CN112855518A - 一种不间断给水柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不间断给水柱塞泵，柱塞泵装置内设有滑塞腔、第一子进水腔、第二子进水腔、主进水腔、及出水腔，第一子进水腔与所述主进水腔之间、所述第二子进水腔与所述主进水腔之间、所述出水腔与所述第一子进水腔之间、所述出水腔与所述第二子进水腔之间均设有随水流方向实现阻断或连通的单向阀。本发明不间断给水柱塞泵，结构紧凑、组装方便，能实现不间断给水，适用范围广。

Description

一种不间断给水柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别涉及一种不间断给水柱塞泵。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。按照有无轴结构，可分直线泵，和传统泵。水泵只能输送以流体为介质的物流，不能输送固体。

传统的柱塞泵受结构影响，活塞行程利用率低，给水具有间断性，给水效果和稳定性不理想。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、给水稳定可靠的不间断给水柱塞泵。

解决问题的技术方案

本发明提供一种不间断给水柱塞泵，所述柱塞泵内设有滑塞腔、与所述滑塞腔的一端连通的第一子进水腔440、与所述滑塞腔的另一端连通的第二子进水腔441、连通所述第一子进水腔440和第二子进水腔441的主进水腔403、及连通所述第一子进水腔440和第二子进水腔441的出水腔402，所述第一子进水腔440与所述主进水腔403之间、所述第二子进水腔441与所述主进水腔403之间、所述出水腔402与所述第一子进水腔440之间、所述出水腔402与所述第二子进水腔441之间均设有随水流方向实现阻断或连通的单向阀；

进一步的，所述出水腔与一增压罐3连通，所述增压罐3上设有安全阀和压力表。

进一步的，所述柱塞泵包括内部成型有空腔的柱塞泵壳体41，所述空腔内水平设置有圆筒体，所述圆筒体内形成滑塞腔，所述圆筒体外壁与所述柱塞泵壳体内壁之间形成工作腔，所述工作腔内设有两个水平隔板45，所述水平隔板45将所述工作腔隔成上腔、中腔和下腔，所述中腔内设有垂直隔板44，所述垂直隔板44将所述中腔隔成第一子进水腔440和第二子进水腔441，所述滑塞腔的两端分别设有用于连通所述第一子进水腔440和第二子进水腔441的缺口，所述第一子进水腔440、第二子进水腔441的上端和下端均开设有连通相邻腔的孔体，所述孔体上设有单向阀，所述上腔作为出水腔、且在其侧壁开设有出水口，所述下腔作为主进水腔、且在其侧壁开设有进水口。

进一步的，所述孔体包括开设在所述第一子进水腔440的上端且与所述出水腔连通的第一孔体、开设在所述第一子进水腔440的下端且与所述主进水腔连通的第二孔体、开设在所述第二子进水腔440的上端且与所述出水腔连通的第三孔体、及开设在所述第二子进水腔440的下端且与所述主进水腔连通的第四孔体。

如权利要求3所述的不间断给水柱塞泵系统，其特征在于：所述孔体的上端设有阀球限位装置，所述阀球限位装置内设有阀球，所述阀球能随水流方向实现对孔体的阻断或连通。

进一步的，所述阀球限位装置为设置在所述孔体外延的至少三限位部47，所述限位部之间形成容所述阀实现上下运动的浮动区。

进一步的，所述限位部47为垂直设置在所述孔体边沿的杆体。

进一步的，所述孔体的边沿设有橡胶圈。

进一步的，所述工作腔体的前端敞口，所述敞口端通过螺栓固定有盖体，所述进水口和所述出水口开设在所述盖体上。

进一步的，所述工作腔的侧壁设有螺口，所述螺口上设有堵头48。

有益效果

本发明不间断给水柱塞泵，采用模块化装配设计，制造成本低，组装方便，组装难度低；动力机构输出力大且稳定；独特泵体结构设计，制造成本低，能实现双腔交替式不间断工作，大大提高了能量利用率，避免空行程，工作效率高；设置增压泵，增大流体压力及稳定性，提高输出稳定性，同时能避免关闭时的干磨。

附图说明

图1为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的结构示意图；

图2为应用本发明的间断给水柱塞泵系统的另一角度结构示意图；

图3为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的往复驱动机构的结构示意图；

图4为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的往复驱动机构的剖视图；

图5为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的凸轮活塞组件的结构示意图；

图6为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的凸轮活塞组件的俯视图；

图7为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的凸轮活塞组件的装配结构示意图；

图8为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的凸轮活塞组件的曲轴的安装示意图；

图9为本发明不间断给水柱塞泵的结构示意图；

图10为本发明不间断给水柱塞泵的剖视图；

图11为本发明不间断给水柱塞泵的内部结构示意图；

图12为本发明不间断给水柱塞泵的另一角度内部结构示意图；

图13为本发明不间断给水柱塞泵的滑塞的结构示意图；

图14为本发明不间断给水柱塞泵的滑塞的剖视图；

图15为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的阀体的结构示意图；

图16为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的滑塞的阀体的另一角度示意图；

图17为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的阀体的横向剖视图；

图18为应用本发明的不间断给水柱塞泵系统的阀体的纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1至图18，本发明提供一种不间断给水柱塞泵系统，包括柱塞泵装置4、往复驱动机构1和阀体5。

在柱塞泵装置4内设有滑塞腔、第一子进水腔440、第二子进水腔441、主进水腔403和出水腔402，滑塞腔的一端与第一子进水腔440连通，滑塞腔的另一端与第二子进水腔441，主进水腔403同时连通第一子进水腔440和第二子进水腔441，出水腔402同时连通第一子进水腔440和第二子进水腔441的，在第一子进水腔440与主进水腔403之间、第二子进水腔441与主进水腔403之间、出水腔402与第一子进水腔440之间、出水腔402与第二子进水腔441之间均设有单向阀，该单向阀能随水流方向实现阻断或连通的单向阀；

以下对该柱塞泵装置的结构进行详细说明：

参阅图9-图12，柱塞泵装置4包括内部成型有空腔的柱塞泵壳体41，该柱塞泵壳体41整体为长方体结构，在空腔内水平设置有圆筒体，圆筒体内形成滑塞腔，滑塞腔左右设置，两端贯穿至柱塞泵壳体41外，方便滑塞的装配及日常维护、保养，在滑塞腔的两个敞口端通过螺钉固定有端盖，端盖与柱塞泵壳体之间设有密封圈，实现滑塞腔的密封；圆筒体的前端外壁与柱塞泵壳体内壁之间形成工作腔，在工作腔内设有两个水平隔板45，水平隔板45将该工作腔隔成上腔、中腔和下腔(由上而下)，在中腔内设有垂直隔板44，垂直隔板44将中腔隔成第一子进水腔440和第二子进水腔441，本实施例中，该垂直隔板44前后设置，且位于中间位置，使第一子进水腔440和第二子进水腔441的体积相同；在滑塞腔的两端分别设有用于连通第一子进水腔440和第二子进水腔441的缺口，即滑塞腔体的左端连通第一子进水腔440，滑塞腔的右端连通第二子进水腔441；在第一子进水腔440、第二子进水腔441的上端和下端均开设有连通相邻腔的孔体，具体的，孔体包括开设在第一子进水腔440的上端且与出水腔连通的第一孔体、开设在第一子进水腔440的下端且与主进水腔403连通的第二孔体、开设在第二子进水腔440的上端且与出水腔连通的第三孔体、及开设在第二子进水腔440的下端且与主进水腔连通的第四孔体，且第一孔体与第二孔体同轴设置，第三孔体与第四孔体同轴设置；上腔作为出水腔，在出水腔的侧壁开设有出水口，下腔作为主进水腔，在主进水腔的侧壁开设有进水口；在孔体上设有单向阀，各个单向阀使主进水腔的流体能进入第一子进水腔，反之不能，使第一子进水腔内的流体能进入出水腔，反之不能；使主进水腔的流体能进入第二子进水腔，反之不能，使第二子进水腔内的流体能进入出水腔，反之不能；在孔体的上端设有阀球限位装置，在阀球限位装置内设有阀球461，阀球461能随水流方向实现对孔体的阻断或连通，该阀球限位装置为设置在孔体外延的至少三限位部47，限位部之间形成容阀实现上下运动的浮动区，具体的，限位部47为垂直设置在孔体边沿的杆体，每个限位部包括三根周向设置的杆体，限位部设置在各个孔体的上方，限位部47和阀球构成单向阀，在孔体的边沿设有橡胶圈，用于在阀球接触时提高密封性；为了便于装配，在工作腔体的前端敞口，在敞口端通过螺栓固定有盖体，实现密封，进水口和出水口开设在盖体上；同时在工作腔的侧壁设有螺口，在螺口上设有堵头48，本实施例中，螺口开设在中腔侧壁。

在柱塞泵装置4上设有一个增压罐3，参阅图1-图2、图9、图11，该增压罐固定在柱塞泵壳体的顶部，具体的，在出水腔的顶部开设有孔并与增压罐3连通，增压罐3整体为一个圆柱形罐体，用于实现增压及稳流，在增压罐3设有安全阀和压力表，以直观的了解罐体内部压力情况，当压力过大时，安全阀自动泄压，确保安全。

往复驱动机构1与滑塞腔内的滑塞68连接，用于推动滑塞在滑塞腔内往复移动，以实现泵体运转；参阅图1-图8，该复驱动机构包括第一壳体11，第一壳体整体为长方体结构，便于安装，在该第一壳体11内设有输出端与滑塞连接的凸轮活塞组件，第一壳体11的侧壁设有与凸轮活塞组件的连接并用于提供动力的驱动装置2；具体的，凸轮活塞组件包括主动齿轮65、从动齿轮61、曲轴62和连杆64，主动齿轮65转动地安装在第一壳体11内，该主动齿轮65的轴线水平设置，且垂直于滑塞的滑动方向，主动齿轮的端部延伸至第一壳体11外、且与驱动装置2连接，本实施例中，该驱动装置2为驱动电机，固定在第一壳体的顶部，在驱动电机的输出轴上设有第一皮带轮23，在主动齿轮65的端部固定有第二皮带轮24，第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带25连接，第二皮带轮之间大于第一皮带轮的直径，因此，输出后具有减速效果；为了提高安全性及美观性，还是设置有一个能盖住第一皮带轮23、第二皮带轮24和皮带的护罩21；在第一壳体的顶部设有一底板22，该底板转动地铰接在第一壳体顶部，角度可调，驱动电机固定在该底板22上，通过角度的调节来调节皮带的松紧度。从动齿轮61啮合于主动齿轮65，主动齿轮的齿数少于从动齿轮的齿数，达到进一步的减速效果，本实施例中，主动齿轮与从动齿轮的传动比为1/11-1/8，且其齿均为斜齿，曲轴62的头部转动地铰接在从动齿轮61端面、且偏心设置，具体的，在从动齿轮61上开设有中心孔，在中心孔内通过键连接有主轴，从动齿轮通过该主轴安装在第一壳体内，第二皮带轮固定在主轴端部，在从动齿轮61的端面设有凸轴612，凸轴的轴线平行于中心孔的轴线且不同轴，该凸轴为设置在从动齿轮61的端面的环形凸起，环形凸起的外壁形成圆形的工作面，凸轴612的轴线至从动齿轮的轴线之间的距离与从动齿轮的半径的比值为1/3-1/2，且凸轴的半径与从动齿轮的半径的比值为1/4-1/3；在曲轴62的头部设有能套设在凸轴612上并实现转动的第一环形连接部621，曲轴62的尾部铰接在活塞63上，连杆固定在该活塞上；为了提高运行的稳定性，避免偏心造成震动，在从动齿轮61上开设有减轻孔610和/或配重块611，并使重心位于从动齿轮的轴线上。

连杆64水平滑配在第一壳体上，连杆64的头部铰接在曲轴62尾部，连杆64的尾部延伸至第一壳体外并作为往复运动的输出端，与滑塞腔内的滑塞68连接，具体的，在第一壳体11内设有垂直隔板12，垂直隔板12将第一壳体隔成第一腔体100和第二腔体，主动齿轮65、从动齿轮61和曲轴安装在第一腔体内，在垂直隔板12上固定有滑塞套13，滑塞套水平设置，活塞63滑配在滑塞套内，在滑塞套63上成型有一端敞口端的安装腔，安装腔内设有用于与曲轴62尾部的第二环形连接部622连接的销轴，滑塞套的端部开设有螺孔，连杆64的端部螺纹连接在螺孔内，连杆端部穿过第二腔体后延伸至第一壳体外，并穿过泵壳体后与滑塞68连接，连杆与泵壳体之间设有密封组件，该密封组件包括螺纹盖体431和多个密封圈43，密封圈圈套设在泵壳体与连杆外壁之间，螺纹盖体套设在连杆上且与泵壳体螺纹连接，用于固定密封圈；以上主动齿轮、从动齿轮、活塞、曲轴、连杆构成凸轮活塞组件。

滑塞结构参阅图13-图14，在连杆的端部设有螺纹连接体641，在滑塞68上开设有安装孔，螺纹连接体穿过该安装孔后与一螺母连接，实现固定，在滑塞的侧壁设有贴合于滑塞腔内壁的密封圈683；具体的，滑塞68包括圆形的内支撑板681和外支撑板682，外支撑板为两个且贴合设置在内支撑板的两侧，外支撑板682的直径大于内支撑板681的直径，本实施例中，内支撑板由弹性材料制成，外支撑板由金属制成，优选的，内支撑板由塑料制成，外支撑板由不锈钢制成，在内支撑板外缘与外支撑板内壁(相对面)之间形成用于安装密封圈683的环形安装槽，在密封圈683的侧壁设有两横截面为三角形的密封唇6831，分别朝向两侧，以提高滑塞左右滑移时候的密封性能；本实施例中，滑塞的厚度与滑塞的直径之间的比值为1/6-1/5，强度高且体积小，从而增大了滑塞腔的有效体积。

阀体5设置在泵的进、出口端，参阅图1-图3、图15-图18，阀体5上设有与主进水腔403上的主进水口连通的进水管、及与出水腔402上的出水口连通的出水管，本实施例中的阀体为四通蝶阀；在阀体5内成型有阀腔、及与阀腔连通的第一管路501、第二管路502、第三管路503和第四管路504，在阀腔内转动地安装有蝶板56，蝶板的转动轴线垂直于各管路的轴线所构成的平面，当蝶板56转动至左极限位时，第一管路连通第二管路，同时第三管路连通第四管路；当蝶板56转动至右极限位时，第一管路连通第四管路，同时第二管路连通第三管路，阀体本体外设有与蝶板连接并用于控制其转动的把手54，通过把手控制蝶板转动，实现泵在整个系统管路中的换向；具体的，阀体5包括阀体本体51，阀腔开设在阀体本体51上，阀腔为球形，在阀腔的侧壁设有在蝶板转动至极限位时与蝶板的侧壁接触以实现密封的密封凸起，阀体本体51的后端开设有出液口531和进液口532，出液口531通过流道与阀腔的上端连通并形成第一管路；进液口532通过流道与阀腔的下端连通并形成第三管路；本实施例中，阀体本体的上下两端向后延伸并形成安装部，安装部整体为柱形结构，进液口和出液口开设在安装部的端面上；阀腔的两侧贯穿有开口，在开口上设有连接管并分别形成第二管路和第四管路，为了方便连接，在连接管的端部设有快速活接头，快速活接头为螺纹接头；叠板56的侧壁设有两个同轴设置的柱形体561，两个柱形体的轴线垂直并相交于叠板56的轴线，叠板通过两柱形体转动地安装在阀腔内，其中一柱形体延伸至阀体外且与把手连接，在蝶板为圆形，具有一定的厚度，在蝶板外包覆有橡胶层，用于提高密封性，为了提高柱形凸起部位的密封性，本实施例中，在柱形凸起的根部设置有圆锥形或圆台型的密封部，密封部的直径大的一端朝外设置，用于提高柱形凸起根部的密封。

不间断给水柱塞泵系统，采用模块化装配设计，制造成本低，组装方便，组装难度低；动力机构输出力大且稳定；往复机构运行稳定可靠，平衡性好，工作时无偏心震动，工作噪声低；独特泵体结构设计，制造成本低，能实现双腔交替式不间断工作，大大提高了能量利用率，避免空行程，工作效率高；阀球构成单向阀结构，进一步降低制造成本，且组装方便；设置增压泵，增大流体压力及稳定性，提高输出稳定性，同时能避免关闭时的干磨；四通阀设计，能根据需求调节输出管路和输出管路内的流体方向，能实现例如反冲洗等工况需求，适用范围广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵内设有滑塞腔、与所述滑塞腔的一端连通的第一子进水腔、与所述滑塞腔的另一端连通的第二子进水腔、连通所述第一子进水腔和第二子进水腔的主进水腔、及连通所述第一子进水腔和第二子进水腔的出水腔，所述滑塞腔内设有与一往复驱动装置连接的滑塞，所述第一子进水腔与所述主进水腔之间、所述第二子进水腔与所述主进水腔之间、所述出水腔与所述第一子进水腔之间、所述出水腔与所述第二子进水腔之间均设有随水流方向实现阻断或连通的单向阀。

2.如权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述出水腔与一增压罐连通，所述增压罐上设有安全阀和压力表。

3.如权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵包括内部成型有空腔的柱塞泵壳体，所述空腔内水平设置有圆筒体，所述圆筒体内形成滑塞腔，所述圆筒体外壁与所述柱塞泵壳体内壁之间形成工作腔，所述工作腔内设有两个水平隔板，所述水平隔板将所述工作腔隔成上腔、中腔和下腔，所述中腔内设有垂直隔板，所述垂直隔板将所述中腔隔成第一子进水腔和第二子进水腔，所述滑塞腔的两端分别设有用于连通所述第一子进水腔和第二子进水腔的缺口，所述第一子进水腔、第二子进水腔的上端和下端均开设有连通相邻腔的孔体，所述孔体上设有单向阀，所述上腔作为出水腔、且在其侧壁开设有出水口，所述下腔作为主进水腔、且在其侧壁开设有进水口。

4.如权利要求3所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述孔体包括开设在所述第一子进水腔的上端且与所述出水腔连通的第一孔体、开设在所述第一子进水腔的下端且与所述主进水腔连通的第二孔体、开设在所述第二子进水腔的上端且与所述出水腔连通的第三孔体、及开设在所述第二子进水腔的下端且与所述主进水腔连通的第四孔体。

5.如权利要求3所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述孔体的上端设有阀球限位装置，所述阀球限位装置内设有阀球，所述阀球能随水流方向实现对孔体的阻断或连通。

6.如权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述阀球限位装置为设置在所述孔体外延的至少三限位部，所述限位部之间形成容所述阀实现上下运动的浮动区。

7.权利要求6所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述限位部为垂直设置在所述孔体边沿的杆体。

8.权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述孔体的边沿设有橡胶圈。

9.权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述工作腔体的前端敞口，所述敞口端通过螺栓固定有盖体，所述进水口和所述出水口开设在所述盖体上。

10.权利要求1所述的不间断给水柱塞泵，其特征在于：所述工作腔的侧壁设有螺口，所述螺口上设有堵头48。

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