CN108223077A - 一种用于尿素溶液计量的隔膜泵 - Google Patents

一种用于尿素溶液计量的隔膜泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于尿素溶液计量的隔膜泵，其包括阀体、步进电机、吸盘组件、单向阀组件和转速测定组件，所述步进电机的转轴与所述吸盘组件之间设置有用于将步进电机的转轴旋转运动转化为吸盘组件上下运动的传动组件，所述单向阀组件设置于阀体内且与所述吸盘组件之间形成密封的溶液体积恒定的泵液腔，所述单向阀组件上设置有进液口和出液口，所述进液口、泵液腔和出液口形成密封的单向尿素溶液喷射流道，所述吸盘组件上下运动进而使泵液腔增大或变小完成尿素溶液的抽吸和喷射。上述用于尿素溶液计量的隔膜泵不仅结构简单，可精确控制电机转速且电机每转循环的溶液体积恒定，而且能通过电机转速精确计量溶液，成本低、实用性更强。

Description

一种用于尿素溶液计量的隔膜泵
技术领域
本发明涉及一种隔膜泵，尤其是涉及一种用于尿素溶液计量的隔膜泵。
背景技术
现有柴油发动机自身技术无法达到法规规定的尾气排放标准，故必须新增一套系统，使尿素溶液和尾气中的氮氧化合物进行充分反应，以达到法规规定的尾气排放标准；因为尿素溶液喷射到排气管内需要一个稳压、计量一定体积尿素溶液的装置，而目前技术很难实现此要求，严重限制柴油汽车产业的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于尿素溶液计量的隔膜泵，以解决现有技术的隔膜泵无法向柴油发动机尾气系统提供稳压、定体积的尿素溶液喷射的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于尿素溶液计量的隔膜泵，其包括阀体、步进电机、吸盘组件、单向阀组件和转速测定组件，所述步进电机固定于所述阀体上，且所述步进电机的转轴与所述吸盘组件之间设置有用于将步进电机的转轴旋转运动转化为吸盘组件上下运动的传动组件，所述单向阀组件设置于阀体内且与所述吸盘组件之间形成密封的溶液体积恒定的泵液腔，所述单向阀组件上设置有进液口和出液口，所述进液口、泵液腔和出液口形成密封的单向尿素溶液喷射流道，所述吸盘组件上下运动进而使泵液腔增大或变小完成尿素溶液的抽吸和喷射。
特别地，所述传动组件包括偏心轴套、轴承和连杆盘，所述偏心轴套通过固定螺钉固定于步进电机的转轴，所述轴承的内圈与偏心轴套相连接，轴承的外圈与连杆盘相连接，所述连杆盘与吸盘组件固定连接。
特别地，所述转速测定组件包括测速盘和转速测定电路板，所述测速盘固定于所述步进电机的转轴上且与步进电机的转轴同步转动，且所述测速盘上安装有测速磁钢，配合所述测速磁钢于所述转速测定电路板上安装有磁场感应元件，当测速磁钢转动到磁场感应元件正对面时，感应信号传递一次。
特别地，所述阀体上于所述测速盘外固定有护罩，所述护罩的外侧固定有电路板固定卡，所述转速测定电路板固定于所述电路板固定卡上，所述护罩上对应转速测定电路板的位置开设有用于测速磁钢和磁场感应元件进行感应的缺口。
特别地，所述测速盘与步进电机的转轴采用过盈压装连接，所述测速磁钢与测速盘之间采用过盈压装连接。
特别地，所述吸盘组件包括吸盘，所述吸盘由耐尿素溶液腐蚀橡胶制成的橡胶主体，所述橡胶主体中部均布有至少一层纤维加强层，所述橡胶主体的外缘周边间隔设有若干个定位齿，所述橡胶主体端面的中心处设置有圆形的水平面，所述水平面之外的橡胶主体上同心间隔设置有若干圈凸起部，所述若干圈凸起部整体呈波浪形结构。
特别地，所述橡胶主体的底部埋设有固定螺钉，所述固定螺钉尾部伸出所述橡胶主体并通过螺纹与连杆盘固定连接。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述用于尿素溶液计量的隔膜泵不仅结构简单，无需润滑，可精确控制电机转速且电机每转循环的溶液体积恒定，而且能通过电机转速精确计量溶液，使用方便，成本低、实用性更强。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的用于尿素溶液计量的隔膜泵的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的用于尿素溶液计量的隔膜泵的吸盘组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1和图2所示，本实施例中，一种用于尿素溶液计量的隔膜泵包括阀体1、步进电机2、吸盘组件3、单向阀组件4和转速测定组件，所述步进电机2通过固定螺钉固定于所述阀体1上，所述步进电机2的转轴与所述吸盘组件3之间设置有用于将步进电机2的转轴旋转运动转化为吸盘组件3上下运动的传动组件，所述传动组件包括偏心轴套5、轴承6和连杆盘7，所述偏心轴套5通过固定螺钉固定于步进电机2的转轴，所述轴承6的内圈与偏心轴套5相连接，轴承6的外圈与连杆盘7相连接，所述连杆盘7与吸盘组件3固定连接，通过步进电机2的转轴驱动偏心轴套5，并带动装在偏心轴套5上轴承6上的连杆盘7在阀体1内做直线往复运动，进而带动吸盘组件3在阀体1腔体内做上下往复运动。
所述吸盘组件3包括由耐尿素溶液腐蚀橡胶制成的橡胶主体30，所述橡胶主体30中部均布有一层纤维加强层31，以提高橡胶主体30的整体强度和使用寿命，所述橡胶主体30的外缘周边间隔设有若干个定位齿，以防止吸盘径向窜动，接触面不易产生摩擦磨损，使得吸盘使用寿命更长。所述橡胶主体30的底部设置有连接螺钉32，所述连接螺钉32采用Cr18Ni9材质并进行相应的表面处理，所述连接螺钉32尾部伸出所述橡胶主体30并通过螺纹与连杆盘7固定连接，连接螺钉32不仅起到连接外部驱动的作用，同时能够增强吸盘的强度及延长吸盘整体的使用寿命。
所述橡胶主体30端面的中心处设置有圆形的水平面33，所述水平面33之外的橡胶主体30上同心间隔设置有若干圈凸起部34，所述若干圈凸起部34整体呈波浪形结构，所述若干圈凸起部34中位于最外侧和最内侧的两个凸起部高度大于位于中间的凸起部的高度，且位于最外侧的凸起部的高度大于位于最内侧的凸起部的高度，以提高其密封性，所述水平面33的高度大于除最外侧凸起部34外的其他凸起部34的高度，凸起部34在吸盘上下运动过程中随之进行褶皱、舒展，能有效提高抽吸、排出尿素溶液的效率。
所述单向阀组件4设置于阀体1内且与所述吸盘组件3之间形成密封的溶液体积恒定的泵液腔8，所述单向阀组件4上设置有进液口和出液口，所述单向阀组件4包括两个设置方向相反的单向阀，其中的一个单向阀设置于进液口和泵液腔8之间，另外一个单向阀设置于泵液腔8和出液口之间，所述进液口、泵液腔8和出液口形成密封的单向尿素溶液喷射流道，所述吸盘组件3上下运动进而使泵液腔增大或变小完成尿素溶液的抽吸和喷射。
所述转速测定组件用于测定步进电机2的转速，包括测速盘9和转速测定电路板10，所述测速盘9通过过盈压装固定连接于所述步进电机2的转轴上且与步进电机2的转轴同步转动，所述阀体1上于所述测速盘9外通过固定螺钉固定有护罩11，所述护罩11的外侧固定有电路板固定卡12，所述转速测定电路板10固定于所述电路板固定卡12上。
所述测速盘9上通过过盈压装固定有测速磁钢13，配合所述测速磁钢13于所述转速测定电路板10上安装有磁场感应元件，所述护罩11上对应转速测定电路板10的位置开设有用于测速磁钢13和磁场感应元件进行感应的缺口14。
后处理控制模块DCU通过控制线与尿素泵电机连接，通过控制步进电机2转速，来精确计量尿素泵喷射流量，在连杆盘7向下运行过程中，单向阀组件4的进液流道打开，出液流道关闭，尿素溶液通过单向阀组件4的进液口进入泵液腔8内，当连杆盘7向上运行过程中，吸盘组件3将吸入的尿素溶液向上顶，单向阀组件4的进液流道关闭，尿素溶液通过单向阀组件4的出液口流出，往复循环，使尿素溶液连续喷射。
所述步进电机2采用直流步进电机，在输入脉冲信号时，可以依输入的脉冲数做固定角度的回转进而得到灵活的角度控制，并可得到与该脉冲信号周波数(频率)成比例的回转速度。所述的电机每转循环的溶液体积恒定，能通过电机转速精确计量溶液。通过精准控制步进电机转速，来精确计量尿素泵喷射流量。
转速测定组件在步进电机2的转轴转动时，测速磁钢13与其进行同步转动，测速磁钢13的运动轨迹为一定半径的圆A，转速测定电路板10上的磁场感应元件在距圆A一定距离且正对的等半径圆B上的某一位置，当测速磁钢13转动到转速测定电路板10上的磁场感应元件正对面时，感应信号传递一次，通过计算相邻传递信号的时间转化为步进电机2的瞬时转速。
在转速测定电路板10上的磁场感应元件感应信号后，尿素泵控制模块DPU控制步进电机2按一定的转速进行一定角度的转速后，再控制步进电机2按其它转速进行转动，即步进电机2在一圈圆周运动中可按不同的转速进行转动，从而可以精度控制步进电机2按设计所需的要求进行转动。
上述用于尿素溶液隔膜泵的电机转速测定装置既可测定步进电机2的瞬时转速，也可控制步进电机2的瞬时转速。步进电机2既可匀速转动，亦可在一圈圆周运动中变速转动。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，其包括阀体、步进电机、吸盘组件、单向阀组件和转速测定组件，所述步进电机固定于所述阀体上，且所述步进电机的转轴与所述吸盘组件之间设置有用于将步进电机的转轴旋转运动转化为吸盘组件上下运动的传动组件，所述单向阀组件设置于阀体内且与所述吸盘组件之间形成密封的溶液体积恒定的泵液腔，所述单向阀组件上设置有进液口和出液口，所述进液口、泵液腔和出液口形成密封的单向尿素溶液喷射流道，所述吸盘组件上下运动进而使泵液腔增大或变小完成尿素溶液的抽吸和喷射。
2.根据权利要求1所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述传动组件包括偏心轴套、轴承和连杆盘，所述偏心轴套通过固定螺钉固定于步进电机的转轴，所述轴承的内圈与偏心轴套相连接，轴承的外圈与连杆盘相连接，所述连杆盘与吸盘组件固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述转速测定组件包括测速盘和转速测定电路板，所述测速盘固定于所述步进电机的转轴上且与步进电机的转轴同步转动，且所述测速盘上安装有测速磁钢，配合所述测速磁钢于所述转速测定电路板上安装有磁场感应元件，当测速磁钢转动到磁场感应元件正对面时，感应信号传递一次。
4.根据权利要求3所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述阀体上于所述测速盘外固定有护罩，所述护罩的外侧固定有电路板固定卡，所述转速测定电路板固定于所述电路板固定卡上，所述护罩上对应转速测定电路板的位置开设有用于测速磁钢和磁场感应元件进行感应的缺口。
5.根据权利要求3所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述测速盘与步进电机的转轴采用过盈压装连接，所述测速磁钢与测速盘之间采用过盈压装连接。
6.根据权利要求1所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述吸盘组件包括吸盘，所述吸盘由耐尿素溶液腐蚀橡胶制成的橡胶主体，所述橡胶主体中部均布有至少一层纤维加强层，所述橡胶主体的外缘周边间隔设有若干个定位齿，所述橡胶主体端面的中心处设置有圆形的水平面，所述水平面之外的橡胶主体上同心间隔设置有若干圈凸起部，所述若干圈凸起部整体呈波浪形结构。
7.根据权利要求6所述的用于尿素溶液计量的隔膜泵，其特征在于，所述橡胶主体的底部埋设有固定螺钉，所述固定螺钉尾部伸出所述橡胶主体并通过螺纹与连杆盘固定连接。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180629

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