CN1118624C - 用于高压泵送液体或使液体均质化的装置 - Google Patents

用于高压泵送液体或使液体均质化的装置 Download PDF

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Abstract

一种高压泵送液体或使液体均质化的设备。该设备包括一个带有传动机构的驱动马达(1)和一个泵部。传动机构包括一带链(6)、一齿轮箱(7)和一个装在一曲轴箱(5)内的曲轴机构。泵部包括一泵体(8)、阀和连接于曲轴机构的活塞(4)。传动机构将驱动马达(1)的旋转运动转变成泵活塞(4)的往复运动。驱动马达(1)设置在曲轴箱(5)上方,其两侧由借助于顶部(17)连接在一起的隔板(15、16)包围。隔板(15、16)与隔板(17)一起构成一空气通道,因此,设备的驱动部可以用一种简单而有效的方式冷却。借助于设备周围的各种装备可以引导冷却并回收热量后的空气离开设备,或者使其循环。

Description

用于高压泵送液体或使液体均质化的装置
技术领域
本发明涉及一种用于高压泵送液体或使液体均质化的装置,且其包括一台驱动电机和一个泵部分,驱动电机带有包括一个皮带链、一个齿轮箱和一个曲轴机构在内的传动机构,而泵部分带有泵体、阀和连接于上述曲轴机构的活塞,曲轴机构装在一个曲轴箱内。
背景技术
一种高压泵基本上包括一台动力电机、一传动机构,传动机构包括皮带链、齿轮箱和曲柄机构,泵部带有泵体、阀和几个柱塞或活塞。曲柄机构装在一个曲轴箱内。电机的旋转运动借助于传动机构转换成活塞的往复运动。这种高压泵还包括外围设备,例如操作装置、压力计、润滑系统和电气系统。
高压泵的一个常见的应用领域是作为一种均质器。在高压泵用作一种均质器的情况下,要对泵体添加一台或几台均质器装置或反压装置,在该装置中适当地产生均指均质化过程。
均质化是一种长期以来使用的工艺,其目的是将不同种类的液体中的颗粒进行精密的划分,例如以便稳定乳浊液、加重味觉或香味、使颜料中的色彩更好地浸透等等。一个非常常用的应用领域是牛奶的均质化,其目的是将牛奶中存在的最大的脂肪球剪切成较小的脂肪球,从而使这种脂肪乳液稳定,这样可以防止奶油凝固。现今食用的牛奶绝大多数都经过均质化处理的。
均质化过程通常是这样进行,例如,对可能由牛奶构成的脂肪乳液施加高输入压力,从而使乳液高速通过一个非常狭窄的节流阀或细孔,在这里,脂肪乳液的脂肪球被破碎,除了其它因素之外,这主要是由于在均质器阀的下游突然出现一个压力降,从而引起湍流。借助于高压泵使被均质化处理的产品受到压力,该压力常常达到几百巴,在此压力的作用下,产品穿过反压装置中的一个狭窄的节流阀或细孔。由于牛奶等液体食品常常受到均质化处理,所以基本上保持了很高的卫生标准。
市售的均质器的结构类似。包含在均质器中的部件都集成在一个共用的框架上,并封闭在一个外壳内。首先,作为均质器或高压泵的原动机的电机在运转过程中产生相对大的热量。传动机构和泵部也会产生热量。由于均质器的这种结构,迄今还是很难实现对包含于其内的机构和部件的有效的空冷。在很长的运行周期中,在机器的外壳内产生了越来越多的热量,这可能最终导致故障,因为周围的温度的增加会使轴承中的润滑油的负荷支撑能力下降很多。在现有技术中,迄今尚无任何将余热导走或利用余热的可能性。
在均质器隔音的情况下,所有的部件都包括在一个共用的绝缘壳体或外壳内,这要求整个外壳必须进行符合卫生机械的标准的绝缘,所谓卫生机械指的是那些用于处理食物的机器。现有技术的机器设计观念和外壳还导致均质器中的部件很难接近,因此,维护起来很困难。
发明内容
本发明的一个目的是通过高压泵送或均质化的设备的一种特殊的设计和结构来获得对包括在设备中的部件的受控和调节的空气冷却。
本发明的另一个目的是导走该设备的部件产生的余热或回收这些余热。
本发明的再一个目的是将高压泵或均质器的设备的结构划分成一个卫生部分或一个驱动部分,其结果是,驱动部分的隔音标准可以比卫生机器所要求的低得多。
本发明第一方面提供一种用于高压泵送液体或使液体均质化的设备,其包括一带有传动机构的驱动马达以及一泵部,所述传动机构包括一皮带链、一齿轮箱和一曲轴机构,所述泵部带有一泵体、阀和连接于所述曲轴机构的活塞,所述曲轴机构装在一曲轴箱内;其中:驱动马达设置在曲轴箱上方;驱动马达的两侧被隔板所包围,所述隔板与将它们彼此连接的顶部一起构成一空气通道。
优选地,本发明第二方面提供如上述第一方面的设备,其中还包括一均质器,其内的一反压装置连接于泵部。
优选地,本发明第三方面还提供如上述第一或第二方面所述的设备,其中:空气通道的两短端由保护板所限定;从顶部上的一空气入口,经一导板和一导板形成一条冷却空气通路,所述通路终止于曲轴箱下面的一通道。
优选地,本发明还提供如上述第三方面所述的设备,其中:在曲轴箱下的通道连接于一空气管,空气在该管中被引导离开该设备。
优选地,本发明还提供如上述第三方面所述的设备,其中:曲轴箱下的通道连接于一空气管,空气在该管中被引导到一冷却器,然后返回到空气入口。
优选地,本发明还提供如上述第一或第二方面所述的设备,其中:曲轴箱设计成构成该设备的框架。
优选地,本发明还提供如上述第二方面所述的设备,其中:一个隔板将均质器划分成一个驱动部分和一个卫生部分。
附图说明
下面结合附图详细地描述本发明的一个优选实施例。附图中:
图1是按照本发明的设备的局部分解简图;
图2是按照本发明的组装好的设备的简图;
图3是按照本发明的设备的局部剖开的侧视立面图,该装置带有按照第一实施例的空冷;以及
图4是按照本发明的设备的局部剖开的侧视立面图,该装置带有按照第二实施例的空冷。
附图中仅仅示出了对于理解本发明必不可少的细节和部件。
在图1和2中示出了按照本发明的装置的基本组成部件。在图1中,其中某些部件被卸下,因为它们组装起来时遮住了其它部件。
优选实施例的描述
高压泵送设备,即,一台高压泵或一台均质器由一台动力电机1驱动。电机1通过从其保护端子箱3引出的一条电缆线2连接于一个动力源(未示出)。
该设备还包括一个泵部,该泵部包括几个泵柱塞或活塞4和一个泵体8。活塞设置成在缸体中往复运动。泵活塞4连接于一个曲柄机构,该机构装在一个坚固的曲轴箱5内,该曲轴箱优选为铸铁曲轴箱。泵活塞4的数量和直径可以根据设备所需的排量和压力而不同。
在电机1和泵部之间设置有一个传动机构,该机构基本上包括一条或几条传动皮带链7、一个齿轮箱7和上述曲轴机构。上述传动机构将驱动电机1的旋转运动转变成泵活塞4的往复运动。
如果此高压泵送的设备用作一台均质器,则将一个或多个反压装置或均质器阀9连接于泵体8,在所述装置或阀中,产生适合的均质过程,产品受到高压作用,穿过一个非常狭窄的节流阀或细孔。
按照本发明的设备的设计,专门设计的传动曲轴箱5构成设备的框架,并将传送支撑腿10直接旋入曲轴箱5。旋入梁12的另一支撑腿11的目的是保证及其稳定地支撑,没有任何不稳定的危险。设备以型材13为框架,外保护板14可以固定在框架内。外保护板14围绕着机器,并在运转时保护机器。保护板14可以适当地开启,以便于接近,例如在对机器进行维护时。
电机1直接放置在专门设计的曲轴箱5的上方并由曲轴箱5支撑。这使得整个高压泵或均质器结构紧凑,所以,机器占用的底板面积比通常设计和构造的机器所占用的底板面积小。在电机1的两侧,电机由两个隔板15和16包围。两隔板借助于一顶部17和一位于机器下面的板彼此连接,位于机器下面的该板形成一通道24。顶部17可以构成任何对于该设备的应用场合可能出现的外壳的锚固件。通过改变顶部17的尺寸和形状,可以使用不同的外壳。
前隔板15将驱动部分与卫生部分隔开,驱动部分就是均质器或高压泵的电机和传动机构,而卫生部分就是产品经过的那些部件。由于以这种方式将均质器分割开,所以,对驱动部件定位的空间的隔音和绝缘的标准可以比以前那种均质器中的所有部件都装在一个空间的情况低得多。均质器或高压泵中的驱动部件是机器中产生大部分噪音的机器部件。而卫生的吸音件具有昂贵、对机械作用的阻力低和声音绝缘性能差的缺点。
两隔板15和16可以由,例如网格铝板制成。通过使网格板的不均匀侧边朝向电机1,声波会朝向不同的方向反射。由于声波在每次改变方向上反射损失了能量,这在某种程度上有助于驱动部分隔音。而且,网格铝板是一种经济型材料,同时,它还没有反射光从而使人目眩的缺点,而这正是不锈钢的缺点。
隔板15和16还用作设备的周边装备的锚固点,这些周边装备例如为润滑单元、联接箱、警报器盘和导线。由于隔板15和16紧挨着电机1,在两侧围绕着电机,并延伸到机器的一外保护板14放置,所以,也不必专门为带链6提供带保护装置。
两隔板15、16与顶部17一起构成一个围绕着电机1的空气通道。保护板14将该空气通道限定在机器的两个短端。在图3和4中,箭头示出了设备的驱动部分中的空气的路径,从而,在设备中获得了对产生热的部件的有效和简易的空冷。
空气通过顶部17的空气入口18进入设备,一台高压泵或一台均质器。设在顶部17上的一导板19引导空气,然后,空气穿过一迷宫板20,并被向下压向电机1的抽吸侧21。导板19和迷宫板20还防止水直接溅到电机1和端子箱3上,因为在例如制乳行业的环境中,常常使用泡沫式的清洗碱液,然后再用高压水对机器直接进行漂洗。
在电机1的抽吸侧21,借助于电机1的风扇叶轮将空气吸入并对其加压。然后使空气沿着电机1的冷却凸缘22流动,在这种情况下,空气也穿过曲轴箱5的上侧。能够通过电机1的风扇叶轮将空气吸入是由于通过对着电机1密封的一板23挡住了其它路径。在穿过电机1之后,保护板14压迫空气,使之向下运动,穿过设备的传动机构、皮带链和齿轮箱7。然后,空气进入曲轴箱5下的通道24,并冷却曲轴箱5的下侧。
如图3所示,可以将一空气管25连接于曲轴箱5下的通道24,该空气管25穿过一壁26,引导空气离开设备,并将其引导到设备所在的场所之外。也可以使空气管25返回到设备中,使其穿过一个一般的空气冷却器27,如图4所示,该空气冷却器可以用空气冷却,也可以用水冷却。在空气冷却器27中冷却之后,可以使空气循环,并再次穿过顶部17的空气入口18进入。对于大型机器,空气传递损失能量大约达到20kW,可以考虑将这部分通常损失掉的能量,例如借助于一台热泵在冷却器27中的使水循环。使用这种方法的另一个优点是,按照本发明构造的高压泵或均质器不会使工厂中的场所的周围温度提高,而这通常是一个主要的问题。
多数高压泵和均质器的驱动部的效率都低于90%。通过如上所述回收损失的能量,效率可以提高到98-99%。
从上面的描述中可以清楚,本发明实现了一种用于高压泵送或均质化的设备,其由于特殊的设计和部件的放置,不需要一个专门的框架,并且其结构紧凑,占用地面空间小。由于隔板和将隔板互相连接起来的顶部,得到了一条用于有效地冷却设备的驱动部的空气通道。空气穿过设备之后可以被引导到设备之外,也可以在冷却之后循环。
不应认为本发明受到上面的说明和附图的限制,在不超出本发明的权利要求书的范围的前提下可以作出许多改进。

Claims (7)

1.一种用于高压泵送液体或使液体均质化的设备,其包括一带有传动机构的驱动马达(1)以及一泵部,所述传动机构包括一皮带链(6)、一齿轮箱(7)和一曲轴机构,所述泵部带有一泵体(8)、阀和连接于所述曲轴机构的活塞(4),所述曲轴机构装在一曲轴箱(5)内,其特征在于:驱动马达(1)设置在曲轴箱(5)上方;驱动马达(1)的两侧被隔板(15、16)所包围,所述隔板(15、16)与将它们彼此连接的顶部一起构成一空气通道。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于:该设备包括一均质器,其内的一反压装置(9)连接于泵部。
3.如权利要求1或2所述的设备,其特征在于:空气通道的两短端由保护板(14)所限定;从顶部(17)上的一空气入口(18),经一导板(19)和一导板(23)形成一条冷却空气通路,所述通路终止于曲轴箱(5)下面的一通道(24)。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于:在曲轴箱(5)下的通道(24)连接于一空气管(25),空气在该管中被引导离开该设备。
5.如权利要求3所述的设备,其特征在于:曲轴箱(5)下的通道(24)连接于一空气管(25),空气在该管中被引导到一冷却器(27),然后返回到空气入口(18)。
6.如权利要求1或2所述的设备,其特征在于:曲轴箱(5)设计成构成该设备的框架。
7.如权利要求2所述的设备,其特征在于:一个隔板(15)将均质器划分成一个驱动部分和一个卫生部分。
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