CN110107485B - 一种换向阀式膜片泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换向阀式膜片泵系统，包括隔膜泵体，隔膜泵体内设置有膜片，膜片与一侧隔膜泵体侧壁围成膜腔；还包括换向阀式动力系统，换向阀式动力系统与隔膜泵体的膜腔连通；本发明创造性地设计了膜腔是一个相对封闭空间，它把由单一的物理边界扩展为物理边界加压力边界的动态行程容积空间,工作时而由外部换向阀式动力系统以多次增压的方式提高膜腔压力，使得膜腔内压力满足工作要求，相较于传统的扩大化增压设计主要依赖于扩大的压缩运动部件来实现，本发明利用外部换向阀式动力系统即可实现一定范围内扩大化增压要求，无需将膜腔及压缩运动部件来实现动力的扩大化设计，同时换向阀式动力系统方便卸除膜腔内压力，配合膜片泵工作。

Description

一种换向阀式膜片泵系统
技术领域
本发明属于膜片泵技术领域，具体为一种换向阀式膜片泵系统。
背景技术
膜片泵是一种容积式泵，由其结构特性决定其具有两大特点：压缩比大、密封性好，这也正是膜片泵的生命力所在。其主要工作原理是：由驱动机构驱动活塞或者柱塞作往复运动，活塞或者柱塞推动油缸中的油液(油液是不可以压缩的)带动膜片压缩液体，在膜腔中液体的容积得到了改变，在吸、排液阀的配合下实现了液体增压的目的。传统的膜片泵一般均由低压橡胶膜片和高压金属膜片两种，结构形式一般为P型，原膜片泵的工作原理是:曲轴、连杆、十字头和柱塞形成往复运动，推动油液、油液再推动膜片在膜腔这个封闭的容积中震荡，被压缩输送介质(液体)(如：水或油)，在进液阀和排液阀的配合下实现的被压缩输送液体的增压目的。系统包括：驱动部件、膜片缸头部件等。最经济的压缩比一般控制在1000以内，也就是说：在一般情况下膜片泵增压时，其总压缩比在1000以下、排液压力一般均在100Mpa。随着我国经济的发展，储存压力为100～300Mpa容器被广泛使用，开发总压缩比2000～3000、排液压力一般在100～300Mpa之间的膜片压缩机产品成为市场新需求。随着膜片压缩机的广泛应用，膜片泵的单机流量需求会越来越大，这样也就是活塞力越来越大，运动部件越来越大，液缸越来越大，泵的体积质量都会越来越大，这样产品成本也就会越来越高，社会的经济效益可能也会越来越差；为此我们推出了一种换向阀式膜片泵系统。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决传统膜片泵结构呆板，扩大化增压设计主要依赖于扩大的压缩运动部件来实现，导致结构庞大复杂，经济效益低的技术问题，提供一种换向阀式膜片泵系统。
本发明采用的技术方案如下：
一种换向阀式膜片泵系统，包括隔膜泵体，隔膜泵体内设置有膜片，膜片与一侧隔膜泵体侧壁围成膜腔；还包括换向阀式动力系统，换向阀式动力系统与隔膜泵体的膜腔连通。
工作时，隔膜泵体的膜腔是一个相对封闭空间，在膜腔工作需动力时，而由外部换向阀式动力系统以多次增压的方式提高膜腔压力，使得膜腔内压力满足工作要求，相较于传统的扩大化增压设计主要依赖于扩大的压缩运动部件来实现，本发明利用外部换向阀式动力系统即可实现一定范围内扩大化增压要求，无需将膜腔及压缩运动部件来实现动力的扩大化设计，同时换向阀式动力系统方便卸除膜腔内压力，配合膜片泵工作。
本发明进一步技术方案：所述换向阀式动力系统包括液体介质动力系统和气体介质动力系统。
本发明再进一步技术方案：所述液体介质动力系统为液压油式动力系统，液压油式动力系统包括补油泵、调压阀、换向阀、同步器、高压油泵、溢油阀和齿轮泵；所述补油泵、调压阀、换向阀、同步器、高压油泵、溢油阀和齿轮泵通过压力管道连通构成换向阀式动力系统，所述压力管道还设置有高压柱塞油泵，并与隔膜泵体的膜腔连通。
通过用高压油泵及换向阀组合替代活塞往复运动带来的气缸内液腔容积变化，达到压缩液体的目的，使用小型驱动部件加低压齿轮泵，高压油泵和高压柱塞泵及换向阀的组合来代替传统大运动部件结构实现油压可控，使得膜片泵运行稳定，结构紧凑，大幅度降低产品成本。
本发明再进一步技术方案：所述液压油式动力系统还包括冷却水系统，冷却水系统通过包括冷却水入口和冷却水通道，所述冷却水入口安装在冷却水通道上，且所述冷却水通道上依次安装有冷却器和单向阀，所述冷却水通道与隔膜泵体的冷却腔相连通，所述液压油式动力系统的压力管道上安装有油冷却器，对压力管道内的供油进行冷却。
本发明再进一步技术方案：所述隔膜泵体的结构为对称H型。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中创造性地设计了隔膜泵体的膜腔，其膜腔是一个相对封闭空间，它把由单一的物理边界扩展为物理边界加压力边界的动态行程容积空间,工作时由外部换向阀式动力系统以多次增压的方式提高膜腔压力，使得膜腔内压力满足工作要求，相较于传统的扩大化增压设计主要依赖于扩大的压缩运动部件来实现，本发明利用外部换向阀式动力系统即可实现一定范围内扩大化增压要求，无需将膜腔及压缩运动部件来实现动力的扩大化设计，同时换向阀式动力系统方便卸除膜腔内压力，配合膜片泵工作。
2、本发明所述换向阀式动力系统包括液体介质动力系统和气体介质动力系统，使得应用范围更加广泛；液体介质动力系统可选用液压油式动力系统，动力大。
3、本发明中可选用液压油式动力系统，并进一步针对液压油式动力系统设计了高压油泵及换向阀组合，通过用高压油泵及换向阀组合替代活塞往复运动带来的气缸内液腔容积变化，达到压缩液体的目的，使用小型驱动部件加低压齿轮泵，高压油泵和高压柱塞泵及换向阀的组合来代替传统大运动部件结构实现油压可控，使得膜片泵运行稳定，结构紧凑，大幅度降低产品成本。
4、本发明针对液压油式动力系统设计有冷却系统，提高冷却效果，保障系统运行稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意简图；
图2为本发明中增设冷却水系统的示意简图；
图3为本发明中采用液压油式动力系统的具体实施例系统示意图。
其中，图中标记：1、隔膜泵体；2、膜片；3、膜腔；4、压力管道；5、换向阀式动力系统；6、冷却水系统；7、补油泵；8、调压阀；9、换向阀；10、同步器；11、高压油泵；12、溢油阀；13、齿轮泵；14、高压柱塞油泵；15、油冷却器；1-1、膜片泵；21、冷却水入口；31、冷却水通道；41、冷却器；51、单向阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1～2，一种换向阀式膜片泵系统，包括隔膜泵体1，隔膜泵体1内设置有膜片2，膜片2与一侧隔膜泵体1侧壁围成膜腔3；还包括换向阀式动力系统5，换向阀式动力系统5与隔膜泵体1的膜腔3连通。
其中，所述换向阀式动力系统5包括液体介质动力系统或气体介质动力系统。
请参阅图3，本实施例中所述液体介质动力系统为液压油式动力系统，液压油式动力系统包括补油泵7、调压阀8、换向阀9、同步器10、高压油泵11、溢油阀12和齿轮泵13；所述补油泵7、调压阀8、换向阀9、同步器10、高压油泵11、溢油阀12和齿轮泵13通过压力管道4连通构成换向阀9式动力系统5，所述压力管道4还设置有高压柱塞油泵14，并与膜片泵1-1的膜腔连通。
通过用高压油泵11及换向阀9组合替代活塞往复运动带来的气缸内液腔容积变化，达到压缩液体的目的，使用小型驱动部件加低压齿轮泵13，高压油泵11和高压柱塞泵14及换向阀9的组合来代替传统大运动部件结构实现油压可控，使得膜片泵1-1运行稳定，结构紧凑，大幅度降低产品成本。
其中，所述膜片泵1-1的结构为对称H型。
其中，所述液压油式动力系统还包括冷却水系统6，冷却水系统6通过包括冷却水入口21和冷却水通道31，所述冷却水入口21安装在冷却水通道31上，且所述冷却水通道31上依次安装有冷却器41和单向阀51，所述冷却水通道31与膜片泵1-1的冷却腔相连通，所述液压油式动力系统的压力管道上安装有油冷却器15，对压力管道内的供油进行冷却，提高冷却效果，保障系统运行稳定性。
本发明工作原理：本发明中膜腔3是一个相对封闭空间，它把由单一的物理边界扩展为物理边界加压力边界的动态行程容积空间,工作时由外部换向阀式动力系统5以多次增压的方式提高膜腔压力，使得膜腔3内压力满足工作要求，相较于传统的扩大化增压设计主要依赖于扩大的压缩运动部件来实现，本发明利用外部换向阀式动力系统5即可实现一定范围内扩大化增压要求，无需将膜腔及压缩运动部件来实现动力的扩大化设计，同时换向阀式动力系统5方便卸除膜腔内压力，配合膜片泵1-1工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种换向阀式膜片泵系统，包括隔膜泵体(1)，隔膜泵体(1)内设置有膜片(2)，膜片(2)与一侧隔膜泵体(1)侧壁围成膜腔(3)；其特征在于：还包括换向阀式动力系统(5)，换向阀式动力系统(5)与隔膜泵体(1)的膜腔(3)连通；所述换向阀式动力系统(5)包括液体介质动力系统和气体介质动力系统；所述液体介质动力系统为液压油式动力系统；所述液压油式动力系统还包括冷却水系统(6)，冷却水系统(6)通过包括冷却水入口(21)和冷却水通道(31)，所述冷却水入口(21)安装在冷却水通道(31)上，且所述冷却水通道(31)上依次安装有冷却器(41)和单向阀(51)，所述冷却水通道(31)与膜片泵(1-1)的冷却腔相连通，所述液压油式动力系统的压力管道上安装有油冷却器(15)，对压力管道内的供油进行冷却。
2.如权利要求1所述的一种换向阀式膜片泵系统，其特征在于：所述液压油式动力系统包括补油泵(7)、调压阀(8)、换向阀(9)、同步器(10)、高压油泵(11)、溢油阀(12)和齿轮泵(13)；所述补油泵(7)、调压阀(8)、换向阀(9)、同步器(10)、高压油泵(11)、溢油阀(12)和齿轮泵(13)通过压力管道(4)连通构成换向阀式动力系统(5)，所述压力管道(4)还设置有高压柱塞油泵(14)，并与隔膜泵体(1)的膜腔(3)连通。
3.如权利要求1或2所述的一种换向阀式膜片泵系统，其特征在于：所述隔膜泵体的结构为对称H型。
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