CN109139439A - 一种流体隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
一种流体隔膜泵，它涉及隔膜泵技术领域。它包括：泵体、设置在泵体上的进料嘴与出料嘴、设置在泵体内的隔膜囊以及驱动组件，驱动组件设置于泵体内，并用于驱使隔膜囊发生形变以改变隔膜囊内容积，驱动组件包括：固定安装于泵体上的动力源；固定安装于动力源的动力输出轴上的偏心轮，偏心轮上远离动力源一侧凸出设置有偏心杆；安装于偏心杆上并可相对于偏心杆转动的、在偏心杆驱动下远离或靠近隔膜囊侧壁的连杆；以及，设置于隔膜囊一侧并与连杆固定装配的、用于推拉隔膜囊侧壁以改变隔膜囊容积的驱动块。采用上述技术方案，使得该流体隔膜泵具有空间占用小、磨损小、进出量一致性高、使用寿命长、密封性好、噪音小、稳定性好的优势。
Description
技术领域
本发明涉及隔膜泵技术领域，具体涉及一种流体隔膜泵。
背景技术
微型隔膜泵指的就是微型真空泵，指具备一进一出的抽气嘴、排气嘴各一个，内部通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动，并且在进口处能够持续形成真空或负压，排气嘴处形成微正压；工作介质主要为气体或流体，体积小巧的一种仪器，被广泛运用于咖啡机、啤酒机、血压机、净水机等。
现有的微型隔膜泵一般采用偏心轮加摆杆，滚珠结构，使隔膜在竖直方向发生变形，从而使得隔膜产生容积变化，进而改变隔膜内部的压力，实现隔膜内气体或流体的进出。采用上述结构存在以下缺点：在隔膜泵工作时，滚珠与摆杆长时间摩擦，易导致摆杆或者滚珠的严重磨损，而且隔膜是在竖直方向发生变形，易导致摆杆变形，因此，采用偏心轮加摆杆，滚珠结构，容易导致隔膜泵的隔膜形变程度不同，进而难以保证隔膜泵流量的一致性；同时，偏心轮加摆杆，滚珠结构，在工作时占用的空间较大，从而导致微型隔膜泵体积变大，影响微型隔膜泵的实用，因此，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种流体隔膜泵，能够更加精准地控制流量进出并保证进出量的一致性，同时能够有效避免虹吸现象的发生，具有空间占用小、磨损小、进出量一致性高、形变幅度小、使用寿命长、密封性好、噪音小、稳定性好的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种流体隔膜泵，包括：泵体、设置在泵体上的进料嘴与出料嘴、设置在泵体内的隔膜囊以及驱动组件，所述驱动组件设置于所述泵体内，所述驱动组件用于驱使所述隔膜囊发生形变以改变隔膜囊内容积，所述驱动组件包括：固定安装于所述泵体上的动力源；固定安装于所述动力源的动力输出轴上的偏心轮，所述偏心轮上远离所述动力源一侧凸出设置有偏心杆；安装于所述偏心杆上并可相对于所述偏心杆转动的、在所述偏心杆驱动下远离或靠近所述隔膜囊侧壁的连杆；以及，设置于所述隔膜囊一侧并与所述连杆固定装配的、用于推拉所述隔膜囊侧壁以改变所述隔膜囊容积的驱动块。
所述连杆上设置有腰形槽，所述偏心杆活动式置于所述腰形槽内。
所述连杆上靠近所述隔膜囊一侧设置有安装孔，所述驱动块靠近所述连杆一端安装于所述安装孔内。
所述驱动块与所述隔膜囊一体成型。
所述泵体上设置有顶板，所述顶板上设置有出料口与所述进料口，所述进料嘴与所述进料口装配，所述出料嘴与所述出料口装配，所述进料嘴中设置有控制进料的第一单向阀，所述隔膜囊的出料侧与所述顶板之间设置有用于对所述隔膜囊内的流体的出料进行控制的第三单向阀。
所述隔膜囊的出料侧设置有出料端口，所述第三单向阀包括有：与所述隔膜囊的出料侧转配的外环，与所述出料端口装配的、用于打开或关闭所述出料端口的内环；以及，一端与所述外环装配的、另一端与所述内环装配的、用于控制所述内环在工作时受力均匀的弹性带。
所述第一单向阀为伞丁单向阀，所述第三单向阀的材质为柔性材质。
所述出料嘴与所述出料口之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀为永磁体单向阀。
所述出料嘴的内壁上沿出料嘴的轴线方向设置有出料槽，所述永磁体单向阀包括：固定安装于所述出料口上的、中心处具有出料孔的金属环；安装于所述出料嘴内的、可沿所述出料嘴的轴线方向滑动的、用于与所述金属环吸附或分离以控制出料孔打开或关闭的磁铁；以及，固定安装于所述出料嘴内的、用于限制所述磁铁运动范围的挡环。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
其一、在隔膜泵使用时，通过动力源的动力输出轴控制偏心轮转动，从而通过偏心轮上的偏心轴驱动与偏心轴装配的连杆做往复运动，驱动与连杆装配的驱动块对隔膜囊进行推拉，从而改变隔膜囊的容积，使得隔膜囊内反复出现正压与负压，从而控制隔膜泵进出料；采用这样的驱动组件驱动隔膜囊的侧边形变，避免了采用滚珠与摆杆磨损严重或摆杆变形造成隔膜泵进出量难以保证一致的现象，使得该流体隔膜泵具有运动结构稳定、运动距离稳定、运动磨损小、占用空间小、进出量一致性好、隔膜容积大、变形幅度相对小、使用寿命长的优势；
其二、在隔膜泵使用时，首先，当流体在开始工作时刚从隔膜囊内的流体首次从出料孔向出料口挤压，由于挤压力大于磁铁与金属环之间的吸引力，磁铁向挡圈一侧运动，从而打开出料孔，输的隔膜囊内的流体通过出料口以及出料嘴上的出料槽向隔膜泵外输送；其次，隔膜泵在停止控制之前，隔膜囊内的流体不断地从出料孔向出料口挤压，使得磁铁与金属片始终保持打开状态，直至隔膜泵停止工作后，流体的挤压力消失，磁铁通过自身的吸引力与金属环再次闭合，从而有效防止隔膜泵发生滴漏和虹吸现象；
其三，在隔膜囊的出料侧与顶板之间设置第三单向阀，通过第三单向阀上的内环与出料端口打开或关闭，实现隔膜泵的出料与进料，这样通过内环控制出料端口的出料，不仅减小了第三单向阀与出料端口之间的接触面积，避免了第三单向阀与出料端口出现粘连现象，而且，通过弹性带与内环装配，使得内环上能够均匀受力，使得第三单向阀具有受力均匀、接触面小、结构简单、稳定性好、密封性好、噪音小、能够有效防滴漏与虹吸现象的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是对应图1的俯视图；
图3是对应图2中剖切线A-A剖切的剖视图；
图4是本实施例中驱动组件和隔膜囊的结构示意图；
图5是本实施例的爆炸图。
附图标记说明：1、泵体；2、进料嘴；3、出料嘴；4、隔膜囊；5、驱动组件；6、盒体；7、顶板；8、动力源；9、偏心轮；10、偏心杆；11、连杆；12、驱动块；13、腰形槽；14、第一单向阀；15、第二单向阀；16、第三单向阀；17、金属环；18、磁铁；19、挡环；20、出料槽；21、出料端口；22、外环；23、内环；24、弹性带。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例涉及一种流体隔膜泵，如图1、2、3所示，包括：泵体1、进料嘴2、出料嘴3、隔膜囊4以及驱动组件5。
如图1、2、3所示，泵体1包括：盒体6和顶板7，盒体6用于安装隔膜囊4和驱动组件5，顶板7固定安装在盒体6上，顶板7上设置有出料口和进料口，出料嘴3与出料口装配，进料嘴2与进料口装配。隔膜囊4设置在盒体6内，隔膜囊4为柔性囊体，隔膜囊4用于盛装流体。驱动组件5设置于盒体6内，驱动组件5用于驱使隔膜囊4发生形变，从而改变隔膜囊4内容积。在本实施例中，顶板7通过四个紧固螺钉固定安装在盒体6上，进料嘴2与顶板7一体成型，出料口设置有安装槽，出料嘴3通过安装槽与顶板7密封装配。
如图2、3、4所示，驱动组件5包括：动力源8、偏心轮9、偏心杆10、连杆11以及驱动块12。动力源8固定安装于泵体1上，偏心轮9固定安装于动力源8的动力输出轴上，偏心杆10凸出设置在偏心轮9上与远离动力源8一侧。连杆11安装于偏心杆10上，并可相对于偏心杆10转动，连杆11在偏心杆10驱动下远离或靠近隔膜囊4侧壁，从而对驱动块12进行推拉。驱动块12设置于隔膜囊4一侧，并与连杆11固定装配，驱动块12用于推拉隔膜囊4侧壁从而改变隔膜囊4容积，实现隔膜泵的进料与出料。
在本实施例中，动力源8通过两个紧固螺钉固定安装在泵体1的下端，为了避免连杆11随偏心杆10做圆周运动，在连杆11上设置有腰形槽13，偏心杆10活动式置于腰形槽13内。在偏心杆10随偏心轮9转动时，偏心杆10相对于腰形槽13转动的同时沿腰形槽13的轴线方向滑动，从而实现连杆11在一直线上做往复运动。为了方便驱动块12的装配，在连杆11上靠近隔膜囊4一侧设置有安装孔，驱动块12靠近连杆11一端安装于安装孔内，驱动块12可随连杆11同步运动。驱动块12与隔膜囊4一体成型。
如图2-5所示，为了保证本体在进料时，出料口关闭，在出料时，进料口关闭，在进料嘴2中设置有控制进料的第一单向阀14，在本实施例中，第一单向阀14为伞丁单向阀。同时在隔膜囊4的出料侧与顶板7之间设置有用于对隔膜囊4内的流体的出料进行控制的第三单向阀16。为了进一步防止出料口发生滴漏或虹吸现象，在出料嘴3与出料口之间设置有第二单向阀15。
如图5所示，隔膜囊4的出料侧设置有出料端口21，第三单向阀16包括有：外环22、内环23以及弹性带24。外环22与隔膜囊4的出料侧装配，内环23与出料端口21装配，内环23用于打开或关闭出料端口21，从而实现隔膜泵的进料与出料。弹性带24一端与外环22装配，另一端与内环23装配，弹性带24用于控制内环23在工作时受力均匀。在本实施例中，弹性带24设置有四条，第三单向阀16的材质为柔性材质(柔性材料为柔性硅橡胶)。
如图2-5所示，出料嘴3的内壁上沿出料嘴3的轴线方向设置有出料槽20，第二单向阀15为永磁体单向阀。永磁体单向阀包括：金属环17、磁铁18以及挡环19。金属环17固定安装于进料口上，金属环17中心处具有出料孔，金属环17用于供磁铁18吸附，金属环17通过进料嘴2固定安装在顶板7上的出料口处。磁铁18安装于出料嘴3内，磁铁18可沿出料嘴3的轴线方向滑动，磁铁18用于与金属环17吸附或分离，从而控制出料孔关闭或打开挡环19固定安装于出料嘴3内，挡环19用于限制磁铁18运动范围。在本实施例中，金属环17采用可被磁铁18吸附的金属材料制成(如铁、钴、镍等)，挡圈采用不可被磁铁18吸附的材料制成(如铜、铝、硬质塑料、硬质橡胶等)。
本实施例的工作原理大致如下述：在隔膜泵使用时，通过动力源8的动力输出轴控制偏心轮9转动，从而通过偏心轮9上的偏心轴驱动与偏心轴装配的连杆11做往复运动，驱动与连杆11装配的驱动块12对隔膜囊4进行推拉，从而改变隔膜囊4的容积，使得隔膜囊4内反复出现正压与负压，从而控制隔膜泵进出料；通过第一单向阀14与进料口的开关及第三单向阀16上的内环23与出料端口21关闭或打开，实现隔膜泵的进料与出料，当流体在开始工作时刚从隔膜囊4内的流体首次从出料孔向出料口挤压，由于挤压力大于磁铁18与金属环17之间的吸引力，磁铁18向挡圈一侧运动，从而打开出料孔，输的隔膜囊4内的流体通过出料口以及出料嘴3上的出料槽20向隔膜泵外输送；在隔膜泵在停止控制之前，隔膜囊4内的流体不断地从出料孔向出料口挤压，使得磁铁18与金属片始终保持打开状态，直至隔膜泵停止工作后，流体的挤压力消失，磁铁18通过自身的吸引力与金属环17再次闭合，从而有效防止隔膜泵发生滴漏和虹吸现象，使得该流体隔膜泵具有空间占用小、磨损小、进出量一致性高、形变幅度小、使用寿命长、密封性好、噪音小、稳定性好的优势。
以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种流体隔膜泵，包括：泵体(1)、设置在泵体(1)上的进料嘴(2)与出料嘴(3)、设置在泵体(1)内的隔膜囊(4)以及驱动组件(5)，其特征在于，所述驱动组件(5)设置于所述泵体(1)内，所述驱动组件(5)用于驱使所述隔膜囊(4)发生形变以改变隔膜囊(4)内容积，所述驱动组件(5)包括：
固定安装于所述泵体(1)上的动力源(8)；
固定安装于所述动力源(8)的动力输出轴上的偏心轮(9)，所述偏心轮(9)上远离所述动力源(8)一侧凸出设置有偏心杆(10)；
安装于所述偏心杆(10)上并可相对于所述偏心杆(10)转动的、在所述偏心杆(10)驱动下远离或靠近所述隔膜囊(4)侧壁的连杆(11)；以及，
设置于所述隔膜囊(4)一侧并与所述连杆(11)固定装配的、用于推拉所述隔膜囊(4)侧壁以改变所述隔膜囊(4)容积的驱动块(12)。
2.根据权利要求1所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述连杆(11)上设置有腰形槽(13)，所述偏心杆(10)活动式置于所述腰形槽(13)内。
3.根据权利要求2所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述连杆(11)上靠近所述隔膜囊(4)一侧设置有安装孔，所述驱动块(12)靠近所述连杆(11)一端安装于所述安装孔内。
4.根据权利要求3所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述驱动块(12)与所述隔膜囊(4)一体成型。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述泵体(1)上设置有顶板(7)，所述顶板(7)上设置有出料口与所述进料口，所述进料嘴(2)与所述进料口装配，所述出料嘴(3)与所述出料口装配，所述进料嘴(2)中设置有控制进料的第一单向阀(14)，所述隔膜囊(4)的出料侧与所述顶板(7)之间设置有用于对所述隔膜囊(4)内的流体的出料进行控制的第三单向阀(16)。
6.根据权利要求5所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述隔膜囊的出料侧设置有出料端口，所述第三单向阀(16)包括有：与所述隔膜囊(4)的出料侧转配的外环，与所述出料端口装配的、用于打开或关闭所述出料端口的内环；以及，一端与所述外环装配的、另一端与所述内环装配的、用于控制所述内环在工作时受力均匀的弹性带。
7.根据权利要求6所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述第一单向阀(14)为伞丁单向阀，所述第三单向阀(16)的材质为柔性材质。
8.根据权利要求5所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述出料嘴(3)与所述出料口之间设置有第二单向阀(15)，所述第二单向阀(15)为永磁体单向阀。
9.根据权利要求6所述的流体隔膜泵，其特征在于，所述出料嘴(3)的内壁上沿出料嘴(3)的轴线方向设置有出料槽(20)，所述永磁体单向阀包括：
固定安装于所述进料口上的、中心处具有出料孔的金属环(17)；
安装于所述出料嘴(3)内的、可沿所述出料嘴(3)的轴线方向滑动的、用于与所述金属环(17)吸附或分离以控制出料孔打开或关闭的磁铁(18)；以及，
固定安装于所述出料嘴(3)内的、用于限制所述磁铁(18)运动范围的挡环(19)。
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