CN110939559B - 一种隔膜泵缓冲系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔膜泵缓冲系统，一是解决现有隔膜泵的出口缓冲装置缓冲效果较差、对隔膜泵出口压力补偿效果差，维护成本较高的问题，二是解决进口未设置缓冲装置，使得隔膜泵泵的性能较差、寿命降低的问题。该系统包括进口缓冲单元和出口缓冲单元；进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器，入口囊式蓄能器设置在隔膜泵的进口管路上；出口缓冲单元包括出口缓冲管、蓄能器、稳压控制装置、故障监测阀和压力传感器，蓄能器通过稳压控制装置安装在出口缓冲管上；出口缓冲管设置在隔膜泵的出口管路上，故障监测阀的进口与双软管之间的间隙连通，出口与压力传感器连接；稳压控制装置安装在缓冲壳体上的通孔内。

Description

一种隔膜泵缓冲系统

技术领域

本发明涉及隔膜泵，具体涉及一种隔膜泵缓冲系统。

背景技术

隔膜泵通过往复运动实现介质的输送，其吸入、输出的瞬间流量随时间按三角函数关系脉动变化，此时必须进行压力补偿，来确保入口、出口管路压力的稳定。目前通过在隔膜泵出口管路安装单个蓄能器，以降低隔膜泵出口压力和流量脉动。但是，此种措施仅采用单个蓄能器，缓冲效果较差。其次，蓄能器直接与输出管路相通，蓄能器与管路接通面积较小(蓄能器入口面积)，对隔膜泵出口压力补偿效果较差。再次，蓄能器直接与输出管路连通，使得蓄能器直接与物料接触，蓄能器所受冲击大，使得蓄能器不仅容易损坏且使用寿命缩短，需经常停泵更换蓄能器，维护及使用成本较高。

此外，现有隔膜泵的进口未设置缓冲装置，入口瞬间流量随时间按三角函数关系脉动变化，此时，泵入口冲击较大，导致隔膜泵泵的性能、寿命降低，同时泵出口压力、流量脉动也会明显增大。

发明内容

本发明的目的一是解决现有隔膜泵的出口缓冲装置缓冲效果较差、对隔膜泵出口压力补偿效果差，维护成本较高的问题，二是解决进口未设置缓冲装置，使得隔膜泵泵的性能较差、寿命降低的问题，提供一种隔膜泵缓冲系统。该系统可大大降低隔膜泵入口及出口压力、流量脉动，入口及出口管路流量、压力的稳定性非常好。

本发明的技术方案如下：

一种隔膜泵缓冲系统，包括进口缓冲单元和出口缓冲单元；所述进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器，所述入口囊式蓄能器设置在隔膜泵的进口管路上；所述出口缓冲单元包括出口缓冲管、蓄能器、稳压控制装置、故障监测阀和压力传感器，所述蓄能器通过稳压控制装置安装在出口缓冲管上；所述出口缓冲管设置在隔膜泵的出口管路上；所述出口缓冲管包括缓冲壳体、入口法兰、出口法兰、内软管和外软管；所述缓冲壳体为套筒结构，所述内软管套装在外软管内，所述外软管设置在缓冲壳体内，且通过设置在缓冲壳体两端的入口法兰、出口法兰压紧；所述故障监测阀的进口与内软管、外软管之间的间隙连通，出口与压力传感器连接；所述蓄能器包括第一囊式蓄能器和第二囊式蓄能器，所述第一囊式蓄能器为低压蓄能器，所述第二囊式蓄能器为高压蓄能器，且第一囊式蓄能器和第二囊式蓄能器的出口通过缓冲分配器并联设置；所述稳压控制装置包括阀座、阀芯、弹簧和衬套；所述阀座包括固定设置内筒体和外筒体，且内筒体和外筒体之间设置有过流通孔，所述阀芯设置在内筒体内，且阀芯与内筒体之间设置有衬套，所述弹簧的一端套装在阀芯底端，另一端套装在内筒体的外周面上；所述稳压控制装置安装在缓冲壳体上的通孔内，阀座顶端与缓冲分配器连通，阀芯的底端设置在缓冲壳体和外软管之间的腔体内。

进一步地，所述故障监测阀包括壳体、上螺塞、下螺塞、导向套、阀芯球和压缩弹簧；所述壳体内设置有进口流道、出口流道和中间流道；所述中间流道为贯穿壳体轴向的通孔，所述进口流道的一端与双软管之间的间隙连通，另一端与中间流道连通；所述出口流道的一端与压力传感器连通，另一端与中间流道连通；所述上螺塞设置在壳体的上端，用于封闭中间流道的上端，所述下螺塞设置在壳体的下端，用于封闭中间流道的下端；所述阀芯球、压缩弹簧、导向套均设置在中间流道内，所述阀芯球用于阻断进口流道与出口流道之间的通道，所述压缩弹簧的一端与阀芯球接触，另一端通过导向套限位，所述导向套固定设置在中间流道内，其底端设置有豁口，所述豁口的径向尺寸大于阀芯球的直径。

进一步地，所述缓冲壳体的内表面为向内凹的曲面。

进一步地，所述缓冲壳体与入口法兰之间设置有入口薄法兰，所述缓冲壳体与出口法兰之间设置有出口薄法兰，所述内软管和外软管的两端均设置有压紧凸台，所述内软管右侧的压紧凸台被缓冲壳体与出口法兰压紧，左侧的压紧凸台被缓冲壳体与入口法兰压紧，所述外软管右侧的压紧凸台被入口薄法兰与入口法兰压紧，左侧的压紧凸台被出口薄法兰与出口法兰压紧，所述内软管右侧的压紧凸台与外软管右侧的压紧凸台之间设置有压膜环，所述内软管左侧的压紧凸台与外软管左侧的压紧凸台之间设置有压膜环。

进一步地，所述第一囊式蓄能器通过第一缓冲转接块与缓冲分配器连通，所述第二囊式蓄能器通过第二缓冲转接块与缓冲分配器连通，所述第一囊式蓄能器的出口与第一缓冲转接块之间设置有密封圈，所述第一缓冲转接块与缓冲分配器之间设置有密封圈，所述第二囊式蓄能器的出口与第二缓冲转接块之间设置有密封圈，所述第二缓冲转接块与缓冲分配器之间设置有密封圈，所述阀芯的末端设置有螺母，用于对阀芯的轴向运动进行限位。

本发明提供的另一种隔膜泵缓冲系统，包括进口缓冲单元和出口缓冲单元；所述进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器，所述入口囊式蓄能器设置在隔膜泵的进口管路上；所述出口缓冲单元包括出口缓冲管、低压缓冲组件、高压缓冲组件、故障监测阀和压力传感器，所述低压缓冲组包括低压蓄能器和低压控制装置，所述高压缓冲组包括高压蓄能器和高压控制装置；所述低压蓄能器通过低压控制装置安装在出口缓冲管上，所述高压蓄能器通过高压控制装置安装在出口缓冲管上；所述出口缓冲管包括缓冲壳体、入口法兰、出口法兰、内软管和外软管；所述缓冲壳体为套筒结构，所述内软管套装在外软管内，所述外软管设置在缓冲壳体内，且通过设置在缓冲壳体两端的入口法兰、出口法兰压紧；所述故障监测阀的进口与内软管、外软管之间的间隙连通，出口与压力传感器连接；所述低压控制装置和高压控制装置结构相同，包括阀座、阀芯、弹簧和衬套；所述阀座包括固定设置内筒体和外筒体，且内筒体和外筒体之间设置有过流通孔，所述阀芯设置在内筒体内，且阀芯与内筒体之间设置有衬套，所述弹簧的一端套装在阀芯底端，另一端套装在内筒体的外周面上；所述低压控制装置安装在缓冲壳体上的通孔内，阀座顶端与低压蓄能器连通，阀芯的底端设置在缓冲壳体和外软管之间的腔体内；所述高压控制装置安装在缓冲壳体上的通孔内，阀座顶端与高压蓄能器连通，阀芯的底端设置在缓冲壳体和外软管之间的腔体内。

进一步地，所述缓冲壳体的内表面为向内凹的曲面。

进一步地，所述缓冲壳体与入口法兰之间设置有入口薄法兰，所述缓冲壳体与出口法兰之间设置有出口薄法兰，所述内软管和外软管的两端均设置有压紧凸台，所述内软管右侧的压紧凸台被缓冲壳体与出口法兰压紧，左侧的压紧凸台被缓冲壳体与入口法兰压紧，所述外软管右侧的压紧凸台被入口薄法兰与入口法兰压紧，左侧的压紧凸台被出口薄法兰与出口法兰压紧，所述内软管右侧的压紧凸台与外软管右侧的压紧凸台之间设置有压膜环，所述内软管左侧的压紧凸台与外软管左侧的压紧凸台之间设置有压膜环。

进一步地，所述低压蓄能器通过低压缓冲转接块与低压控制装置连通，所述高压蓄能器通过高压缓冲转接块与高压控制装置连通，所述低压缓冲转接块与高压缓冲转接块均为套筒结构，均固定设置在缓冲壳体上，所述低压蓄能器的出口与低压缓冲转接块之间设置有密封圈，所述高压蓄能器的出口与高压缓冲转接块之间设置有密封圈。

进一步地，所述故障监测阀包括壳体、上螺塞、下螺塞、导向套、阀芯球和压缩弹簧；所述壳体内设置有进口流道、出口流道和中间流道；所述中间流道为贯穿壳体轴向的通孔，所述进口流道的一端与双软管之间的间隙连通，另一端与中间流道连通；所述出口流道的一端与压力传感器连通，另一端与中间流道连通；所述上螺塞设置在壳体的上端，用于封闭中间流道的上端，所述下螺塞设置在壳体的下端，用于封闭中间流道的下端；所述阀芯球、压缩弹簧、导向套均设置在中间流道内，所述阀芯球用于阻断进口流道与出口流道之间的通道，所述压缩弹簧的一端与阀芯球接触，另一端通过导向套限位，所述导向套固定设置在中间流道内，其底端设置有豁口，所述豁口的径向尺寸大于阀芯球的直径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供的隔膜泵缓冲系统有效降低了隔膜泵的入口及出口压力、流量脉动，使得出口管路压力、流量稳定。

2.本发明提供的隔膜泵缓冲系统中，蓄能器通过稳压控制装置、出口缓冲管与出口管路连接，使得蓄能器的使用寿命大大提高，使用、维护成本大大降低。

3.本发明进口缓冲单元安装在隔膜泵的入口，可有效降低隔膜泵入口压力、流量脉动，确保入口管路压力、流量的稳定；同时由于入口压力、流量的稳定，使得出口的压力、流量的稳定性会得到进一步提升。

4.本发明隔膜泵出口单缓冲器设置有故障监测阀和压力传感器，该装置用于监测双软管间的压力，当软管出现故障，内软管破裂，软管间压力就会迅速上升，软管故障监测装置测得压力超出设定值，软管故障监测装置报警。

附图说明

图1为本发明出口缓冲单元为单缓冲的结构图；

图2为本发明出口缓冲单元为双缓冲的结构图；

图3为本发明隔膜泵缓冲系统中蓄能器的结构图；

图4为本发明隔膜泵缓冲系统中出口缓冲管的结构图；

图5为本发明隔膜泵缓冲系统中稳压控制装置的结构图；

图6为本发明隔膜泵缓冲系统中故障监测阀的结构图；

图7为本发明隔膜泵缓冲系统中导向套的结构图；

图8为图7的B-B剖视图；

图9为本发明出口缓冲单元为单缓冲的安装示意图；

图10为本发明出口缓冲单元为双缓冲的安装示意图；

图11为本发明进口缓冲单元的结构图。

附图标记：1-压力传感器，2-蓄能器，3-出口缓冲管，4-稳压控制装置，5-缓冲液，6-故障监测阀，7-低压蓄能器，8-低压控制装置，9-高压蓄能器，10-高压控制装置，11-低压缓冲转接块，12-高压缓冲转接块，13-进口缓冲单元，14-隔膜泵，15-出口缓冲单元，16-入口囊式蓄能器，21-第一囊式蓄能器，22-第二囊式蓄能器，23-缓冲分配器，24-第一缓冲转接块，25-第二缓冲转接块，26-排空孔，31-缓冲壳体，32-入口法兰，33-出口法兰，34-内软管，35-外软管，36-入口薄法兰，37-出口薄法兰，38-压紧凸台，39-压膜环，41-阀座，42-阀芯，43-弹簧，44-衬套，45-螺母，411-内筒体，412-外筒体，413-过流通孔，63-壳体，64-上螺塞，65-下螺塞，66-导向套，67-阀芯球，68-压缩弹簧，69-进口流道，610-出口流道，611-中间流道，612-挡圈，613-限位凸台，614-第一密封圈，615-豁口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

本发明提供一种隔膜泵缓冲系统，主要由出口缓冲单元和进口缓冲单元组成。出口缓冲单元安装在隔膜泵的出口，可有效降低隔膜泵的出口压力、流量脉动，确保出口管路压力、流量的稳定。进口缓冲单元安装在隔膜泵的入口，可有效降低隔膜泵入口压力、流量脉动，确保入口管路压力、流量的稳定，同时由于入口压力、流量的稳定，使得出口的压力、流量的稳定性会得到进一步提升。

如图9、图10和图11所示，本发明提供的隔膜泵缓冲系统包括进口缓冲单元13和出口缓冲单元15；进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器16，入口囊式蓄能器16设置在隔膜泵14的进口管路上。入口囊式蓄能器16可有效降低隔膜泵入口压力、流量脉动，确保入口管路压力、流量的稳定；同时由于入口压力、流量的稳定，所以出口的压力、流量的稳定性会得到进一步提升。本发明的出口缓冲单元具体可采用单缓冲或双缓冲。

如图1所示，单缓冲的出口缓冲单元包括出口缓冲管3、蓄能器2、稳压控制装置4、故障监测阀6和压力传感器1，蓄能器2通过稳压控制装置4安装在出口缓冲管3上；出口缓冲管3设置在隔膜泵的出口管路上。

如图4所示，出口缓冲管3包括缓冲壳体31、入口法兰32、出口法兰33、内软管34和外软管35；缓冲壳体31为套筒结构，内软管34套装在外软管35内，外软管35设置在缓冲壳体31内，且通过设置在缓冲壳体31两端的入口法兰32、出口法兰33压紧；故障监测阀6的进口与内软管34、外软管35之间的间隙连通，出口与压力传感器1连接；具体的，缓冲壳体31与入口法兰32之间设置有入口薄法兰36，缓冲壳体31与出口法兰33之间设置有出口薄法兰37，内软管34和外软管35的两端均设置有压紧凸台38，内软管34右侧的压紧凸台38被缓冲壳体31与出口法兰33压紧，左侧的压紧凸台38被缓冲壳体31与入口法兰32压紧，外软管35右侧的压紧凸台38被入口薄法兰36与入口法兰32压紧，左侧的压紧凸台38被出口薄法兰37与出口法兰33压紧。内软管34右侧的压紧凸台38与外软管35右侧的压紧凸台38之间设置有压膜环39，内软管34左侧的压紧凸台38与外软管35左侧的压紧凸台38之间设置有压膜环39，压膜环39不仅支撑内软管34，还保证内外软管35间有一定间隙。

如图3所示，蓄能器2包括第一囊式蓄能器21和第二囊式蓄能器22，两个蓄能器2并联设置，第一囊式蓄能器21为低压蓄能器，容积大、压力低；第二囊式蓄能器22为高压蓄能器，容积小、压力高，且第一囊式蓄能器21和第二囊式蓄能器22的出口通过缓冲分配器23并联设置；第一囊式蓄能器21通过第一缓冲转接块24与缓冲分配器23连通，第二囊式蓄能器22通过第二缓冲转接块25与缓冲分配器23连通。第一囊式蓄能器21的出口与第一缓冲转接块24之间设置有密封圈，第一缓冲转接块24与缓冲分配器23之间设置有密封圈，第二囊式蓄能器22的出口与第二缓冲转接块25之间设置有密封圈，第二缓冲转接块25与缓冲分配器23之间设置有密封圈。缓冲分配器23的末端设置有与缓冲分配器23内部腔体连通的排空孔26。

如图5所示，稳压控制装置4包括阀座41、阀芯42、弹簧43和衬套44；阀座41包括固定设置内筒体411和外筒体412，且内筒体411和外筒体412之间设置有过流通孔413，阀芯42设置在内筒体411内，且阀芯42与内筒体411之间设置有衬套44，弹簧43的一端套装在阀芯42底端，另一端套装在内筒体411的外周面上；阀芯42的末端设置有螺母45，用于对阀芯42的轴向运动进行限位。稳压控制装置4安装在缓冲壳体31上的通孔内，阀座41顶端与缓冲分配器23连通，阀芯42的底端设置在缓冲壳体31和外软管35之间的腔体内。

缓冲壳体31的内表面为向内凹的曲面，从而增大缓冲壳体31与外软管35接触面积。出口缓冲管3中装有双软管(内软管34和外软管35)，内软管34与物料接触，外软管35与缓冲液5接触。缓冲液5与外软管35接触面积较大，输送物料与内软管34接触面积同样较大。通过这样的结构，蓄能器2与管路的接触面积大大增加，对隔膜泵出口压力补偿效果明显改善，缓冲效果明显改善。

故障监测阀6和压力传感器1用于监测双软管间的压力。当软管出现故障，内软管34破裂，软管间压力就会迅速上升，压力传感器1测得压力超出设定值，软管故障监测装置报警。故障监测阀6的进口与双软管之间的间隙连通，出口与压力传感器1连接。故障监测阀6的开启压力为2bar，而双软管间正常压力≤2bar，所以软管在正常工作状态时，故障监测阀6不会开启，压力传感器1处无油压，压力传感器1此时并不工作；当内软管34破裂时，双软管腔压力会突然增大，物料会推开单向阀，到达压力传感器1，压力传感器1工作，发出报警信号。

如图6、图7、图8所示，故障监测阀6包括壳体63、上螺塞64、下螺塞65、导向套66、阀芯球67和压缩弹簧68。壳体63内设置有进口流道69、出口流道610和中间流道611；进口流道69设置在壳体63的下端，出口流道610设置在壳体63的上端，进口流道69、出口流道610平行设置，且与中间流道611垂直设置；中间流道611为贯穿壳体63轴向的通孔，进口流道69的一端与双软管之间的间隙连通，另一端与中间流道611连通；出口流道610的一端与压力传感器1连通，另一端与中间流道611连通。

上螺塞64设置在壳体63的上端，用于封闭中间流道611的上端，下螺塞65设置在壳体63的下端，用于封闭中间流道611的下端；壳体63的顶端安装有上螺塞64，拆掉上螺塞64，可有效排出双软管腔内的空气。壳体63的底端安装有下螺塞65，拆掉下螺塞65，可有效排出故障监测阀6内残留的介质。同时，上螺塞64和壳体63的接触面上设置有密封圈，下螺塞65和壳体63的接触面上设置有密封圈，壳体63与缓冲壳体31的接触面上设置有密封圈，密封圈可为O型密封圈，可对中间流道611故障监测阀6的流道进行密封，防止外界环境对故障监测阀6内压力的影响，同时也防止外界水或灰尘进入壳体63内。阀芯球67、压缩弹簧68、导向套66均设置在中间流道611内，阀芯球67用于阻断进口流道69与出口流道610之间的通道，压缩弹簧68的一端与阀芯球67接触，另一端通过导向套66限位，导向套66固定设置在中间流道611内，其底端设置有豁口615，豁口615的径向尺寸大于阀芯球67的直径。具体的，导向套66通过挡圈612轴向固定在中间流道611内，导向套66的内表面设置有限位凸台613，压缩弹簧68通过限位凸台613进行安装和轴向限位。导向套66的豁口615的数量具体为四个，沿导向套66底端周向均布。当故障监测阀6完全打开，阀芯球67压在导向套66倒角棱边上，阀芯球67与导向套66在四处豁口615处形成了狭小的过流通道，形成了有效的液压阻尼，对物料压力冲击起到了有效缓冲作用，有效保护了压力传感器1。

在隔膜泵的工作过程中，缓冲液5通过稳压控制装置4与蓄能器2相通。缓冲液5被压缩，压力升高，流入蓄能器2，此时稳压控制装置4的阀芯42上下两侧压力差若发生变化，阀芯42就会发生相应移动。压差增大，稳压控制装置4的阀芯42会逐渐向上移动，阀芯42与阀座41间的过流阀口会被逐渐关小，阀口过流面积会逐渐减小；压差减小，稳压控制装置4的阀芯42会逐渐向下移动，阀芯42与阀座41间的过流阀口会被逐渐增大，阀口过流面积会逐渐增大。压力差增大，过流面积减小，压力差减小，过流面积增大，缓冲液5流量脉动有效降低，很好的满足了缓冲软管得缓冲需要。故当缓冲液5被压缩，压力升高，流入蓄能器2时，通过稳压控制装置4可有效降低缓冲液5流量脉动。(若没有稳压控制装置4，缓冲液5与蓄能器2的通流面积固定，当缓冲液5压力升高，缓冲液5流入蓄能器2，其流量只与压力差有关，缓冲液5流量脉动较大，对蓄能器2冲击较大，蓄能器2寿命短，同时缓冲器缓冲效果较差。)同时，当缓冲液5由蓄能器2流出时，稳压控制装置4阀口全开，充分保证缓冲液5的迅速流出，满足容腔的充液要求。通过稳压控制装置4，缓冲液5流入蓄能器2流量基本均匀稳定，流出蓄能器2迅速，很好的满足软管(出口缓冲器)的缓冲要求。

第一囊式蓄能器21为低压蓄能器，第二囊式蓄能器22为高压蓄能器，两个蓄能器2匹配合理。充液时，第一囊式蓄能器21先单独工作，然后两个蓄能器2同时工作；排液时，蓄能器2工作顺序与充液时相反，第二囊式蓄能器22先单独工作，然后两个蓄能器2同时工作。与现有技术相比，本发明蓄能器2工作过程更为平缓、稳定。缓冲液5的流量、压力是有一定脉动的。充液开始时，流量较低，第一囊式蓄能器21工作，流入蓄能器2的流量、压力逐渐增加，当压力达到一定值时，第二囊式蓄能器22开始工作，流入第一囊式蓄能器21的流量继续增加，但增加幅度大大降低，流入第二囊式蓄能器22的流量逐渐增加。本发明第一囊式蓄能器21和第二囊式蓄能器22的出口通过缓冲分配器23并联设置，进一步降低了缓冲液5流入蓄能器2的流量脉动。随着缓冲液5流量脉动的降低，缓冲器的缓冲效果进一步提高，进一步降低了隔膜泵出口压力、流量脉动。

在单缓冲的出口缓冲单元中，出口缓冲管3、稳压控制装置4、蓄能器2组成了单缓出口缓冲器的核心。出口缓冲管3增加了蓄能器2与管路的接触面积；稳压控制装置4使缓冲液5流入蓄能器2流量基本均匀稳定，流出蓄能器2迅速；出口蓄能器2工作过程平缓、稳定。三个核心器件的优点集合在一起，配以入口囊式缓冲器，实现了本发明的核心技术，大大效降低了隔膜泵出口及入口的压力、流量脉动，管路压力、流量稳定性非常好。

如图2所示，双缓冲的出口缓冲单元包括出口缓冲管3、低压缓冲组件、高压缓冲组件、故障监测阀6和压力传感器1。双缓冲的出口缓冲管3、故障监测阀6和压力传感器1的结构与单缓冲的出口缓冲管3、故障监测阀6和压力传感器1结构相同，安装方式也相同，区别在于蓄能器2的安装方式。低压缓冲组件包括低压蓄能器7和低压控制装置8，高压缓冲组件包括高压蓄能器9和高压控制装置10；低压蓄能器7通过低压控制装置8安装在出口缓冲管3上，高压蓄能器9通过高压控制装置10安装在出口缓冲管3上。

低压控制装置8和高压控制装置10结构相同，同时与单缓冲的稳压控制装置4结构相同。低压控制装置8安装在缓冲壳体31上的通孔内，低压控制装置8的阀座41顶端通过低压缓冲转接块11与低压蓄能器7连通，阀芯42的底端设置在缓冲壳体31和外软管35之间的腔体内。高压控制装置10安装在缓冲壳体31上的通孔内，高压控制装置10阀座41顶端高压缓冲转接块12与高压蓄能器9连通，阀芯42的底端设置在缓冲壳体31和外软管35之间的腔体内，低压缓冲转接块11与高压缓冲转接块12均为套筒结构，均固定设置在缓冲壳体31上。低压蓄能器7的出口与低压缓冲转接块11之间设置有密封圈，高压蓄能器9的出口与高压缓冲转接块12之间设置有密封圈。

在双缓冲的隔膜泵工作过程中，缓冲液5通过高压控制装置10与高压蓄能器9相通，通过低压控制装置8与低压蓄能器7相通。缓冲液5被压缩，压力升高，流入蓄能器高压蓄能器9、低压蓄能器7，此时高压控制装置10和低压控制装置8的阀芯42上下两侧压力差若发生变化，阀芯42就会发生相应移动。压差增大，高压控制装置10和低压控制装置8的阀芯会逐渐向上移动，阀芯与阀座间的过流阀口会被逐渐关小，阀口过流面积会逐渐减小；压差减小，高压控制装置10和低压控制装置8的阀芯会逐渐向下移动，阀芯与阀座间的过流阀口会被逐渐增大，阀口过流面积会逐渐增大。压力差增大，过流面积减小，压力差减小，过流面积增大，缓冲液流量脉动有效降低，很好的满足了缓冲软管得缓冲需要。故当缓冲液被压缩，压力升高，流入蓄能器时，通过高压控制装置10和低压控制装置8可有效降低缓冲液流量脉动。(若没有高压控制装置10和低压控制装置8，缓冲液与蓄能器的通流面积固定，当缓冲液压力升高，缓冲液流入蓄能器，其流量只与压力差有关，缓冲液流量脉动较大，对蓄能器冲击较大，蓄能器寿命短，同时缓冲器缓冲效果较差。)同时，当缓冲液5由蓄能器2流出时，低压控制装置8和高压控制装置10的阀口是全开的，充分保证缓冲液5的迅速流出，满足容腔的充液要求，因此，本发明通过低压控制装置8和高压控制装置10，缓冲液5流入蓄能器2流量基本是均匀稳定的，迅速流出蓄能器2，很好的满足软管(出口缓冲器)的缓冲要求。

本发明蓄能器2工作过程更为平缓、稳定，缓冲液5流入蓄能器2流量更为均匀稳定，流出蓄能器2更为迅速，更好的满足软管(出口缓冲器)的缓冲要求。双缓冲采用低压缓冲组件、高压缓冲组件实现缓冲，低压控制装置8、高压控制装置10与低压蓄能器7、高压蓄能器9一对一匹配，缓冲液5流入蓄能器2的流量更为均匀稳定，流出蓄能器2更为迅速，更好的满足软管(出口缓冲器)的缓冲要求。两个缓冲部件合理匹配设置，充液时，低压缓冲部件先单独工作，然后两个缓冲部件同时工作；排液时，缓冲部件工作顺序与充液时相反。

出口缓冲管3、低压缓冲组件、高压缓冲组件组成了双缓冲出口缓冲器的核心。出口缓冲管3增加了蓄能器2与管路的接触面积，低压缓冲组件与高压缓冲组件合理匹配，缓冲液5流入蓄能器2流量更为均匀稳定，流出蓄能器2更为迅速；蓄能器2工作过程更为平缓、稳定，三个核心器件的优点集合在一起，配以入口囊式缓冲器，实现了本发明核心技术，大大效降低了隔膜泵出口及入口的压力、流量脉动，管路压力、流量稳定性非常好。

相对比单缓冲系统，双缓冲系统的具有以下特点：

单缓冲系统的稳压控制装置4要兼顾与两个蓄能器2匹配，所以稳压控制装置4与蓄能器2并不完全匹配。双缓冲的低压缓冲组件由低压蓄能器7与低压控制装置8组成，高压缓冲组件由高压蓄能器9与高压控制装置10组成。低压控制装置8与高压控制装置10是不同的两个部件，低压控制装置8、高压控制装置10与低压蓄能器7、高压蓄能器9一对一匹配。低压控制装置8、高压控制装置10根据各自蓄能器的参数及流入蓄能器的缓冲液5的流量进行设计的，与各自连接的蓄能器完全匹配，流入蓄能器的缓冲液流量脉动与单缓冲相比进一步降低。与单缓冲相比，总体来说双缓冲对缓冲液5的缓冲效果更好，缓冲器的缓冲效果进一步提高，进一步降低了隔膜泵出口压力、流量脉动。

单缓冲系统只采用一个稳压控制装置4与两个蓄能器相接，单缓冲蓄能器2与出口缓冲管3间只有一个接通口。双缓冲的出口缓冲单元有两个单独的蓄能器，两个蓄能器分别与出口缓冲管接通，双缓冲有两个接通口，且处于出口缓冲管3的两端，此种方式能对缓冲液5产生较为均匀的缓冲效果；单缓冲出口缓冲管3上只有一个缓冲口，与双缓冲相比，单缓冲对缓冲液5缓冲的均匀性要差一些。与单缓冲相比，双缓冲液5缓冲的更为均匀，缓冲液5流量脉动进一步降低，缓冲器的缓冲效果进一步提高，进一步降低了隔膜泵出口压力、流量脉动。

Claims (10)

1.一种隔膜泵缓冲系统，其特征在于：包括进口缓冲单元和出口缓冲单元；

所述进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器(16)，所述入口囊式蓄能器(16)设置在隔膜泵的进口管路上；

所述出口缓冲单元包括出口缓冲管(3)、蓄能器(2)、稳压控制装置(4)、故障监测阀(6)和压力传感器(1)，所述蓄能器(2)通过稳压控制装置(4)安装在出口缓冲管(3)上；所述出口缓冲管(3)设置在隔膜泵的出口管路上；

所述出口缓冲管(3)包括缓冲壳体(31)、入口法兰(32)、出口法兰(33)、内软管(34)和外软管(35)；所述缓冲壳体(31)为套筒结构，所述内软管(34)套装在外软管(35)内，所述外软管(35)设置在缓冲壳体(31)内，且通过设置在缓冲壳体(31)两端的入口法兰(32)、出口法兰(33)压紧；

所述故障监测阀(6)的进口与内软管(34)、外软管(35)之间的间隙连通，出口与压力传感器(1)连接；

所述蓄能器(2)包括第一囊式蓄能器(21)和第二囊式蓄能器(22)，所述第一囊式蓄能器(21)为低压蓄能器(7)，所述第二囊式蓄能器(22)为高压蓄能器(9)，且第一囊式蓄能器(21)和第二囊式蓄能器(22)的出口通过缓冲分配(23)并联设置；

所述稳压控制装置(4)包括阀座(41)、阀芯(42)、弹簧(43)和衬套(44)；所述阀座(41)包括固定设置的内筒体(411)和外筒体(412)，且内筒体(411)和外筒体(412)之间设置有过流通孔(413)，所述阀芯(42)设置在内筒体(411)内，且阀芯(42)与内筒体(411)之间设置有衬套(44)，所述弹簧(43)的一端套装在阀芯(42)底端，另一端套装在内筒体(411)的外周面上；

所述稳压控制装置(4)安装在缓冲壳体(31)上的通孔内，阀座(41)顶端与缓冲分配器(23)连通，阀芯(42)的底端设置在缓冲壳体(31)和外软管(35)之间的腔体内。

2.根据权利要求1所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述故障监测阀(6)包括壳体(63)、上螺塞(64)、下螺塞(65)、导向套(66)、阀芯球(67)和压缩弹簧(68)；所述壳体(63)内设置有进口流道(69)、出口流道(610)和中间流道(611)；所述中间流道(611)为贯穿壳体(63)轴向的通孔，所述进口流道(69)的一端与内软管(34)、外软管(35)之间的间隙连通，另一端与中间流道(611)连通；所述出口流道(610)的一端与压力传感器(1)连通，另一端与中间流道(611)连通；所述上螺塞(64)设置在壳体(63)的上端，用于封闭中间流道(611)的上端，所述下螺塞(65)设置在壳体(63)的下端，用于封闭中间流道(611)的下端；所述阀芯球(67)、压缩弹簧(68)、导向套(66)均设置在中间流道(611)内，所述阀芯球(67)用于阻断进口流道(69)与出口流道(610)之间的通道，所述压缩弹簧(68)的一端与阀芯球(67)接触，另一端通过导向套(66)限位，所述导向套(66)固定设置在中间流道(611)内，其底端设置有豁口(615)，所述豁口(615)的径向尺寸大于阀芯球(67)的直径。

3.根据权利要求1或2所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述缓冲壳体(31)的内表面为向内凹的曲面。

4.根据权利要求3所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述缓冲壳体(31)与入口法兰(32)之间设置有入口薄法兰(36)，所述缓冲壳体(31)与出口法兰(33)之间设置有出口薄法兰(37)，所述内软管(34)和外软管(35)的两端均设置有压紧凸台(38)，所述内软管(34)右侧的压紧凸台(38)被缓冲壳体(31)与出口法兰(33)压紧，左侧的压紧凸台(38)被缓冲壳体(31)与入口法兰(32)压紧，所述外软管(35)右侧的压紧凸台(38)被入口薄法兰(36)与入口法兰(32)压紧，左侧的压紧凸台(38)被出口薄法兰(37)与出口法兰(33)压紧，所述内软管(34)右侧的压紧凸台(38)与外软管(35)右侧的压紧凸台(38)之间设置有压膜环(39)，所述内软管(34)左侧的压紧凸台(38)与外软管(35)左侧的压紧凸台(38)之间设置有压膜环(39)。

5.根据权利要求4所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述第一囊式蓄能器(21)通过第一缓冲转接块(24)与缓冲分配器(23)连通，所述第二囊式蓄能器(22)通过第二缓冲转接块(25)与缓冲分配器(23)连通，所述第一囊式蓄能器(21)的出口与第一缓冲转接块(24)之间设置有密封圈，所述第一缓冲转接块(24)与缓冲分配器(23)之间设置有密封圈，所述第二囊式蓄能器(22)的出口与第二缓冲转接块(25)之间设置有密封圈，所述第二缓冲转接块(25)与缓冲分配器(23)之间设置有密封圈，所述阀芯(42)的末端设置有螺母(45)，用于对阀芯(42)的轴向运动进行限位。

6.一种隔膜泵缓冲系统，其特征在于：包括进口缓冲单元和出口缓冲单元；

所述进口缓冲单元包括入口囊式蓄能器(16)，所述入口囊式蓄能器(16)设置在隔膜泵的进口管路上；

所述出口缓冲单元包括出口缓冲管(3)、低压缓冲组件、高压缓冲组件、故障监测阀(6)和压力传感器(1)，所述低压缓冲组件包括低压蓄能器(7)和低压控制装置(8)，所述高压缓冲组件包括高压蓄能器(9)和高压控制装置(10)；所述低压蓄能器(7)通过低压控制装置(8)安装在出口缓冲管(3)上，所述高压蓄能器(9)通过高压控制装置(10)安装在出口缓冲管(3)上；

所述出口缓冲管(3)包括缓冲壳体(31)、入口法兰(32)、出口法兰(33)、内软管(34)和外软管(35)；所述缓冲壳体(31)为套筒结构，所述内软管(34)套装在外软管(35)内，所述外软管(35)设置在缓冲壳体(31)内，且通过设置在缓冲壳体(31)两端的入口法兰(32)、出口法兰(33)压紧；

所述故障监测阀(6)的进口与内软管(34)、外软管(35)之间的间隙连通，出口与压力传感器(1)连接；

所述低压控制装置(8)和高压控制装置(10)结构相同，包括阀座(41)、阀芯(42)、弹簧(43)和衬套(44)；所述阀座(41)包括固定设置内筒体(411)和外筒体(412)，且内筒体(411)和外筒体(412)之间设置有过流通孔(413)，所述阀芯(42)设置在内筒体(411)内，且阀芯(42)与内筒体(411)之间设置有衬套(44)，所述弹簧(43)的一端套装在阀芯(42)底端，另一端套装在内筒体(411)的外周面上；

所述低压控制装置(8)安装在缓冲壳体(31)上的通孔内，低压控制装置(8)的阀座(41)顶端与低压蓄能器(7)连通，阀芯(42)的底端设置在缓冲壳体(31)和外软管(35)之间的腔体内；所述高压控制装置(10)安装在缓冲壳体(31)上的通孔内，高压控制装置(10)的阀座(41)顶端与高压蓄能器(9)连通，阀芯(42)的底端设置在缓冲壳体(31)和外软管(35)之间的腔体内。

7.根据权利要求6所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述缓冲壳体(31)的内表面为向内凹的曲面。

8.根据权利要求6或7所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述缓冲壳体(31)与入口法兰(32)之间设置有入口薄法兰(36)，所述缓冲壳体(31)与出口法兰(33)之间设置有出口薄法兰(37)，所述内软管(34)和外软管(35)的两端均设置有压紧凸台(38)，所述内软管(34)右侧的压紧凸台(38)被缓冲壳体(31)与出口法兰(33)压紧，左侧的压紧凸台(38)被缓冲壳体(31)与入口法兰(32)压紧，所述外软管(35)右侧的压紧凸台(38)被入口薄法兰(36)与入口法兰(32)压紧，左侧的压紧凸台(38)被出口薄法兰(37)与出口法兰(33)压紧，所述内软管(34)右侧的压紧凸台(38)与外软管(35)右侧的压紧凸台(38)之间设置有压膜环(39)，所述内软管(34)左侧的压紧凸台(38)与外软管(35)左侧的压紧凸台(38)之间设置有压膜环(39)。

9.根据权利要求8所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述低压蓄能器(7)通过低压缓冲转接块(11)与低压控制装置(8)连通，所述高压蓄能器(9)通过高压缓冲转接块(12)与高压控制装置(10)连通，所述低压缓冲转接块(11)与高压缓冲转接块(12)均为套筒结构，均固定设置在缓冲壳体(31)上，所述低压蓄能器(7)的出口与低压缓冲转接块(11)之间设置有密封圈，所述高压蓄能器(9)的出口与高压缓冲转接块(12)之间设置有密封圈。

10.根据权利要求9所述的隔膜泵缓冲系统，其特征在于：所述故障监测阀(6)包括壳体(63)、上螺塞(64)、下螺塞(65)、导向套(66)、阀芯球(67)和压缩弹簧(68)；所述壳体(63)内设置有进口流道(69)、出口流道(610)和中间流道(611)；所述中间流道(611)为贯穿壳体(63)轴向的通孔，所述进口流道(69)的一端与内软管(34)、外软管(35)之间的间隙连通，另一端与中间流道(611)连通；所述出口流道(610)的一端与压力传感器(1)连通，另一端与中间流道(611)连通；所述上螺塞(64)设置在壳体(63)的上端，用于封闭中间流道(611)的上端，所述下螺塞(65)设置在壳体(63)的下端，用于封闭中间流道(611)的下端；所述阀芯球(67)、压缩弹簧(68)、导向套(66)均设置在中间流道(611)内，所述阀芯球(67)用于阻断进口流道(69)与出口流道(610)之间的通道，所述压缩弹簧(68)的一端与阀芯球(67)接触，另一端通过导向套(66)限位，所述导向套(66)固定设置在中间流道(611)内，其底端设置有豁口(615)，所述豁口(615)的径向尺寸大于阀芯球(67)的直径。

Images