CN111550378A - 一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计量泵技术领域，具体是一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，包括：一泵头，所述泵头中心设有介质流道、贯穿所述泵头顶部的阀组孔；安装在所述泵头上的缓冲装置，所述缓冲装置与所述介质流道接通，用于平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲；背压装置，所述背压装置安装在所述缓冲装置设有的泵出口处，用于增加泵出口处介质的压力；以及柱塞组件，所述泵头远离所述缓冲装置的一侧设有通孔接通所述阀组孔与柱塞组件，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积，实现吸液、排液。本发明的有益效果是：结构紧凑，安装方便，消除脉冲效果优良，还能避免出现虹吸现象。

Description

一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵

技术领域

本发明涉及计量泵技术领域，具体是一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵。

背景技术

脉冲阻尼器和背压阀是计量泵必须配备的附件，脉冲阻尼器属于蓄能器的一种，通过气室容积的变化平滑管路脉动，可以作用是消除管道振动，减小压力脉动，减小流量浮动，保护下游仪器和设备；背压（Back Pressure），指的是后端的压力，通常用于描述系统排出的流体在出口处或二次侧受到的与流动方向相反的压力；背压阀是装在计量泵出口管路上，增加泵的出口阻力，提高泵的出口压力，让计量泵出口压力高于计量泵进口压力，这样就可以消除虹吸。

现在市场上脉冲阻尼器和背压阀缺点：脉冲阻尼器和背压阀是独立安装在计量泵的出口管路上的，体积大有安装位置要求，安装繁琐；有的用户随意安装脉冲阻尼器，造成脉冲阻尼器离计量泵的出口很远，违反了脉冲阻尼器安装离计量泵的出口越近越好这一原则，从而让消除脉冲的效果大打折扣；空气式脉冲阻尼器可以消除脉冲，但是它相对于膜片式脉冲阻尼器体积比较大，消除脉冲效果不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，包括：一泵头，所述泵头中心设有介质流道、贯穿所述泵头顶部的阀组孔；安装在所述泵头上的缓冲装置，所述缓冲装置与所述介质流道接通，用于平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲；背压装置，所述背压装置安装在所述缓冲装置设有的泵出口处，用于增加泵出口处介质的压力；以及柱塞组件，所述泵头远离所述缓冲装置的一侧设有通孔接通所述阀组孔与柱塞组件，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积，实现吸液、排液。

作为本发明进一步的方案：所述泵头上设有泵进口，所述泵进口接通介质流道与介质管路。

作为本发明再进一步的方案：还包括阀组，所述阀组包括压帽、上阀组和下阀组，所述上阀组和下阀组安装在阀组孔内，所述压帽用于压紧所述上阀组和下阀组，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积实现上阀组和下阀组的交替开闭。

作为本发明再进一步的方案：所述上阀组包括由通孔侧依次设置的上阀座、上阀球、上阀限制套和上过流套，所述下阀组包括由通孔侧依次设置的下过流套、下阀限制套、下阀球和下阀座；所述下过流套与柱塞组件接通，所述上过流套接通所述缓冲装置。

作为本发明再进一步的方案：所述阀组还包括密封垫片，若干所述密封垫片设置在所述阀组各部件之间。

作为本发明再进一步的方案：所述缓冲装置包括脉冲阻尼器，所述脉冲阻尼器包括阻尼器上阀体、膜片和阻尼器下阀体，所述阻尼器上阀体和阻尼器下阀体螺栓连接，所述膜片设置在所述阻尼器上阀体和阻尼器下阀体之间形成介质腔和气体腔。

作为本发明再进一步的方案：所述阻尼器上阀体上安装有阻尼器表座，所述阻尼器表座上设有压力表和充气阀，所述压力表和充气阀均与所述气体腔接通。

作为本发明再进一步的方案：所述柱塞组件包括柱塞、填料压紧螺母、填料密封和填料室，所述填料室安装在所述泵头上，所述柱塞设置在所述填料室设有的泵腔内，用于密封所述泵腔的所述填料密封设置在所述泵腔与所述柱塞外圆周之间，所述填料压紧螺母安装在所述填料室远离所述泵头的一端，用于压紧所述填料密封。

作为本发明再进一步的方案：还包括连接箱体和曲轴箱，所述泵头通过所述连接箱体连接曲轴箱，所述曲轴箱的的十字头与所述柱塞连接。

作为本发明再进一步的方案：所述背压装置包括背压阀阀座、背压阀调压阀座和背压阀弹簧，所述背压阀调压阀座螺纹安装在所述泵出口上，所述背压阀阀座通过所述背压阀弹簧连接所述背压阀调压阀座，并与所述泵出口设有的沉孔底部抵接，所述背压阀阀座的外径小于所述沉孔的内径，所述背压阀调压阀座的中心设有通孔，所述背压阀调压阀座用于支撑所述背压阀弹簧，还用于调节所述背压阀弹簧的弹力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构紧凑，安装方便，消除脉冲效果优良，还能避免出现虹吸现象。

附图说明

图1为带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵的结构示意图。

附图中：1-柱塞，2-连接箱体，3-填料压紧螺母，4-填料密封，5-填料室，6-上阀座，7-上阀球，8-上阀限制套，9-上过流套，10-压帽，11-泵头并紧螺母，12-泵进口，13-下阀座，14-下阀球，15-密封垫片，16-下阀限制套，17-下过流套，18-泵头，19-背压阀阀座，20-阻尼器下阀体，21-背压阀调压阀座，22-背压阀弹簧，23-泵出口，24-阻尼器上阀体，25-阻尼器表座，26-压力表，27-充气阀，28-膜片，29-螺栓。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参阅图1，本发明实施例中，一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，包括：一泵头18，所述泵头18中心设有介质流道、贯穿所述泵头18顶部的阀组孔；安装在所述泵头上的缓冲装置，所述缓冲装置与所述介质流道接通，用于平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲；背压装置，所述背压装置安装在所述缓冲装置设有的泵出口23处，用于增加泵出口23处介质的压力；以及柱塞组件，所述泵头18远离所述缓冲装置的一侧设有通孔接通所述阀组孔与柱塞组件，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积，实现吸液、排液。

具体的，介质进入介质流道到达所述阀组孔，再流至所述缓冲装置，介质的压力推压所述缓冲装置平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲，之后，消除了脉冲的介质流至所述泵出口23处的背压装置；若介质的压力大于所述背压装置的设定值，所述背压装置打开所述泵出口23，介质流出所述泵出口23；若介质的压力小于所述背压装置的设定值，所述背压装置无法打开所述泵出口23。介质被堵住，直至其压力大于所述背压装置的设定值。通过设置的所述背压装置，避免了介质流出所述泵出口23时，由于所述泵出口23的压力小于泵进口的压力，出现虹吸现象。所述缓冲装置平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲，保护了所述带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵所在介质管路的其他部件和仪器，由于缓冲装置直接连接所述泵头，其缓冲效果更佳。

进一步的，所述缓冲装置包括脉冲阻尼器，所述脉冲阻尼器与所述泵头18内的介质流道接通，用于平滑介质管路脉动。

请参阅图1，本发明实施例中，所述泵头18上设有泵进口12，所述泵进口12接通介质流道与介质管路。

具体的，通过所述泵进口12与介质管路连接，介质从介质管路经所述泵进口12进入介质流道。

请参阅图1，本发明实施例中，还包括阀组，所述阀组包括压帽10、上阀组和下阀组，所述上阀组和下阀组安装在阀组孔内，所述压帽10用于压紧所述上阀组和下阀组，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积实现上阀组和下阀组的交替开闭。

具体的，将所述下阀组、上阀组依次安装在所述阀组孔内，并通过压帽10压紧。所述上阀组和下阀组之间设有过流腔，并通过通孔与所述柱塞组件接通。所述上阀组和下阀组在所述过流腔及泵腔的容积改变下，交替打开，使得所述过流腔内的介质被阶段送出，被送出的介质的压力推压脉冲阻尼器，平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲，保护了介质管路上其他部件和仪器。在安装或拆卸所述阀组时，可以快捷方便的从所述阀组孔取出或放入，减轻了安装或拆卸的工作量。

请参阅图1，本发明实施例中，所述上阀组包括由通孔侧依次设置的上阀座6、上阀球7、上阀限制套8和上过流套9，所述下阀组包括由通孔侧依次设置的下过流套17、下阀限制套16、下阀球14和下阀座13；所述下过流套17与所述通孔接通，所述上过流套接通所述缓冲装置。

具体的，所述下阀组与上阀组紧密连接，并通过所述压帽10压紧；所述柱塞组件向远离所述泵头18的方向运动，泵腔容积变大，对所述下阀球14和上阀球7的压力减小，所述泵进口12送入的介质推开所述下阀球14，与此同时上阀球7被压紧密封在上阀座6上，穿过所述下阀座13和下阀限制套16，进入所述下过流套17与所述柱塞组件内；所述柱塞组件回程，向靠近所述所述泵头18的方向运动，泵腔容积变小，对所述下阀球14和上阀球7的压力加大，使得所述下阀球14堵住所述下阀座13，所述上阀球7打开所述上阀座6，所述下过流套17和柱塞组件内的介质穿过所述上阀座6流入所述上过流套9，之后进入所述脉冲阻尼器。在所述柱塞组件的往复运动过程中，所述下阀球14和上阀球7分别交替打开所述下阀座13、上阀座6；实现吸液、排液。所述下阀限制套16起到限制所述下阀球14的作用，所述上阀限制套8起到限制所述上阀球7的作用。

请参阅图1，本发明的一个优选实施例中，所述阀组还包括密封垫片15，若干所述密封垫片15设置在所述阀组各部件之间。

具体的，所述密封垫片15设置在所述阀组各部件之间，起密封作用，防止介质从所述阀组各部件之间泄漏，提高计量精度。保护各部件不被侵蚀，提高其使用寿命，节约了成本。

请参阅图1，本发明实施例中，所述缓冲装置包括脉冲阻尼器，所述脉冲阻尼器包括阻尼器上阀体24、膜片28和阻尼器下阀体20，所述阻尼器上阀体24和阻尼器下阀体20螺栓连接，所述膜片28设置在所述阻尼器上阀体24和阻尼器下阀体20之间形成介质腔和气体腔。

具体的，所述膜片28设置在所述阻尼器上阀体24和阻尼器下阀体20之间形成介质腔和气体腔，所述介质腔内的介质与所述气体腔内的气体进行动能转换，在此过程中，所述介质带有的脉冲被消解。

请参阅图1，本发明实施例中，所述阻尼器上阀体上安装有阻尼器表座25，所述阻尼器表座25上设有压力表26和充气阀27，所述压力表26和充气阀27均与所述气体腔接通。

当介质从所述上过流套9流至所述阻尼器下阀体20，并在所述介质腔与所述气体腔内的气体完成动能转换，消除介质带有的脉冲，被消除脉冲后流至所述背压装置。所述压力表26用于检测所述气体腔内的气压，通过所述充气阀27补充气体，保证所述脉冲阻尼器稳定高效运行。

请参阅图1，本发明实施例中，所述柱塞组件包括柱塞1、填料压紧螺母3、填料密封4和填料室5，所述填料室5安装在所述泵头18上，所述柱塞1设置在所述填料室5设有的泵腔内，用于密封所述泵腔的所述填料密封4设置在所述泵腔与所述柱塞外圆周之间，所述填料压紧螺母3安装在所述填料室5远离所述泵头18的一端，用于压紧所述填料密封4。

具体的，所述填料室5单独加工制成，通过螺栓29安装在所述泵头上。将所述柱塞1、填料密封4和填料压紧螺母3依次安装，所述柱塞1的往复运动推动所述泵腔内的介质穿过所述通孔，配合所述上阀组、下阀组的交替开闭，实现吸液、排液的循环。

请参阅图1，本发明实施例中，还包括连接箱体2和曲轴箱，所述泵头18通过所述连接箱体2连接曲轴箱，所述曲轴箱的的十字头与所述柱塞1连接。

具体的，所述连接箱体2一端通过泵头并紧螺母11安装在所述填料室5上，另一端与所述曲轴箱连接。所述曲轴箱的的十字头与所述柱塞1连接，带动所述柱塞1往复运动。

请参阅图1，本发明实施例中，所述背压装置包括背压阀阀座19、背压阀调压阀座21和背压阀弹簧22，所述背压阀调压阀座21螺纹安装在所述泵出口23上，所述背压阀阀座19通过所述背压阀弹簧22连接所述背压阀调压阀座21，并与所述泵出口23设有的沉孔底部抵接，所述背压阀阀座19的外径小于所述沉孔的直径，所述背压阀调压阀座21的中心设有通孔，所述背压阀调压阀座21用于支撑所述背压阀弹簧22，还用于调节所述背压阀弹簧22的弹力。

具体的，从所述介质腔排出的介质流至所述背压阀阀座19，当其对所述背压阀阀座19的压力小于所述背压阀调压阀座21支撑的背压阀弹簧22对所述背压阀阀座19的压力时，所述背压阀阀座19与所述泵出口23设有的沉孔底部抵接，堵住所述泵出口23，所述介质无法流出继续聚集，直至其对所述背压阀阀座19的压力大于所述背压阀弹簧22对所述背压阀阀座19的压力时，所述泵出口23被介质推开，介质流出，当介质流出后所述背压阀阀座19继续堵住所述泵出口23，避免了在所述泵出口23发生虹吸现象。通过调节所述背压阀调压阀座21，使得所述背压阀弹簧22对所述背压阀阀座19的压力发生改变，应用场景广泛。

本发明的工作原理是：介质进入介质流道到达所述阀组孔，再流至所述缓冲装置，介质的压力推压所述缓冲装置平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲，之后，消除了脉冲的介质流至所述泵出口23处的背压装置；若介质的压力大于所述背压装置的设定值，所述背压装置打开所述泵出口23，介质流出所述泵出口23；若介质的压力小于所述背压装置的设定值，所述背压装置无法打开所述泵出口23。介质被堵住，直至其压力大于所述背压装置的设定值。通过设置的所述背压装置，避免了介质流出所述泵出口23时，由于所述泵出口23的压力小于泵进口的压力，出现虹吸现象。

需要说明的是，本发明所采用的压力表和充气阀均为现有技术的应用，本专业技术人员能够根据相关的描述实现所要达到的功能，或通过相似的技术实现所需完成的技术特性，在这里就不再详细描述。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，包括：

一泵头，所述泵头中心设有介质流道、贯穿所述泵头顶部的阀组孔；

安装在所述泵头上的缓冲装置，所述缓冲装置与所述介质流道接通，用于平滑介质管路脉动，实现介质流道内介质的缓冲；

背压装置，所述背压装置安装在所述缓冲装置设有的泵出口处，用于增加泵出口处介质的压力；

柱塞组件，所述泵头远离所述缓冲装置的一侧设有通孔接通所述阀组孔与柱塞组件，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积，实现吸液、排液。

2.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述泵头上设有泵进口，所述泵进口接通介质流道与介质管路。

3.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，还包括阀组，所述阀组包括压帽、上阀组和下阀组，所述上阀组和下阀组安装在阀组孔内，所述压帽用于压紧所述上阀组和下阀组，所述柱塞组件往复运动改变泵腔容积实现上阀组和下阀组的交替开闭。

4.根据权利要求3所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述上阀组包括由通孔侧依次设置的上阀座、上阀球、上阀限制套和上过流套，所述下阀组包括由通孔侧依次设置的下过流套、下阀限制套、下阀球和下阀座；所述下过流套与柱塞组件接通，所述上过流套接通所述缓冲装置。

5.根据权利要求3所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述阀组还包括密封垫片，若干所述密封垫片设置在所述阀组各部件之间。

6.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述缓冲装置包括脉冲阻尼器，所述脉冲阻尼器包括阻尼器上阀体、膜片和阻尼器下阀体，所述阻尼器上阀体和阻尼器下阀体螺栓连接，所述膜片设置在所述阻尼器上阀体和阻尼器下阀体之间形成介质腔和气体腔。

7.根据权利要求6所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述阻尼器上阀体上安装有所述阻尼器表座，所述阻尼器表座上设有压力表和充气阀，所述压力表和充气阀均与所述气体腔接通。

8.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述柱塞组件包括柱塞、填料压紧螺母、填料密封和填料室，所述填料室安装在所述泵头上，所述柱塞设置在所述填料室设有的泵腔内，用于密封所述泵腔的所述填料密封设置在所述泵腔与所述柱塞外圆周之间，所述填料压紧螺母安装在所述填料室远离所述泵头的一端，用于压紧所述填料密封。

9.根据权利要求8所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，还包括连接箱体和曲轴箱，所述泵头通过所述连接箱体连接曲轴箱，所述曲轴箱的的十字头与所述柱塞连接。

10.根据权利要求1所述的一种带缓冲装置和背压装置的柱塞计量泵，其特征在于，所述背压装置包括背压阀阀座、背压阀调压阀座和背压阀弹簧，所述背压阀调压阀座螺纹安装在所述泵出口上，所述背压阀阀座通过所述背压阀弹簧连接所述背压阀调压阀座，并与所述泵出口设有的沉孔底部抵接，所述背压阀调压阀座用于支撑所述背压阀弹簧，还用于调节所述背压阀弹簧的弹力。

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