CN111520307B - 一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，涉及泵机领域，包括泵壳，所述泵壳内部设置若干并列的空腔，空腔内部底面与伸缩框底面固定连接，所述伸缩框与空腔连接处设置有排液孔，所述伸缩框顶端设置有进液孔，所述进液孔与排液孔均与导向滑筒轴向滑动连接，所述导向滑筒顶端与气缸的活塞杆连接，所述泵壳顶端固定连接有架板，所述架板与空腔内的限位杆螺纹连接，本发明中，采用无风轮式泵机对黏性液体进行分配，设计伸缩框泵液，避免液体粘附在风轮或泵壳内壁导致层流而影响液体的均匀程度，使分配液体更加均匀，伸缩框采用六块钢板依次转动连接的正六边形状，使内部空间能够完全被压缩，提高单次泵液的精度。

Description

一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵

技术领域

发明涉及泵机领域，尤其涉及一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵。

背景技术

在工业生产中，如化工生产、食品生产中，经常需要将具有黏性的油状液体进行分配，现有泵机是通过在泵壳内部设置有可快速转动的风轮抽空气，使一侧的压力降低，从而使液体由低势能位流向高势能位，。

专利号为CN100408983C公开了一种手动操作的发泡液体分配器，包括手动操作的发泡液体分配器附着在一个液体容器的顶部并且被手动地竖直往复操作以把液体从所述容器分配成一种泡沫。所述分配器包括一个液体泵腔和一个空气泵腔，它们分别地在压力下向所述泵的一个排放通道泵送液体和空气，在所述排放通道处液体和空气混合，产生从分配器分配出的泡沫。所述空气泵腔具有一个管阀，该管阀控制空气从空气泵排出到排放通道，并且通过把空气泵腔对分配器的外部环境开放使空气泵腔装入空气，

但是由于实际生产中具有黏性的液体具有较强的附着力，对于浓度较高的液体，存在黏性液体粘附在泵机的内部，使泵机内各部分密度不等而出现分层流动现象，影响液体分配的均匀性。

发明内容

发明的目的在于提供一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，以解决上述高浓度液体分配中由于层流导致分配不均的技术问题。

发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳，所述泵壳内部设置若干并列的空腔，空腔内部底面与伸缩框底面固定连接，所述伸缩框与空腔连接处设置有排液孔，所述伸缩框顶端设置有进液孔，所述进液孔与排液孔均与导向滑筒轴向滑动连接，所述导向滑筒顶端与气缸的活塞杆连接，所述泵壳顶端固定连接有架板，所述架板与空腔内的限位杆螺纹连接；

通过伸缩框连接气缸，将伸缩框置于空腔内保证密封性，由气缸驱动伸缩框不断伸缩实现将黏性液体不断泵入泵出，在空腔内部设置限位杆，通过限位杆控制伸缩框的极限容积，改变伸缩框的单次泵液量，采用导向滑筒连接伸缩框，使伸缩框定向活动，无需在泵壳内部设置传动结构实现泵液，避免内壁粘附造成的分层而导致分配不均匀，伸缩框定向收缩，配合限位杆便于控制泵液量。

优选的，所述伸缩框形状为六块钢板首尾依次连接形成的正六边形框架，所述伸缩框两侧与空腔的内壁两侧滑动连接，伸缩框底部的钢板与空腔内部底面固定连接；

正六边形的伸缩框具有结构规则的优点，伸缩框两侧与空腔内壁贴合，使竖截面为正六边形的伸缩框与空腔的侧壁之间形成可活动的容纳液体的腔体。

优选的，所述钢板端部连接有间隔的轴套，位于相邻的轴套之间设置有轴槽，轴槽直径与轴套外径相同，相邻的钢板通过轴杆转动连接，位于轴槽开设有缺口；

钢板之间通过轴套、轴杆转轴连接，使收缩腔的腔体容积可随相邻板之间的角度变化而改变，且钢板具有一定的抗压强度，能够通过改变内部容积将液体泵入或泵出，轴槽处设置缺口使相邻的钢板之间能够转动一定的角度。

优选的，六块所述钢板包括顶板，位于顶板两端连接的上侧板，所述上侧板底端连接的轴套外径为钢板厚度的两倍，上侧板外侧面其底端连接的轴套外侧相切；

将上侧板与直径为上侧板厚度两倍的轴套连接，使上侧板与下侧板能够完全贴合，从而将伸缩框内部液体通过挤压完全排出，提高单次泵液的精确度。

优选的，所述轴套侧面设置有沿轴套轴线方向的螺纹槽，所述螺纹槽位于轴套下半侧的部分贯穿轴套，螺纹槽位于轴套上半侧的部分位于轴套内部，轴套内壁设置有沿轴线方向的直线槽；

在轴套侧面设置螺纹槽、内壁设置直线槽，且在轴套与相邻的钢板转动过程中，螺纹槽能够向始终位于伸缩框内侧，使伸缩框内部的液体进入到轴套内部对活动部分进行润滑，且螺纹与直线槽配合的方式，使液体覆盖面积大，润滑效果好。

优选的，所述排液孔顶端固定连接有限位筒，所述限位筒内部与导向滑筒滑动连接，导向滑筒外侧位于限位筒内的部分固定连接有限位盘，所述限位盘与限位筒滑动连接；

限位筒与限位盘配合用于限制导向滑筒相对于伸缩框底部的最大位移，使导向滑筒始终与伸缩框连接并具有一定的活动余量。

优选的，所述导向滑筒上位于限位盘下方设置有第一通孔，所述排液孔下方固定连接有筒套；

导向滑筒侧面位于上、下部分的两组第一通孔分别用于连通进液孔、排液孔，筒套用于控制导向滑筒底部第一通孔的开闭。

优选的，所述限位筒侧面通过软管与泵壳顶部固定连接的分流管连通，所述分流管侧面设置有总端口；

通过软管连接限位筒与分流管，使伸缩框在活动过程中始终与分流管连通，实现持续供液。

优选的，所述架板位于伸缩框上方，架板上固定连接有与限位杆螺纹连接的螺纹筒，所述气缸固定连接于架板上，气缸的活塞杆与导向滑筒顶端通过弹簧连接；

架板上螺纹连接的限位杆用于限制伸缩框顶部的位置，从而限制伸缩框容积，通过弹簧连接气缸与导向滑筒，在导向滑筒运动到极限位置时，使气缸的活塞杆能够相对于导向滑筒移动。

优选的，所述气缸的活塞杆与横杆固定连接，所述横杆底端固定连接有竖杆，所述竖杆底端与弹簧固定连接，弹簧底端与导向滑筒底端固定连接，所述竖杆底端固定连接有与导向滑筒顶端插槽插接的插杆，所述弹簧套于插杆外侧；

在弹簧内部设置与竖杆固定连接的插杆，避免弹簧受到压力时侧向变形，插杆与导向滑筒顶端的插槽插接，使弹簧能够被压缩到一定程度，从而对伸缩框施加足够大的压力。

发明的有益效果是：

1、采用无风轮式泵机对黏性液体进行分配，设计伸缩框泵液，避免液体粘附在风轮或泵壳内壁导致层流而影响液体的均匀程度，使分配液体更加均匀；

2、伸缩框采用六块钢板依次转动连接的正六边形状，使内部空间能够完全被压缩，提高单次泵液的精度；

3、采用导向滑筒连接伸缩框，使伸缩框能够定向运动，从而能够精确掌握伸缩框伸缩过程中某一时刻其内部的容量；同时在导向滑筒上设置第一通孔，并将导向滑筒与伸缩框之间留有相对运动的余量，从而能够通过控制导向滑筒的移动方向控制泵入或泵出，自动化程度高；

4、在泵壳顶端螺纹连接限位杆，通过转动限位杆的方式控制伸缩框的极限容量，从而控制分配比。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为发明泵壳的剖视图；

图3为发明空腔的剖视图；

图4为发明伸缩框的立体结构示意图；

图5为发明伸缩框内部充满液体状态下钢板的连接图；

图6为发明伸缩框内部液体完全排出状态下顶板与上侧板的连接图；

图7为发明轴套的剖视图；

图8为发明导向滑筒的剖视图；

图9为发明限位筒的剖视图；

附图标记：1、泵壳；2、空腔；3、伸缩框；301、顶板；3011、进液孔；3012、缺口；302、上侧板；303、下侧板；304、底板；305、轴套；3051、螺纹槽；3052、直线槽；306、轴杆；307、轴槽；4、架板；5、导向滑筒；501、限位盘；502、插槽；503、第一通孔；504、第二通孔；505、第三通孔；6、限位筒；7、软管；8、分流管；9、限位杆；10、气缸；11、支架；12、横杆；13、竖杆；14、插杆；15、弹簧；16、筒套；1601、密封套；1602、排液套；17、排液孔。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述发明，但下述实施例仅仅为发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述发明的具体实施例。

实施例1

如图1-3所示，一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳1，泵壳1内部设置若干并列的空腔2，空腔2内部底面与伸缩框3底面固定连接，伸缩框3与空腔2连接处设置有排液孔17，伸缩框3顶端设置有进液孔3011，进液孔3011与排液孔17均与导向滑筒5轴向滑动连接，导向滑筒5顶端与气缸10的活塞杆连接，泵壳1顶端固定连接有架板4，架板4与空腔2内的限位杆9螺纹连接。

在泵壳1内部设置多个空腔2，并在空腔2内部放置具有伸缩能力的伸缩框3，将伸缩框3顶部设置进液孔3011，伸缩框3底面与空腔2固定连接，伸缩框3侧面与空腔2的侧壁相抵触，从而使伸缩框3密封，孔通过控制伸缩框3伸缩控制液体泵入与泵出，伸缩框3连接导向滑筒5，控制伸缩框3定向移动，伸缩框3顶部设置限位杆9，用于控制伸缩框3运动的极限位置，进而控制伸缩框3的容量，气缸10与导向滑筒5连接，通过控制导向滑筒5滑动从而控制伸缩框3伸缩，避免了在腔体内部设置风轮，增加泵机内部的光滑度，减弱液体的附着能力，在伸缩框3弯曲挤压后，能够将内部液体完全泵出，避免由于液体附着导致的分层流动而使液体均匀度不等。

实施例2

如图1-7所示，一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳1，泵壳1内部设置若干并列的空腔2，空腔2内部底面与伸缩框3底面固定连接，伸缩框3与空腔2连接处设置有排液孔17，伸缩框3顶端设置有进液孔3011，进液孔3011与排液孔17均与导向滑筒5轴向滑动连接，导向滑筒5顶端与气缸10的活塞杆连接，泵壳1顶端固定连接有架板4，架板4与空腔2内的限位杆9螺纹连接，伸缩框3形状为六块钢板首尾依次连接形成的正六边形框架，伸缩框3两侧与空腔2的内壁两侧滑动连接，伸缩框3底部的钢板与空腔2内部底面固定连接，钢板端部连接有间隔的轴套305，位于相邻的轴套305之间设置有轴槽307，轴槽307直径与轴套305外径相同，相邻的钢板通过轴杆306转动连接，位于轴槽307开设有缺口3012，六块钢板包括顶板301，位于顶板301两端连接的上侧板302，上侧板302底端连接的轴套305外径为钢板厚度的两倍，上侧板302外侧面其底端连接的轴套305外侧相切，轴套305侧面设置有沿轴套305轴线方向的螺纹槽3051，螺纹槽3051位于轴套305下半侧的部分贯穿轴套305，螺纹槽3051位于轴套305上半侧的部分位于轴套305内部，轴套305内壁设置有沿轴线方向的直线槽3052，。

伸缩框3由六块钢板依次转动连接，钢板具有一定的抗压强度，使伸缩框3变形时能够通过挤压或抽取的方式泵出或泵入液体，钢板端部设置轴槽307，轴槽307内间隔固定连接轴套305，相邻的钢板之间轴套305紧密连接，并在轴套305内部插接轴杆306，使相邻的钢板之间能够相对转动，同时在转动的过程中保持紧密连接，避免漏液，还可再轴套305、轴槽307连接处设置密封层，以进一步保证密封效果；

当顶板301受到气缸10压力向下运动时，顶板301在压力作用下沿导向滑筒5向下运动，同时与顶板301两端转动连接的上侧板302相对于顶板301转动，与上侧板302转动连接的下侧板303相对于底板304转动，从而使伸缩框3内部空间不断被压缩，伸缩框3内的液体被泵出，当液体完全泵出时，顶板301与上侧板302平齐，如图6所示，上侧板302与下侧板303平行，且上侧板302内侧面与下侧板303内层面贴合，将上侧板302底端连接外径为上侧板302厚度两倍的轴套305，并使上侧板302外侧面与此轴套305相切，即为使上侧板302能够相对于下侧板303转动至平行；

当气缸10的活塞杆带动导向滑筒5向上运动时，导向滑筒5带动顶板301向上运动，且导向滑筒5相对于底板304向上滑动，此时由于伸缩框3内部空间不断被增大，内部气压降低，在压差作用下可使外部液体进入到伸缩框3内，使常压状态下的流体能够进入到伸缩框3内部，当顶板301与上侧板302之间的内侧夹角为120度时，即伸缩框3为正六边形时，伸缩框3内部容积达到最大值，即为单次泵液量的最大值，在钢板端部的轴槽307处设置缺口3012可使相邻的钢板能够相对转动到夹角为120度，在排液时缺口3012处会残留些许液体，但以其容量可以相对于伸缩框3的容量可以忽略不计，因此仍能够保持较高的泵液精确度，伸缩框3采用正六边形使其导向较为单一，使容量的变化值便于计算，以便于改变限位杆9的位置控制最大泵液量，也可采用其他可变的多边形，但控制导向、计算容量较为复杂；

在轴套305上设置螺纹槽3051，且螺纹槽3051与缺口3012连接，在钢板之间相对转动时形成六边形的过程中，缺口3012处由相邻的钢板端部填充，使缺口3012内的液体在挤压后沿螺纹槽3051进入到轴套305内部，从而对轴套305与轴槽307的连接处、轴套305与轴杆306的连接处进行润滑，螺纹下半侧贯穿轴套305使液体可以进入到内部，螺纹槽3051上半侧位于轴套305内壁，使钢板在转动过程中，内侧与外侧始终保持隔离，螺纹槽3051与直线槽3052交错设置，使进入轴套305内的液体能够充分与轴杆306接触，使轴杆306表面保持润滑，采用所分配的液体进行润滑，无需添加润滑剂，可使活动关节保持润滑效果，延长伸缩框3的使用寿命。

实施例3

如图1-9所示，一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳1，泵壳1内部设置若干并列的空腔2，空腔2内部底面与伸缩框3底面固定连接，伸缩框3与空腔2连接处设置有排液孔17，伸缩框3顶端设置有进液孔3011，进液孔3011与排液孔17均与导向滑筒5轴向滑动连接，导向滑筒5顶端与气缸10的活塞杆连接，泵壳1顶端固定连接有架板4，架板4与空腔2内的限位杆9螺纹连接，排液孔17顶端固定连接有限位筒6，限位筒6内部与导向滑筒5滑动连接，导向滑筒5外侧位于限位筒6内的部分固定连接有限位盘501，限位盘501与限位筒6滑动连接，导向滑筒5上位于限位盘501下方设置有第一通孔503，排液孔17下方固定连接有筒套16，排液套1602直径大于密封套1601内径，导向滑筒5与密封套1601平齐处设置有第一通孔503，限位筒6侧面通过软管7与泵壳1顶部固定连接的分流管8连通，分流管8侧面设置有总端口。

在伸缩框3顶部固定连接限位筒6，限位筒6通过软管7与分流管8连通，并在分流管8侧面设置总端口，使液体能够通过分流管8进入到各个限位筒6内，在导向滑筒5外部设置限位盘501与限位筒6配合，并在限位筒6内部设置使导向滑筒5相对于顶板301相对移动的余量，限位盘501下方设置第一通孔503，使导向滑筒5内部与限位筒6连通，第一通孔503与此时位于导向滑筒5内部的第二通孔504连通，从而能够使液体经过第一通孔503、第二通孔504进入到伸缩框3内，如图8所示，至充满后，气缸10的活塞杆向下运动，使限位盘501与伸缩框3顶面贴合，第一通孔503、第二通孔504位于伸缩框3内，导向滑筒5上与第一通孔503平齐的第三通孔505与导向滑筒5底端排出，能够仅通过气缸10的运动控制伸缩框3内部进液、排液。

实施例4

如图1-9所示，一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳1，泵壳1内部设置若干并列的空腔2，空腔2内部底面与伸缩框3底面固定连接，伸缩框3与空腔2连接处设置有排液孔17，伸缩框3顶端设置有进液孔3011，进液孔3011与排液孔17均与导向滑筒5轴向滑动连接，导向滑筒5顶端与气缸10的活塞杆连接，泵壳1顶端固定连接有架板4，架板4与空腔2内的限位杆9螺纹连接，架板4位于伸缩框3上方，架板4上固定连接有与限位杆9螺纹连接的螺纹筒，气缸10固定连接于架板4上，气缸10的活塞杆与导向滑筒5顶端通过弹簧15连接气缸10的活塞杆与横杆12固定连接，横杆12底端固定连接有竖杆13，竖杆13底端与弹簧15固定连接，弹簧15底端与导向滑筒5底端固定连接，竖杆13底端固定连接有与导向滑筒5顶端插槽插接的插杆14，弹簧15套于插杆14外侧。

气缸10固定在支架11上，支架11与架板4固定连接，气缸10的活塞杆贯穿支架11顶部与横杆12固定连接，且气缸10的活塞杆相对于支架11滑动，当活塞杆向上运动时，与横杆12固定连接的弹簧15首先被拉伸，至拉力能够拉动导向滑筒5向上移动，从而使伸缩框3内部空间增大使液体泵入，当伸缩框3的顶部与限位杆9相抵触时，气缸10持续运动，使弹簧15进一步被拉伸，而相连接的伸缩框3容积不再增大，从而能够控制其中某一伸缩框3的容量，进而控制分配比，当活塞杆下移时，弹簧15逐步被压缩，至活塞杆移动到最底部时，所有的弹簧15都处于被压缩状态，在弹簧15塔里作用下，伸缩框3完全挤压将液体排出，横杆12底部的插杆14与插槽502插接用于限制弹簧15的形变方向。

工作原理：发明在泵壳1内部设置多个空腔2，空腔2与伸缩框3配合形成密封的腔体，在伸缩腔顶部设置进液孔3011，底端设置排液孔17，利用气缸10驱动伸缩腔伸缩实现泵液，内部无需设置风轮，避免液体粘附在风轮上，刚性的伸缩框3在受到液体或气体压力时，其容积不变，且能够将液体完全排出，提高泵液量的精确度，将吸入的液体一次性完全排出，避免液体层流造成的液体密度不均匀，适用于内部溶解有不同密度物质的粘性液体分配。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了发明的基本原理、主要特征和发明的优点。本行业的技术人员应该了解，发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为发明的优选例，并不用来限制发明，在不脱离发明精神和范围的前提下，发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。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 (8)

1.一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，包括泵壳(1)，其特征在于：所述泵壳(1)内部设置若干并列的空腔(2)，空腔(2)内部底面与伸缩框(3)底面固定连接，所述伸缩框(3)与空腔(2)连接处设置有排液孔(17)，所述伸缩框(3)顶端设置有进液孔(3011)，所述进液孔(3011)与排液孔(17)均与导向滑筒(5)轴向滑动连接，所述导向滑筒(5)顶端与气缸(10)的活塞杆连接，所述泵壳(1)顶端固定连接有架板(4)，所述架板(4)与空腔(2)内的限位杆(9)螺纹连接；

所述伸缩框(3)形状为六块钢板首尾依次连接形成的正六边形框架，所述伸缩框(3)两侧与空腔(2)的内壁两侧滑动连接，伸缩框(3)底部的钢板与空腔(2)内部底面固定连接；

所述钢板端部连接有间隔的轴套(305)，位于相邻的轴套(305)之间设置有轴槽(307)，轴槽(307)直径与轴套(305)外径相同，相邻的钢板通过轴杆(306)转动连接，位于轴槽(307)开设有缺口(3012)。

2.根据权利要求1所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：六块所述钢板包括顶板(301)，位于顶板(301)两端连接的上侧板(302)，所述上侧板(302)底端连接的轴套(305)外径为钢板厚度的两倍，上侧板(302)外侧面与 其底端连接的轴套(305)外侧相切。

3.根据权利要求2所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述轴套(305)侧面设置有沿轴套(305)轴线方向的螺纹槽(3051)，所述螺纹槽(3051)位于轴套(305)下半侧的部分贯穿轴套(305)，螺纹槽(3051)位于轴套(305)上半侧的部分位于轴套(305)内部，轴套(305)内壁设置有沿轴线方向的直线槽(3052)。

4.根据权利要求1所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述排液孔(17)顶端固定连接有限位筒(6)，所述限位筒(6)内部与导向滑筒(5)滑动连接，导向滑筒(5)外侧位于限位筒(6)内的部分固定连接有限位盘(501)，所述限位盘(501)与限位筒(6)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述导向滑筒(5)上位于限位盘(501)下方设置有第一通孔(503)，所述排液孔(17)下方固定连接有筒套(16)。

6.根据权利要求5所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述限位筒(6)侧面通过软管(7)与泵壳(1)顶部固定连接的分流管(8)连通，所述分流管(8)侧面设置有总端口。

7.根据权利要求1所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述架板(4)位于伸缩框(3)上方，架板(4)上固定连接有与限位杆(9)螺纹连接的螺纹筒，所述气缸(10)固定连接于架板(4)上，气缸(10)的活塞杆与导向滑筒(5)顶端通过弹簧(15)连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于工业自动化系统的粘性液体自动分配泵，其特征在于：所述气缸(10)的活塞杆与横杆(12)固定连接，所述横杆(12)底端固定连接有竖杆(13)，所述竖杆(13)底端与弹簧(15)固定连接，弹簧(15)底端与导向滑筒(5)底端固定连接，所述竖杆(13)底端固定连接有与导向滑筒(5)顶端插槽(502)插接的插杆(14)，所述弹簧(15)套于插杆(14)外侧。

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