CN112539167A - 一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其包括缸体、柱塞、波纹管状隔膜件、以及往复式动力机构，所述缸体具有进液口和出液口，所述波纹管状隔膜件设置于所述缸体内、且口部与所述缸体固连，形成与所述进液口和出液口连通的可变容积送液腔，所述柱塞设置于所述送液腔，所述往复式动力机构与所述柱塞和所述波纹管状隔膜件相连，以驱动所述波纹管状隔膜件伸缩运动以及同步驱动所述柱塞在所述送液腔往复运动。上述柱塞和波纹管状隔膜件组合，使得泵兼具精度高、输送稳定和寿命长的特点。
Description
技术领域
本发明涉及柱塞泵领域，尤其涉及一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵。
背景技术
柱塞泵通过柱塞在缸体内的往复运动，实现液体的输送，其具有输送稳定、精度高等特点，常用在液体计量、液体精密输送等场合。现有柱塞泵仍存在以下缺陷：在柱塞不断的往复运动中，柱塞与缸体的内壁发生摩擦，一方面容易产生碎屑污染被输送液体，另一方面柱塞磨损快，需要经常更换柱塞。
隔膜泵作为一种体积泵，具有寿命长的优点，但其存在精度低的缺陷。
目前尚没有一种容积泵，兼具精度高、输送稳定和寿命长的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，以解决相关技术存在的上述缺陷。
为达上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其包括缸体、柱塞、波纹管状隔膜件、以及往复式动力机构，所述缸体具有进液口和出液口，所述波纹管状隔膜件设置于所述缸体内、且口部与所述缸体固连，形成与所述进液口和出液口连通的可变容积送液腔，所述柱塞设置于所述送液腔，所述往复式动力机构与所述柱塞和所述波纹管状隔膜件相连，以驱动所述波纹管状隔膜件伸缩运动以及同步驱动所述柱塞在所述送液腔往复运动。
优选地，所述柱塞的长度大于所述波纹管状隔膜件压缩至最短时的长度。
优选地，所述柱塞的长度与所述送液腔在最小容积状态时的长度适配。更优选地，所述柱塞的直径与所述送液腔在最小容积状态时的内径适配。
优选地，所述柱塞采用抗腐蚀工程塑料制成。
优选地，所述波纹管状隔膜件包括管身部和所述管身部一端的推板部，所述柱塞插设于所述管身部，至少一个螺杆贯穿所述柱塞和所述推板部后连接于所述往复式动力机构，将所述柱塞、所述隔膜件与所述往复式动力机构相连。
优选地，所述缸体包括缸身部和缸头部，所述缸身部和缸头部通过螺杆组合，所述进液口和所述出液口设置于所述缸头部，所述波纹管状隔膜件设置于所述缸身部内，所述波纹管状隔膜件的口部的边沿压接于所述缸身部和所述缸头部之间。
优选地，所述往复式动力机构包括：壳体，安装于所述壳体内的、可沿所述缸体的轴线方向滑动的支架，与所述支架相连的传动头，分别轴支于所述支架的第一滑轮和第二滑轮，通过转轴支撑于所述壳体的、在转动时交替与所述第一滑轮和第二油轮啮合的凸轮，以及与所述转轴传动连接的电机。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
上述柱塞和波纹管状隔膜件组合，减少了柱塞与缸体的摩擦，从而有效减少了柱塞磨损，以及减少了因柱塞磨损产生碎屑污染被输送液体。同时，柱塞辅助隔膜件，有效的减小了死体积，减少了送液腔中的滞留液体，有效提高了泵的输液精度，从而使得泵兼具精度高、输送稳定和寿命长的特点。
附图说明
图1为一实施例柱塞泵的内部结构示意图；
附图标记：1、阀门；2、进液口；3、送液腔；4、柱塞；5、第二螺杆；6、缸头部；7、出液口；8、缸体；9、缸身部；10、管身部；11、推板部；12、隔膜件；13、壳体；14、传动头；15、第一滑轮；16、支架；17、凸轮；18、转轴；19、第二滑轮；20、往复式动力机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本柱塞泵包括缸体8、柱塞4、波纹管状隔膜件12、以及往复式动力机构20。其中，缸体8包括缸身部9和缸头部6，所述缸身部9和缸头部6通过第一螺杆组合为一体，在缸头部6开设有进液口2和出液口7。波纹管状隔膜件12设置于所述缸身部9内，所述波纹管状隔膜件12的口部的边沿压接于所述缸身部9和所述缸头部6之间，从而形成与所述进液口2和出液口7连通的可变容积送液腔3，送液腔3的容积随所述波纹管状隔膜件12的伸缩而变化。波纹管状隔膜件12包括管身部10和所述管身部10一端的推板部11，所述柱塞4插设于所述管身部10，第二螺杆5贯穿所述柱塞4和所述推板部11后连接于所述往复式动力机构20，将所述柱塞4、所述隔膜件12与所述往复式动力机构20相连。
往复式动力机构20采用凸轮驱动结构。具体包括：壳体13，安装于所述壳体13内的、可沿所述缸体8的轴线方向(图1中的左右方向)滑动的支架16，与所述支架16相连的传动头14，分别轴支于所述支架16的第一滑轮15和第二滑轮19，通过转轴18支撑于所述壳体13的、在转动时交替与所述第一滑轮15和第二油轮啮合的凸轮17，以及与所述转轴18传动连接的电机。电机工作时，通过转轴18驱动所述凸轮17转动，凸轮17交替与第一滑轮15和第二滑轮19啮合，驱动所述支架16左右往复运动，进而驱动传动头14左右往复运动。传动头14的左右往复运动，一方面带动波纹管状隔膜件12伸缩运动，另一方面带动柱塞4左右往复运动。应当指出，上述往复式传动机构仅为一种较佳实施例，本发明并不限于此，往复式传动机构还可以采用其它的结构，包括但不限于现有柱塞泵中的往复式传动机构。
上述柱塞泵的工作过程如下：
往复式动力机构20向右运动，向右拉伸波纹管状隔膜件12，同时驱动柱塞4同步向右运动，使送液腔3的容积增大，内部压力减小，从而使进液口2的阀门1打开，液体从进液口2进入送液腔3。然后，往复式动力机构20向左运动，压缩波纹管状隔膜件12，同时驱动柱塞4同步向左运动，使送液腔3的容积减小，内部压力增大，从而使出液口7的阀门1打开，送液腔3内的液体从出液口7排出，完成一次输液。重复上述过程，实现液体的持续输送。
关于泵的输液精度，一个最重要的指标是死体积(不变化的体积)，死体积的计算公式为：最大体积-最小体积＝死体积。死体积/最大体积，数值越小，意味着输出压力大，死体积/最小体积，数值越小，意味着滞留液体越少，输液精度越高。
上述泵中，将柱塞4和波纹管状隔膜件12以上述的特定状态组合。该组合一方面减少了柱塞4与缸体8的摩擦，有效减少了柱塞4磨损，延长了使用寿命，同时因为柱塞4与缸体8摩擦减少，所以也就减少了因柱塞4磨损产生碎屑污染被输送液体。该组合另一方面还使得，利用柱塞4辅助减小了死体积，减少的滞留液体，提高了泵的输液精度。因此上述泵兼具精度高、输送稳定和寿命长的特点。
作为一种较佳实施方式，所述柱塞4的长度大于所述波纹管状隔膜件12压缩至最短时的长度。这样，当波纹管状隔膜件12被压缩至最短后，不但能够排出波纹管状隔膜件12内部的滞留液体，而且能够排出送液腔3的其它区域的滞留液体。
作为一种更佳的实施方式，所述柱塞4的长度与所述送液腔3在最小容积状态时的长度适配，所述柱塞4的直径与所述送液腔3在最小容积状态时的内径适配。理论上该更佳的实施方式可以排出所有死体积的滞留液体。
柱塞4优选采用抗腐蚀的工程塑料制成。
上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：
包括缸体、柱塞、波纹管状隔膜件、以及往复式动力机构，
所述缸体具有进液口和出液口，
所述波纹管状隔膜件设置于所述缸体内、且口部与所述缸体固连，形成与所述进液口和出液口连通的可变容积送液腔，
所述柱塞设置于所述送液腔，
所述往复式动力机构与所述柱塞和所述波纹管状隔膜件相连，以驱动所述波纹管状隔膜件伸缩运动以及同步驱动所述柱塞在所述送液腔往复运动。
2.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞的长度大于所述波纹管状隔膜件压缩至最短时的长度。
3.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞的长度与所述送液腔在最小容积状态时的长度适配。
4.根据权利要求3所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞的直径与所述送液腔在最小容积状态时的内径适配。
5.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞采用抗腐蚀工程塑料制成。
6.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述波纹管状隔膜件包括管身部和所述管身部一端的推板部，所述柱塞插设于所述管身部，至少一个螺杆贯穿所述柱塞和所述推板部后连接于所述往复式动力机构，将所述柱塞、所述隔膜件与所述往复式动力机构相连。
7.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于：所述缸体包括缸身部和缸头部，所述缸身部和缸头部通过螺杆组合，所述进液口和所述出液口设置于所述缸头部，所述波纹管状隔膜件设置于所述缸身部内，所述波纹管状隔膜件的口部的边沿压接于所述缸身部和所述缸头部之间。
8.根据权利要求1所述的具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，其特征在于，所述往复式动力机构包括：壳体，安装于所述壳体内的、可沿所述缸体的轴线方向滑动的支架，与所述支架相连的传动头，分别轴支于所述支架的第一滑轮和第二滑轮，通过转轴支撑于所述壳体的、在转动时交替与所述第一滑轮和第二油轮啮合的凸轮，以及与所述转轴传动连接的电机。
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