，产生负压。在负压的作用下，排液单向阀6关闭，进液单向阀7开启，介质经进液单向阀7进入过流通道8，完成吸液过程。当柱塞2向右运动时，过流通道8及活动孔的容积腔减小，产生正压。在正压的作用下，排液单向阀6开启，进液单向阀7关闭，介质经排液单向阀6排出，当柱塞2运动至右止点时，排液过程完成。柱塞2往复循环运动，介质连续不断的经排液单向阀6排出。

当介质从密封组件处向外泄漏时，泄漏介质流入泵头腔5，聚集在泵头腔5的底部，经回流通道9流入介质的入口处。由此可见，泄漏的介质在泵头体1内部循环，不会泄漏至泵头体1外，达到介质零泄漏的要求。

本发明既保持了柱塞2泵结构简单的特性，同时又具备了液压隔膜泵无泄漏的特性，实现输送介质零泄漏，绿色环保。柱塞2式计量泵无泄漏液力端结构生产工艺简单，安装维修方便。

于本实施例中，所述回流通道9的一端与所述泵头腔5的底部连通。

于本实施例中，还包括泵头联接体3，所述泵头联接体3通过紧固件16与泵头体1连接，所述泵头连接体的端部具有凸台22，所述泵头体1接近泵头联接体3的一侧具有膜片密封孔，所述膜片组件4的外圈设置在膜片密封沉孔23与凸台22之间。泵头螺栓将泵头体1与泵头连接体螺接。泵头联接体3靠近泵头体1的一端具有环状凸台22。环状凸台22可以增加泵头连接体端部的强度。膜片密封沉孔23与凸台22之间设置膜片组件4的外圈。泵头体1的空腔与膜片组件4的外圈、泵头联接体3的环状凸台22构成静密封，此处密封形成了第二道密封，用于防止柱塞2式计量泵液力端的泄漏。

于本实施例中，所述填料函为设置在泵头体1空腔内的多层圆柱沉孔，所述中空密封组件包括密封圈14、填料12、密封挡圈13、密封压盖，所述密封圈14、填料12、密封挡圈13、密封压盖一次排列设置在多层圆柱沉孔内，通过螺钉11将密封压盖固定在泵头体1内。泵头体1空腔内接近活动孔的一侧依次设置若干沉孔，分别为三层圆柱沉孔、锥台沉孔、膜片密封沉孔23，所述三层圆柱沉孔内的孔径依次增大，分别设置有密封圈14、填料12、密封挡圈13及密封压盖，通过螺钉11将密封组件固定在泵头体1上。所述三层圆柱沉孔及设置在沉孔内部的密封组件形成填料函，实现柱塞2式计量泵液力端的第一道密封，用于防止介质的泄漏。

于本实施例中，还包括锁紧螺母，所述柱塞2为多台阶柱塞2，所述膜片组件4的内圈外套在多台阶柱塞2上且与多台阶柱塞2的一个限位台阶24抵靠，所述锁紧螺母15与多台阶柱塞2的外侧壁螺纹配合，将膜片组件4的内圈固定在锁紧螺母15和限位台阶24之间。多台阶的柱塞2便于将膜片组件4可拆卸固定在柱塞2上，当膜片出现破损等情况下，便于更换。

于本实施例中，所述膜片组件4包括：膜片本体42、膜片后压板43及膜片前压板41，所述膜片本体42设置在膜片后压板43及膜片前压板41之间，所述多台阶柱塞2台阶的后端设置有外螺纹，锁紧螺母15与外螺纹配合，将膜片组件4的内圈与柱塞2的台阶面固定。

于本实施例中，所述膜片本体42为波纹膜片，采用非金属材料制成。柱塞2运动时，波纹膜片产生形变，本发明的膜片本体42采用双层膜片，增加膜片的强度。

于本实施例中，所述泵头腔5为锥台形。

实施例2

如图3所示：本实施例与实施例1不同之处在于：于本实施例中，泵头体1的外侧壁开设有安装孔，安装孔的底部设置有气体单向阀19，泵头体1的安装孔上设有压力传感器20，膜片组件4包括膜片本体42，所述膜片本体42包括前膜片45、后膜片及膜片膈环44，所述膜片膈环44设置在前膜片45、后膜片之间，所述膜片膈环44内部具有中空腔体，所述中空腔体，是被抽成真空的。膜片膈环44的侧壁上设有通孔21，所述通孔21与气体单向阀19的入口连通形成导流通道18，所述压力传感器20用于测量导流通道18内的气压。膜片柱塞2式无泄漏液力端计量泵在运行过程中，当柱塞2的填料12处有少量泄漏时，介质经回流通道9流入进液阀沉孔内。因此，提供一种内部真空的膜片本体42，包括前膜片45、后膜片及膜片膈环44，所述膜片膈环44设置在前膜片45、后膜片46之间，当前膜片45或者后膜片46破损时，压力传感器20会发出信号，提醒运行人员提前安排维护，确保介质不会泄漏。组合的膜片本体42在使用的过程中，前膜片45或后膜片46任一膜片破损，压力传感器20会发出信号报警。膜片的使用状况始终处于监控之中，计量泵的使用更加安全、可靠。

于本实施例中，所述导流通道18为L形。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，包括：泵头体，所述泵头体包括过流通道以及设置在泵头体一端的空腔，空腔与过流通道之间具有滑动孔，泵头体上具有两个沉孔，分别为进液沉孔和排液沉孔，所述过流通道的两端分别与两个沉孔连通，过流通道位于进液沉孔的一端具有进液单向阀，过流通道位于排液沉孔的一端具有排液单向阀；填料函，所述填料函设置在空腔邻近滑动孔的一侧，所述填料函内设置有中空的密封组件；柱塞，所述柱塞一端穿过密封组件后伸入所述滑动孔中，并与密封组件和滑动孔滑动配合，柱塞的另一端用于连接计量泵的动力端；其特征在于，还包括中空的膜片组件，所述膜片组件的内圈外套在柱塞上并与柱塞密封固定，膜片组件的外圈与泵头体固定，所述膜片组件与泵头体的空腔之间形成泵头腔，泵头体还包括连通泵头腔和进液沉孔的回流通道。

2.如权利要求1所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，还包括泵头联接体，所述泵头联接体通过紧固件与泵头体连接，所述泵头联接体端部具有凸台，所述泵头体接近泵头联接体的一侧具有膜片密封沉孔，所述膜片组件的外圈设置在膜片密封沉孔与凸台之间。

3.如权利要求1所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述填料函为设置在泵头体空腔内的多层圆柱沉孔，所述中空的密封组件包括密封圈、填料、密封挡圈、密封压盖，所述密封圈、填料、密封挡圈、密封压盖依次排列设置在多层圆柱沉孔内，通过螺钉将密封压盖固定在泵头体内。

4.如权利要求1所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，还包括锁紧螺母，所述柱塞为多台阶柱塞，所述膜片组件的内圈外套在多台阶柱塞上且与多台阶柱塞的一个限位台阶抵靠，所述锁紧螺母与多台阶柱塞的外侧壁螺纹配合，将膜片组件的内圈固定在锁紧螺母和限位台阶之间。

5.如权利要求4所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述膜片组件包括：膜片本体、膜片后压板及膜片前压板，所述膜片本体设置在膜片后压板及膜片前压板之间，所述多台阶柱塞台阶的后端设置有外螺纹，锁紧螺母与外螺纹配合，将膜片组件与柱塞的台阶面固定。

6.如权利要求5所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述膜片本体为波纹膜片，采用非金属材料制成。

7.如权利要求1所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述泵头腔为锥台形。

8.如权利要求1所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，泵头体的外侧壁开设有安装孔，安装孔底部设置有气体单向阀，泵头体的安装孔上设有压力传感器，膜片组件包括膜片本体，所述膜片本体包括前膜片、后膜片及膜片膈环，所述膜片膈环设置在前膜片、后膜片之间，所述膜片膈环内部具有中空腔体，所述中空腔体被抽成真空，膜片膈环侧壁上设有通孔，所述通孔与气体单向阀的入口连通形成导流通道，所述压力传感器用于测量导流通道内的气压。

9.如权利要求8所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述导流通道为L形。

10.如权利要求8所述的柱塞式计量泵无泄漏液力端结构，其特征在于，所述回流通道的一端与所述泵头腔的底部连通。