CN112823244B - 泵组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泵组件，该泵组件用于泵送具有高固体含量的流体。本组件包括具有两个部分的壳体以及两个可纵向变形的波纹管，该两个部分具有内部圆柱形腔室，该内部圆柱形腔室具有用于泵送流体的入口和出口的开口，该波纹管固定在壳体的各个部分内。每个波纹管的相对端均设有塞子。在波纹管所连接的壳体的端面上有一个开口，用于将工作流体输入相应的内腔。用于控制泵组件的液压系统被配置为容纳工作流体的储罐、容积泵、两个独立的液压管道以及能够将容纳工作流体的波纹管的内腔交替地连接至管道的阀系统的形式。每个波纹管的内腔交替地通过第一液压管道连接至供应工作流体的容积泵和通过第二液压管道连接至工作流体储罐。该组件允许增加泵的容量，减少泵组件的重量和尺寸，并提高能效。

Description

泵组件
技术领域
本发明涉及泵组件，该泵组件设计用于泵送具有高含量的固体颗粒和/或侵蚀性或有毒液体的流体，并将其从任何深度提升，包括从深孔中提升。
背景技术
用于泵送水或被污染的液体的液压驱动的波纹管泵是已知的。这种泵包括至少两个泵送单元。每个泵送单元包括工作流体控制的液压缸作为驱动器，该驱动器与单独的液压缸相连，用于向工作流体控制的液压缸注入或泵出剂量的工作流体。每个工作流体控制的液压缸都包括波纹管，该波纹管在其下端部分闭合而在其上端部分敞开，以与工作流体连接。将波纹管放置在充满泵送流体的腔室中[WO2015128283，液压驱动波纹管泵，2015年9月3日发布][1]。
该泵的缺点之一在于在泵排出管线中的液压缸工作期间产生摩擦。这种摩擦会在运行过程中造成大量功耗。另一个缺点是可能会通过活塞上的密封件泄漏，从而使隔膜内的工作流体与排出管线中的工作流体分离。此外，安装任何其他设备都会增加其整体尺寸。工作流体控制的液压缸在其下部具有一个孔，用作泵送流体的入口/出口。然而，这种进/出口的布置可能导致污染工作流体控制的汽缸内的内腔，和/或在汽缸的上部中形成气泡。
本技术方案在以下设计特征上与上述现有技术不同：
-用力泵将工作流体直接注入到排出管线内的波动的隔膜(波纹管)的内腔中。因此，没有摩擦副。
-通过专用的抽吸泵将工作流体从排出管线内的波纹管的内腔中泵出。
-水泵设备的壳体几乎没有入口/出口，其中入口位于壳体的下部，而出口位于壳体的上部。
荷兰Weir Minerals的
Figure BDA0003006554980000011
型泵也是已知的。
该泵是双室单作用高压软管设备，带有设计用于泵送任何受污染的液体的液压驱动器。该设备具有刚性壳体和位于壳体内的柔性管状组件。该组件包括至少两个工作流体控制的液压缸。每个工作流体控制的液压缸包括以弹性管形式的可变形构件，该弹性管在其上端部中封闭并且在其下端部中敞开以用于泵送流体。将弹性管放入充满工作流体的腔室中。将工作流体注入工作流体控制的气缸腔室或从工作流体控制的气缸腔室中泵出工作流体，导致所述弹性管的工作容积发生相应的变化。因此，这种泵的操作在于交替地将工作流体注入工作流体控制的气缸腔室或从工作流体控制的气缸腔室中泵出工作流体[申请WO2004011806，IPC F04B43/10；F04B43/113.流体操作泵/联合资源工程[AU]；莫里斯·戈登·莱斯(Morris Gordon Leith)；西罗伯特·莱斯利(West Robert Lesl ie).–申请WO2003AU00953；于2003年7月29日提交；2004年2月5日发布]。
这种类型的泵具有使用弹性管作为工作主体以提供工作容积变化的固有缺点。即，弹性管在操作期间被伸长，这导致工作主体的更快磨损。此外，工作流体控制的气缸必须与水平线成一定角度倾斜。但是，倾斜位置会导致堵塞(机械杂质的沉积)，因为工作流体控制的液压缸在其下部有一个单一的孔，用作泵送流体的进口/出口，而弹性管状隔膜的应用则需要复杂的系统来监测和控制隔膜在伸长或压缩状态下的工作位置。而且，弹性管状隔膜的变形必须服从众所周知的定律，以使这种系统可操作。
发明内容
本发明的目的是提出一种高性能的泵组件。
本发明的技术结果在于减轻泵组件的重量和整体尺寸，以及提高能量效率和可靠性。所述第一结果是通过使用可纵向伸长的波纹管来实现的，该波纹管继而允许应用更轻、更紧凑的圆筒形泵壳，圆筒的长与直径之比为2：1或更大，而波纹管每冲程的工作容积更大可减少相同生产率下的循环次数，从而延长波纹管的使用寿命。
设计为液压阀和液压泵系统的直接液压驱动器将液压管线交替连接到波纹管的内腔，没有其他类型的波纹管泵(尤其是活塞泵或柱塞泵)固有的摩擦副，因此是无摩擦和免维护。同时，所有液压驱动器的尺寸和重量都比配备有相同额定容量的笨重和巨大的曲柄齿轮的活塞驱动器或柱塞驱动器小几倍。
本发明的另一结果是通过将波纹管和直接液压驱动器与至少两条独立的液压管线相结合而提高能源效率而实现的，从而使至少一条管线处于低于泵送流体入口压力的工作流体压力下，并且至少一条管线处于高于泵送流体入口压力的工作流体压力下。
本发明的又一结果是由于以下事实而实现的：泵组件包括壳体，所述壳体由带有内部圆柱形腔室的至少两个部分组成，并具有用于输送和排出泵送流体的孔；至少两个可纵向变形的波纹管，其一个端面从内部附接到所述壳体的每个部分，每个波纹管的相对端侧用塞子封闭，而所述壳体的每个部分的与所述波纹管相连的端面具有孔，用于向由所述波纹管、所述波纹管的塞子和所述壳体的部分的端面限制的内腔供应工作流体；和泵组件液压控制系统，其中，所述泵组件液压控制系统包括：装有所述工作流体的储罐；力泵；两条或多条独立的液压管线；和阀系统，所述阀系统构造成根据所述波纹管的位置将所述波纹管的内腔交替地连接至第一管线或第二管线，所述液压管线被设计成使得所述第一管线中的工作流体压力低于泵送流体入口压力并且所述第二管线中的工作流体压力高于泵送流体入口压力；其中每个波纹管的内腔以这样的方式连接到所述液压管线，以在用于经由第一液压管线供应工作流体的所述力泵与通过第二液压管线容纳工作流体的储罐之间交替切换，以及其中，所述泵组件还包括用于追踪每个波纹管位置的装置，所述装置被配置为根据所述波纹管的位置来控制每个波纹管的内腔与所述第一液压管线或所述第二液压管线的交替连接。
在本发明的一个特定实施例中，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括固定管和杆，所述杆的一端附接到所述波纹管的塞子，而另一端松散地插入附接到与所述波纹管的塞子相对的表面的管子中。杆位置转换器(transducers)在波纹管冲程距离处安装在管子上。
在本发明的一个特定实施例中，在所述第二液压管线上另外安装有泵，用于将工作流体泵入所述储罐中。
在本发明的一个特定实施例中，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括位置转换器、杆和管，所述杆的一端附接到所述波纹管的塞子，且另一端松散地插入附接到与所述波纹管的塞子相对的表面的管子中。杆上有标记以控制杆的位置。
在本发明的一个特定实施例中，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括位置转换器、可旋转的线轴和缠绕在所述线轴上的电缆，所述线轴附连到与所述波纹管的塞子相对的表面，而所述缠绕的电缆的一端固定在所述塞子上。
在本发明的一个特定实施例中，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置包括转速传感器，所述转速传感器安装在所述力泵上，并且设计用于通过确定填充所述波纹管的内腔所需的工作流体体积来监视所述波纹管的内腔的填充。
在本发明的一个特定实施例中，在泵壳体的下部和/或上部中形成有用于供给和排出泵送流体的孔。
在本发明的一个特定实施例中，所述波纹管由通过端面彼此串联连接的各个弹性膜的复合物制成。
附图说明
当结合以下详细说明并参考附图时，将更好地理解本发明的这些和其他特征和优点，其中：
图1是泵组件的整体图。
图2是杆和位置监视转换器的视图。
图3是限位开关的视图。
图4是根据一个实施例的泵组件的视图，该泵组件具有另一组具有圆柱形腔室的壳体。
图5是根据本发明的一个实施例的泵组件中的工作流体控制系统的视图。
图6是根据本发明另一实施例的泵组件中的工作流体控制系统的视图。
图7是根据本发明另一实施例的在泵组件中基于具有电磁控制的液压锁系统的工作流体控制系统的视图。
图8是一个实施例中的波纹管位置控制系统的视图。
图9是另一个实施例中的波纹管位置控制系统的视图。
附图中的数字表示以下项目：
1–壳体的第一部分；2–波纹管；3–吸入阀；4–排出阀；5–力泵；6–排液泵；7–排出压力控制液压分配器；8–液压分配器；9–先导阀；10–容纳工作流体的储罐；11–壳体的第二部分；12–第二波纹管；13–吸入阀；14–排出阀；15–第一个波纹管的塞子；16–泵组件的液压控制系统；17–排出管线；18–吸入管线；19–先导阀；20–第一条液压管线；21–第二条液压管线；22–下部位置转换器；23–杆；24–管；25–泵送流体；26–工作流体；27–第二波纹管的塞子；28–杆；29–限位开关；30–限位开关；31–上部位置转换器；32–阀门；33–阀门；34–阀门；35–阀门；36–液压分配器；37–液压分配器；38–液压分配器；39–液压分配器；40–控制泵；41–控制线；42–液压锁；43–液压锁；44–液压锁；45–液压锁；46–传感器；47–传感器；48–线轴；49–线轴；50–转速传感器。
此外，字母“a”和“b”表示用于力线控制(7)的液压分配器的位置，而字母“c”和“d”表示液压分配器(8)的类似位置。
具体实施方式
泵组件(图1)包括由至少两个部分(1)和(11)组成的壳体，泵组件壳体的每个部分(1)和(11)具有圆柱形内腔。波纹管(2)和(12)安装在泵组件壳体的每个所述壳体部分(1)和(11)的内部。这些波纹管(2)和(12)分别安装在泵组件壳体的每个壳体部分(1)和(11)的内部上端表面或下端表面上。
每个波纹管(2)和(12)在其自由端分别用塞子(15)或(27)封闭。腔室和其塞子(15)或(27)被认为是波纹管(2)或(12)的内腔，其中，腔室由安装在泵组件壳体的壳体部分(1)或(11)的端面上的波纹管(2)或(12)形成，塞子(15)或(27)分别封闭波纹管(2)或(12)的自由端。带有安装在泵组件壳体的部分(1)和(11)内的塞子的波纹管(2)和(12)将波纹管(2)和(12)的内腔中产生的工作流体(26)与泵送流体(25)分隔开，该被泵送的流体存在于波纹管(2)和(12)的外部，并位于泵组件壳体的部分(1)和(11)的同一腔室内。
泵组件壳体的每个部分(1)或(11)都有适合分别连接吸入管线(18)或排出管线(17)的入口或出口。排出阀(4)或(14)安装在泵送流体(25)的排出管线(17)上。吸入阀(3)或(13)安装在泵送流体的吸入管线(18)上。
泵组件还包括泵组件液压控制系统(16)，该系统又包括容纳工作流体的储罐(10)；力泵(5)；两个或更多的独立液压管线(20)和(21)，以及阀门系统。
泵组件操作液压控制系统(16)由两条独立的液压管线(20)和(21)组成。
第一液压管线(20)的压力高于吸入管线(18)中的泵送流体(25)的入口压力。
第二液压管线(21)的压力低于吸入管线(18)中泵送流体(25)的入口压力。
泵组件控制管线(16)的第一液压管线(20)将每个波纹管(2)和(12)与排出泵(5)连接，以供应工作流体(26)，该排出泵是泵组件的一个组成部分。每个波纹管(2)和(12)与排出泵(5)的连接由安装在第一液压管线(20)上的排出压力控制液压分配器(7)控制。排出压力控制液压分配器(7)设计为在所述波纹管(2)和(12)之间分配供应的工作流体(26)。泵组件控制管线(16)的第一液压管线(20)还连接泵(5)，该泵(5)设计用于向容纳工作流体的储罐(10)供给工作流体(26)。
同时，第一液压管线(20)连接泵(5)，该泵(5)设计用于向每个波纹管(2)和(12)供应工作流体(26)，而液压分配器(8)设计成解锁或锁定先导阀(9)或(19)。先导阀(9)和(19)分别安装在控制管线(16)的第一液压管线(20)和第二液压管线(21)的接合处。
控制管线(16)的第二液压管线(21)将每个波纹管(2)和(12)与排液泵(6)连接在一起，该排液泵(6)设计用于抽出工作流体(26),排液泵是泵组件的一个组成部分。第二液压管线(21)还将设计用于泵出工作流体(26)的泵(6)与容纳工作流体的储罐(10)连接。
根据排出压力控制液压分配器(7)的位置(c)或(d)，整个泵组件(图1)的工作周期可以分为两个阶段。
当排出压力控制液压分配器(7)处于其初始位置(c)时，泵组件的工作方式如下：
泵送流体(25)进入吸入管线(18)。排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(c)，同时液压分配器(8)切换到位置(b)，从而导致先导阀(19)打开和先导阀(9)关闭。力泵(5)和排液泵(6)确保工作流体(26)在泵组件的控制管线(16)中的循环。
由于上述作用，排液泵(6)开始将工作流体(26)从塞紧的第二波纹管(12)的内腔排入储罐(10)，而力泵(5)开始将工作流体从储罐(10)供应至塞紧的波纹管(12)的内腔。从在其自由端用塞子(27)封闭的第二波纹管(12)的内腔中排出工作流体(26)，在第二壳体部分(11)内的泵送流体中产生负压，从而打开吸入阀(13)和关闭泵送流体管线上的排出阀(14)。该负压导致第二壳体部分(11)充满泵送流体(25)。
同时，第一波纹管(2)的内腔中多余的工作流体在第一壳体部分(1)内产生过压，从而关闭吸入阀(3)并打开排出阀(4),第一波纹管(2)的自由端用塞子(15)封闭，该工作流体通过力泵(5)供给。当工作流体(26)注入到在自由端用塞子(15)封闭的第一波纹管(2)的内腔中时，泵送流体被迫排出到排出管线(17)中。因此，塞紧的波纹管(2)和波纹管(12)彼此反相移动。
当带有塞子(15)的波纹管(2)达到极限伸长状态时，当带有塞子(27)的波纹管(12)达到极限压缩状态时，排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(d)。
当排出压力控制液压分配器(7)处于其初始位置(d)时，泵组件的工作方式如下：
排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(d)，同时液压分配器(8)切换到位置(a)，从而导致先导阀(9)打开和先导阀(19)关闭。力泵(5)和排液泵(6)确保工作流体在泵组件的控制管线中的循环。
由于上述作用，排液泵(6)开始将带有塞子(15)的第一波纹管(2)的内腔中的工作流体排入储罐(10)，而力泵(5)开始将工作流体从储罐(10)供给到带有塞子(27)的波纹管(12)的内腔中。从在其自由端用塞子(15)封闭的第一波纹管(2)的内腔中排出工作流体，使第一壳体部分(1)内部的泵送流体中产生负压，从而打开吸入阀(3)并关闭排出阀(4)。该负压导致第一壳体部分(1)充满泵送流体(25)。
同时，第一波纹管(2)的内腔中多余的工作流体在第一壳体部分(11)内产生过压，从而关闭吸入阀(13)并打开排出阀(14),第一波纹管(2)的自由端用塞子(27)封闭，该工作流体通过力泵(5)供给。当工作流体被注入到在自由端用塞子(27)封闭的第二波纹管(12)的内腔中时，泵送流体(25)被迫排出到排出管线(17)中。
当带有塞子(27)的波纹管(12)达到极限伸长状态时，当带有塞子(15)的波纹管(2)达到极限压缩状态时，排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(c)。然后重复该循环。
以下公开了本发明的具有波纹管(2)和(12)位置控制的实施例，其使用位置转换器(22)、(31)和杆(23)或限位开关(29)和(30)进行控制。
所要求保护的本发明的一个实施例提供了借助于位置转换器(22)、(31)和杆(23)(图2)确定波纹管(2)和(12)的位置，杆(23)在管(24)中移动，该管(24)具有安装在波纹管行程一定距离处的两个位置转换器(22)、(31)。杆(23)安装在每个波纹管(2)和(12)的内腔中，波纹管(2)和(12)在其端分别用塞子(15)或(27)封闭。杆(23)的主体上钻有孔。杆(23)的一端附接到塞子(15)或(27)，而另一端则松散地插入管(24)中。管(24)分别固定在每个壳体部分(1)和(11)中。杆位置转换器(22)和(31)垂直于其轴安装在每个管(24)上。上部位置转换器(22)位于每个管(24)的上部，而下部位置转换器(31)位于每个管(24)的下部。上部位置转换器(22)和下部位置转换器(31)之间的距离必须等于或小于分别用塞子(15)或(27)封闭的波纹管(2)或(12)的行程。当波纹管(2)或(12)处于极限伸长状态时，杆(23)的上端必须与下部位置转换器(31)相对。此时，下部位置转换器(31)发送信号“波纹管被伸长”，其切换排出压力控制液压分配器(7)和液压分配器(8)。此后，杆(23)开始向上移动。当杆(23)到达上部位置转换器(22)时，上部位置转换器(22)发送信号“波纹管被压缩”，其再次切换排出压力控制液压分配器(7)和液压分配器(8)。
所要求保护的本发明的另一实施例提供了借助于与杆(23)结合的单个位置转换器来确定波纹管的位置，其中，杆具有用于位置控制的两个孔。在此实施例中，当杆(23)中的孔与转换器的工作表面对齐时，会为转换器生成的信号分配备用值“波纹管被伸长”和“波纹管被压缩”。
使用限位开关(29)和(30)进行波纹管位置控制的要求保护的本发明的又一实施例(图3)提供了根据用塞子触碰限位开关，确定在其自由端分别用塞子(15)或(27)封闭的波纹管(2)和(12)的位置的方法。在本发明的实施例中，下限位开关(30)安装在每个壳体部分(1)和(11)的下端，而上限限位开关(29)安装在每个波纹管(2)和(12)的上端。当塞紧的波纹管(2)或(12)伸长到最大并且其塞子触碰下限位开关(30)时，该开关将传输“波纹管被伸长”信号，其切换排出压力控制液压分配器(7)和液压分配器(8)。之后，塞紧的波纹管(2)或(12)开始向上移动。当塞紧的波纹管(2)或(12)达到其极限压缩状态，并且其塞子(15)或(27)分别触碰上限位开关(29)时，上限位开关(29)发送信号“波纹管被压缩”，其将排出压力控制液压分配器(7)和液压分配器(8)切换回去。
所要求保护的本发明的又一实施例(图8)提供借助于缠绕在线轴(48)和(49)上的电缆来确定波纹管的位置。线轴(48)和(49)被安装在泵组件壳体部分(1)和(11)的上部，并且电缆的末端分别固定在塞子(15)和(27)上。波纹管(2)和(12)的往复运动导致退绕并随后将电缆缠绕到每个线轴(48)和(49)上。进而，由波纹管的位移引起的线轴(48)和(49)的旋转运动被转换器(46)和(47)检测到。转换器(46)和(47)可以是接触型或非接触型。
基于膜(波纹管)(2)和(12)位置控制的间接方法而不是直接方法，所要求保护的本发明的其他实施例也是可能的。特别地，可用工作流体(26)控制填充波纹管(2)或(12)的内腔来确定波纹管的位置(图9)，波纹管(2)或(12)的端部分别用塞子(15)或(27)封闭，工作流体(26)由力泵(5)供应。在这种情况下，转速传感器(50)安装在力泵(5)上，并用于计算填充在其端部分别用塞子(15)或(27)封闭的波纹管(2)或(12)的内腔所需的工作流体体积。
上述公开的实施例不能完全覆盖跟踪在其下部用塞子封闭的波纹管的位置的所有可能方法。
另外，泵组件可以包括壳体的两个以上的部分。因此，壳体部件数量的增加导致每个附加部件必须安装多个附加组成部件，即：
排出压力控制液压分配器(7)
液压分配器(8)
壳体部分(1)和(11)
排出阀(4)、(14)
吸入阀(3)、(13)
先导阀(9)、(19)
泵组件的上述组成部件通过第一液压管线(20)和第二液压管线(21)互连(图4)。
本发明的又一个实施例公开了一种泵组件(图4)，该泵组件包括被分成四个部分的壳体，每个部分具有圆柱形的内腔。波纹管安装在泵组件壳体的每个所述壳体部分内。这些波纹管中的每一个都附接到泵组件的每个壳体部分的上端内表面。每个波纹管都用塞子在底部封闭。由安装在泵组件壳体的壳体部分的上端表面上的波纹管和其塞子形成的腔室被称为波纹管的内腔。具有安装在泵组件壳体的部分内的塞子的波纹管将在波纹管的内腔中产生的工作流体(26)与泵送流体(25)分开，该被泵送的流体存在于波纹管的外部，并位于泵组件壳体的部分的同一腔室内。
泵组件壳体的每个部分都有适合分别连接吸入管线(18)或排出管线(19)的入口或出口。
排出阀安装在泵送流体(25)的排出管线(17)上。抽吸阀安装在泵送流体的吸入管线(18)上。
泵组件操作控制管线(16)由两条独立的液压管线(20)和(21)组成。
第一液压管线(20)的压力高于吸入管线(18)中的泵送流体(25)入口压力。第二液压管线(21)的压力低于吸入管线(18)中泵送流体(25)的入口压力。
泵组件控制管线(16)的第一液压管线(20)将每个波纹管与排出泵(5)连接，以供应工作流体(26)，该排出泵是泵组件的一个组成部分。每个波纹管对与排出泵(5)的连接由安装在第一液压管线(20)上的排出压力控制液压分配器控制。排出压力控制液压分配器设计为在所述波纹管之间分配供应的工作流体(26)。泵组件控制管线(16)的第一液压管线(20)还连接泵(5)，该泵(5)设计用于向容纳工作流体的储罐(10)供给工作流体(26)。
同时，第一液压管线(20)连接泵(5)，该泵(5)设计用于向每个波纹管对供应工作流体(26)，而液压分配器设计成解锁或锁定先导阀。在控制管线(16)的第二液压管线(21)上安装一个先导阀。
控制管线(16)的第二液压管线(21)将每个波纹管与排液泵(6)连接在一起，该排液泵(6)设计用于抽出工作流体(26),抽液泵是泵组件的一个组成部分。第二液压管线(21)还将设计用于泵出工作流体(26)的排液泵(6)与容纳工作流体的储罐(10)连接。
阀门和控制系统的描述
为了控制泵组件，必须控制工作流体的流量。这种流量控制主要是借助各种阀门进行的。转之，阀门可以具有电磁、液压或气动控制。
如图5所示，泵组件中的工作流体控制从排出压力控制液压分配器(7)开始。当排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(c)时，工作流体被迫进入第一波纹管(2)的内腔，该第一波纹管(2)的自由端部分被塞子(15)封闭，并同时从波纹管(12)的内腔抽出，该波纹管(12)的自由端部分被塞子(27)封闭。半周期结束后，将排出压力控制液压分配器(7)切换到位置(d)，并且工作流体被迫进入第二波纹管(12)的内腔，该第二波纹管(12)的自由端部分被塞子(27)封闭，并同时从波纹管(2)的内腔抽出，该波纹管(2)的自由端部分被塞子(15)封闭。
图6所示的流量控制系统的另一实施例使用阀(32)、(33)、(34)、(35)和液压分配器(36)、(37)、(38)、(39)的系统，通过控制线(41)作用，来提供工作流体控制。工作流体控制系统由控制泵(40)通过控制管线(41)，阀系统(32)、(33)、(34)、(35)，和液压分配器(36)、(37)、(38)、(39)驱动。
就液压分配器(36)、(37)、(38)、(39)的位置而言，最容易理解泵组件的操作(图6)。当液压分配器(36)、(37)、(38)、(39)分别位于位置(a)、(b)、(b)和(a)时，力泵(5)将工作流体供给至第一波纹管(2)的内腔，该第一波纹管(2)的自由端用塞子(15)封闭。在第一壳体部分(1)内部产生过压，从而关闭吸入阀(3)并打开排出阀(4)。当工作流体被注入到在自由端用塞子(27)封闭的第二波纹管(12)的内腔中时，泵送流体(25)被迫排出到排出管线(17)中。同时，排液泵(6)开始从第二波纹管(12)的内腔中抽出工作流体，该第二波纹管(12)的自由端部被塞子(27)封闭。
当在其自由端部带有塞子(15)的波纹管(2)达到极限伸长状态时，同时在其自由端部带有塞子(27)的波纹管(12)达到极限压缩状态时，液压分配器(36)、(37)、(38)、(39)切换到位置(b)、(a)、(a)和(b)。然后，该循环将被镜像。
图7所示的流量控制系统的另一实施例使用具有电磁控制的液压锁(42)、(43)、(44)、(45)系统来提供工作流体控制。具有电磁控制液压锁(42)、(43)、(44)、(45)系统的泵组件的工作周期可以根据这些液压锁(打开)或(关闭)的位置进行划分。
当液压锁(42)、(43)、(44)、(45)分别处于(关闭)、(打开)、(关闭)和(打开)位置时，力泵(5)将工作流体供给至第一波纹管(2)的内腔，该第一波纹管(2)的自由端用塞子(15)封闭。在第一壳体部分(1)内部产生过压，从而关闭吸入阀(3)并打开排出阀(4)。当工作流体被注入到在自由端用塞子(27)封闭的第二波纹管(12)的内腔中时，泵送流体(25)被迫排出到排出管线(17)中。同时，排液泵(6)开始从第二波纹管(12)的内腔中抽出工作流体，该第二波纹管(12)的自由端部被塞子(27)封闭。
当在其自由端部具有塞子(15)的波纹管(2)达到极限伸长状态，而在其自由端部具有塞子(27)的波纹管(12)达到极限压缩状态时，液压锁(42)、(43)、(44)、(45)分别切换到(打开)、(关闭)、(打开)和(关闭)位置。然后，该循环将被镜像。
所要求保护的本发明的基本特征：
-波纹管用作工作部件。波纹管沿其轴线纵向变形，这有助于跟踪波纹管的工作位置。此外，波纹管在最小的整体尺寸下，提供每个冲程的最大可能的容积变化。
-工作容积仅由于波纹管的纵向压缩或伸长而改变。波纹管中不存在径向拉伸应力，这允许使用增强材料，从而延长泵组件的使用寿命。
-泵组件壳体同时具有入口和出口。在所要求保护的本发明的实施例中，入口位于泵组件壳体的下部或上部。在所要求保护的本发明的实施例中，出口相对设置，位于泵组件壳体的上部或下部。
-波纹管的交替压缩和伸长是通过将泵组件内部的工作腔室与液压管线交替连接来强制进行的，其中一条管线处于高于泵送流体入口压力的工作流体压力下，而另一条管线处于低于泵送流体入口压力的压力之下。

Claims (8)

1.一种泵组件，其特征在于，包括
壳体，所述壳体由带有内部圆柱形腔室的至少两个部分组成，并具有用于输送和排出泵送流体的孔；
至少两个可纵向变形的波纹管，其一个端面从内部附接到所述壳体的每个部分，每个波纹管的相对端侧用塞子封闭，而所述壳体的每个部分的与所述波纹管相连的端面具有孔，用于向由所述波纹管、所述波纹管的塞子和所述壳体的部分的端面限制的内腔供应工作流体；和
泵组件液压控制系统，其中，所述泵组件液压控制系统包括：
装有所述工作流体的储罐；
力泵；
两条或多条独立的液压管线；和
阀系统，所述阀系统构造成根据所述波纹管的位置将所述波纹管的内腔交替地连接至第一管线或第二管线，所述液压管线被设计成使得所述第一管线中的工作流体压力低于泵送流体入口压力并且所述第二管线中的工作流体压力高于泵送流体入口压力；
其中每个波纹管的内腔以这样的方式连接到所述液压管线，以在用于经由第一液压管线供应工作流体的所述力泵与通过第二液压管线容纳工作流体的储罐之间交替切换，以及
其中，所述泵组件还包括用于追踪每个波纹管位置的装置，所述装置被配置为根据所述波纹管的位置来控制每个波纹管的内腔与所述第一液压管线或所述第二液压管线的交替连接。
2.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括固定管和杆，所述杆的一端附接到所述波纹管的塞子，而另一端松散地插入附接到与所述波纹管的塞子相对的表面的管子中，而杆位置转换器在波纹管冲程距离处安装在管子上。
3.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，在所述第二液压管线上另外安装有泵，用于将工作介质泵入所述储罐中。
4.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括位置转换器、杆和管，所述杆的一端附接到所述波纹管的塞子，另一端松散地插入连接到所述波纹管的塞子相对的表面的管子中，而所述杆上则有标记以控制所述杆的位置。
5.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置安装在所述波纹管的内腔中，并且包括位置转换器、可旋转的线轴和缠绕在所述线轴上的电缆，所述线轴附连到与所述波纹管的塞子相对的表面，而所述电缆的一端固定在所述塞子上。
6.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述用于跟踪每个波纹管位置的装置包括转速传感器，所述转速传感器安装在所述力泵上，并且设计用于通过确定填充所述波纹管的内腔所需的工作介质体积来监视所述波纹管的内腔的填充。
7.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，在所述壳体的下部和/或上部中形成有用于供给和排出泵送介质的孔。
8.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于，所述波纹管由通过端面彼此串联连接的各个弹性膜的复合物制成。
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