CN110761989B - 一种介质隔离往复柱塞泵及具有其的输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及介质隔离往复柱塞泵及具有其的液体输送系统。具体地，介质隔离往复柱塞泵包括：泵体和柱塞组件，柱塞组件具有柱塞和连接于柱塞的柱塞杆；泵体内限定有输送介质腔和设置于输送介质腔后端的冷却介质腔；输送介质腔具有输送介质进口和输送介质出口；冷却介质腔具有冷却介质进口和冷却介质出口；柱塞设置于输送介质腔内，柱塞杆安装于冷却介质腔；柱塞组件还包括与柱塞同轴设置的变形间隔件，变形间隔件的一端连接于柱塞，另一端连接于泵体，以在柱塞运动时间隔开待输送介质和冷却介质，且形成与冷却介质腔连通的活动腔；本发明提供的介质隔离往复柱塞泵避免了输送介质本身或所含杂质对柱塞杆和泵体造成磨损，具有冷却效果好的特点。

Description

一种介质隔离往复柱塞泵及具有其的输送系统

技术领域

本发明涉及泵类技术领域，特别是涉及一种介质隔离往复柱塞泵及具有其的液体输送系统。

背景技术

目前柱塞泵的应用较为广泛，其依靠柱塞在缸体中的往复运动，使密封工作容腔的容器发生变化来实现对介质的吸和压，柱塞泵额定压力高、容积效率高。但是柱塞泵对介质的清洁度要求较高，因此广泛应用于液压系统，而对于输送系统，柱塞泵输送高压液体时，发热量较大，现有的柱塞杆冷却装置冷却效果差且冷却介质易对输送介质造成污染，其应用具有一定的局限性。

发明内容

本发明第一方面的目的旨在克服现有技术中存在的上述不足，提供一种介质隔离往复柱塞泵，避免输送介质本身或所含杂质对柱塞杆和泵体造成磨损，具有冷却效果好的特点。

本发明第二方面的目的是要提供一种具有上述介质隔离往复柱塞泵的液体输送系统。

根据本发明的第一方面，本发明提出了一种介质隔离往复柱塞泵，包括泵体和柱塞组件，所述柱塞组件具有柱塞和连接于所述柱塞的柱塞杆；

所述泵体内限定有输送介质腔和设置于所述输送介质腔后端的冷却介质腔；所述输送介质腔具有输送介质进口和输送介质出口；所述冷却介质腔具有冷却介质进口和冷却介质出口；

所述柱塞设置于所述输送介质腔内，所述柱塞杆安装于所述冷却介质腔；

所述柱塞组件还包括与所述柱塞同轴设置的变形间隔件，所述变形间隔件的一端连接于所述柱塞，另一端连接于所述泵体，以在所述柱塞运动时间隔开待输送介质和冷却介质，且形成与所述冷却介质腔连通的活动腔；而且

在所述柱塞杆推动所述柱塞向前运动将所述输送介质腔内的待输送介质经由所述输送介质出口输出时，所述变形间隔件变形扩大所述活动腔的体积，以使冷却介质经由所述冷却介质进口进入所述冷却介质腔和所述活动腔；

在所述柱塞杆拉动所述柱塞向后运动使待输送介质经由所述输送介质进口进入所述输送介质腔内时，所述变形间隔件变形缩小所述活动腔的体积，以使所述活动腔和所述冷却介质腔内的冷却介质经由所述冷却介质出口流出。

可选地，所述变形间隔件的前端连接于所述柱塞，后端连接于所述输送介质腔和所述冷却介质腔的分界面。

可选地，所述介质隔离往复柱塞泵还包括：

一个或多个密封结构，处于所述冷却介质腔内，且处于所述柱塞杆和所述泵体之间，以将所述冷却介质腔分隔成至少两个沿前后方向依次设置的子冷却腔；

所述柱塞杆内部设置有冷却介质通道，且所述柱塞杆上还设置有至少两组连通孔，每组所述连通孔连通一个对应的所述子冷却腔和所述冷却介质通道。

可选地，所述密封结构为两个，分别为第一密封件和第二密封件，将所述冷却介质腔分隔成三个沿前后方向依次设置的子冷却腔；所述冷却介质进口和所述冷却介质出口均设置在所述第一密封件和所述第二密封件之间。

可选地，所述变形间隔件为柔性波纹管。

可选地，所述柱塞内设置有与所述活动腔连通的冷却通道。

可选地，所述输送介质进口、所述输送介质出口、所述冷却介质进口和所述冷却介质出口均设置有控制阀；所述控制阀为单向阀。

可选地，所述柱塞杆后端与直线驱动装置连接。

可选地，所述变形间隔件的前端封闭，且所述变形间隔件与所述柱塞的前表明固定连接，以使所述柱塞设置于所述变形间隔件内。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种液体输送系统，包括：

所述的介质隔离往复柱塞泵；

液体进管，其出口连接于所述输送介质进口；

液体出管，其进口连接于所述输送介质出口；和

冷却系统，所述冷却系统具有冷却装置，与所述冷却装置连通的冷却介质出管和冷却介质进管；所述冷却介质出管的出口连接于所述冷却介质进口；所述冷却介质进管的进口连接于所述冷却介质出口。

本发明的介质隔离往复柱塞泵中，通过在柱塞一端设置变形间隔件将冷却介质腔与输送介质腔隔开，实现输送介质和冷却介质的隔离。柱塞杆安装于冷却介质腔，变形件与冷却介质腔形成连通的活动腔，实现柱塞杆与输送介质的隔离，可避免输送介质本身或所含杂质对泵体的磨损，极大的增强了柱塞泵的适用性。在柱塞杆做往复运动的过程中，活动腔和冷却介质腔内的冷却介质在不断的流动，可有效地对泵体及柱塞杆进行冷却和润滑，保证柱塞泵高效、可靠的运行。

本发明介质隔离往复柱塞泵实现了输送介质与相对运动部件的隔离，并使用独立的循环回路对相对运动部件进行冷却和润滑，保证了可靠性的同时增强了柱塞泵的适用范围。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的介质隔离往复柱塞泵的示意性截面图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的介质隔离往复柱塞泵的示意性截面图。如图1所示，本发明实施例提供了一种介质隔离往复柱塞泵，包括泵体10和柱塞组件，柱塞组件具有柱塞21和连接于柱塞21的柱塞杆22。泵体10内限定有输送介质腔11和设置于输送介质腔11后端的冷却介质腔12。输送介质腔11具有输送介质进口111和输送介质出口112。冷却介质腔12具有冷却介进口121和冷却介出口122。柱塞21设置于输送介质腔11内，柱塞杆22安装于冷却介质腔12。

柱塞组件还包括与柱塞21同轴设置的变形间隔件30，变形间隔件30的一端连接于柱塞21，另一端连接于泵体10，以在柱塞21运动时间隔开待输送介质和冷却介质，且形成与冷却介质腔12连通的活动腔31。实现了柱塞杆22与输送介质的隔离，可避免输送介质本身或所含杂质对泵体10的磨损，极大的增强了柱塞泵的适用性。

本发明实施例中的介质隔离往复柱塞泵在工作时，柱塞杆22推动柱塞21向前运动将输送介质腔11内的待输送介质经由输送介质出口112输出，变形间隔件30变形扩大活动腔31的体积，以使冷却介质经由冷却介进口121进入冷却介质腔12和活动腔31。在柱塞杆22拉动柱塞21向后运动使待输送介质经由输送介质进口111进入输送介质腔11内时，变形间隔件30变形缩小活动腔31的体积，以使活动腔31和冷却介质腔12内的冷却介质经由冷却介出口122流出。活动腔31的体积通过柱塞21在泵体10的往复运动而改变，从而使活动腔31和冷却介质腔12内的冷却介质不断的流动，可有效地对泵体10及柱塞杆22进行冷却和润滑，保证柱塞泵高效、可靠的运行。

在本发明的一些实施例中，变形间隔件30的前端连接于柱塞21，后端连接于输送介质腔11和冷却介质腔12的分界面，可使柱塞泵的结构简单紧凑安装方便，同时有利于冷却介质的流动。

在本发明的一些实施例中，介质隔离往复柱塞泵还包括一个或多个密封结构，处于冷却介质腔12内，且处于柱塞杆22和泵体10之间，以将冷却介质腔12分隔成至少两个沿前后方向依次设置的子冷却腔。柱塞杆22内部设置有冷却介质通道，且柱塞杆22上还设置有至少两组连通孔221，每组连通孔221连通一个对应的子冷却腔和冷却介质通道。每组连通孔221为沿柱塞杆22的周向方向均布的多个连通孔221，即柱塞杆22环向开设多个通孔。

在本发明的一些实施例中，密封结构为两个，分别为第一密封件41和第二密封件42，将冷却介质腔12分隔成三个沿前后方向依次设置的子冷却腔。冷却介进口121和冷却介出口122均设置在第一密封件41和第二密封件42之间。

进一步地，在第一密封件41和第二密封件42之间的子冷却腔内，柱塞杆22上的一组连通孔221与冷却介进口121和冷却介出口122相对设置，便于柱塞杆22内部的冷却介质通道中的冷却介质流向冷却介出口122，加快冷却介质的流动速度，使冷却效果增强。

在本实施例中，柱塞杆22推动柱塞21向前运动时，冷却介质通过柱塞杆22上的连通孔221流入柱塞杆22内部的冷却介质通道，然后进入最前侧的子冷却腔和活动腔，对柱塞杆22的内部及外部同时进行冷却。柱塞杆22拉动柱塞21向后运动时，最前侧的子冷却腔和活动腔内的冷却介质通过柱塞杆22中的冷却介质通道和连通孔221流向冷却介出口122。柱塞杆22内部的冷却介质通道与子冷却腔形成循环管道，大大增强了冷却效果。

在本发明的一些实施例中，变形间隔件30为柔性波纹管，便于变形间隔件30的变形。

在本发明的一些实施例中，柱塞21内设置有与活动腔31连通的冷却通道，有利于冷却介质对柱塞21进行冷却，保证柱塞泵高效、可靠运行。在本发明的一些实施例中，柱塞21可为板状，例如足够刚度和硬度的薄板结构等。

在本发明的一些实施例中，输送介质进口111、输送介质出口112、冷却介进口121和冷却介出口122均设置有控制阀5。控制阀5优选为单向阀，以便于自动打开和关闭。柱塞杆22后端与直线驱动装置6连接，使柱塞杆22在泵体10内做往复直线运动。

在本发明的一些可选实施例中，变形间隔件30的前端封闭，且变形间隔件30与柱塞21的前表明固定连接，以使柱塞21设置于变形间隔件30内，也就是说变形间隔件30套接在柱塞21上，将柱塞21与输送介质隔离，避免输送介质本身或所含杂质对柱塞21的磨损。

本发明的实施例还提供了一种液体输送系统，包括上述介质隔离往复柱塞泵、液体进管、液体出管和冷却系统。液体进管的出口连接于输送介质进口111。液体出管的进口连接于输送介质出口112。冷却系统具有冷却装置，与冷却装置连通的冷却介质出管和冷却介质进管。冷却介质出管的出口连接于冷却介进口121。冷却介质进管的进口连接于冷却介出口122。冷却装置可为半导体制冷装置、水冷装置、空调制冷装置等。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种介质隔离往复柱塞泵，包括泵体和柱塞组件，所述柱塞组件具有柱塞和连接于所述柱塞的柱塞杆，其特征在于，

所述泵体内限定有输送介质腔和设置于所述输送介质腔后端的冷却介质腔；所述输送介质腔具有输送介质进口和输送介质出口；所述冷却介质腔具有冷却介质进口和冷却介质出口；

所述柱塞设置于所述输送介质腔内，所述柱塞杆安装于所述冷却介质腔；

所述柱塞组件还包括与所述柱塞同轴设置的变形间隔件，所述变形间隔件的一端连接于所述柱塞，另一端连接于所述泵体，以在所述柱塞运动时间隔开待输送介质和冷却介质，且形成与所述冷却介质腔连通的活动腔；而且

在所述柱塞杆推动所述柱塞向前运动将所述输送介质腔内的待输送介质经由所述输送介质出口输出时，所述变形间隔件变形扩大所述活动腔的体积，以使冷却介质经由所述冷却介质进口进入所述冷却介质腔和所述活动腔；

在所述柱塞杆拉动所述柱塞向后运动使待输送介质经由所述输送介质进口进入所述输送介质腔内时，所述变形间隔件变形缩小所述活动腔的体积，以使所述活动腔和所述冷却介质腔内的冷却介质经由所述冷却介质出口流出；

所述柱塞内设置有与所述活动腔连通的冷却通道；所述变形间隔件的前端连接于所述柱塞，后端连接于所述输送介质腔和所述冷却介质腔的分界面。

2.根据权利要求1所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，还包括：

一个或多个密封结构，处于所述冷却介质腔内，且处于所述柱塞杆和所述泵体之间，以将所述冷却介质腔分隔成至少两个沿前后方向依次设置的子冷却腔；

所述柱塞杆内部设置有冷却介质通道，且所述柱塞杆上还设置有至少两组连通孔，每组所述连通孔连通一个对应的所述子冷却腔和所述冷却介质通道。

3.根据权利要求2所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，

所述密封结构为两个，分别为第一密封件和第二密封件，将所述冷却介质腔分隔成三个沿前后方向依次设置的子冷却腔；所述冷却介质进口和所述冷却介质出口均设置在所述第一密封件和所述第二密封件之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，

所述变形间隔件为柔性波纹管。

5.根据权利要求1所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，

所述输送介质进口、所述输送介质出口、所述冷却介质进口和所述冷却介质出口均设置有控制阀；所述控制阀为单向阀。

6.根据权利要求1所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，所述柱塞杆后端与直线驱动装置连接。

7.根据权利要求1所述的介质隔离往复柱塞泵，其特征在于，

所述变形间隔件的前端封闭，且所述变形间隔件与所述柱塞的前表面固定连接，以使所述柱塞设置于所述变形间隔件内。

8.一种液体输送系统，其特征在于，包括：

权利要求1-7任意一项所述的介质隔离往复柱塞泵；

液体进管，其出口连接于所述输送介质进口；

液体出管，其进口连接于所述输送介质出口；和

冷却系统，所述冷却系统具有冷却装置，与所述冷却装置连通的冷却介质出管和冷却介质进管；所述冷却介质出管的出口连接于所述冷却介质进口；所述冷却介质进管的进口连接于所述冷却介质出口。