CN114320846A - 一种轴开串联设计的多级隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴开串联设计的多级隔膜泵，包括泵体、调压装置、驱动装置和隔膜，泵体和调压装置连接，驱动装置和泵体连接，隔膜和泵体连接，驱动装置和隔膜传动连接，相邻泵体通过管道间歇连通，泵体上设有工作腔，隔膜置于工作腔内，泵体包括泵壳和端盖，工作腔一侧设有调压室，隔膜将工作腔和调压室隔断，泵壳和端盖通过法兰连接，端盖位于泵壳下侧，多级隔膜泵最少为两个，相邻的隔膜泵间通过管道连通，隔膜泵通过管道串联，防止单一隔膜破损失效影响整体泵液性能，通过调压装置进行压力调压，使泵液压力稳定，泵壳和端盖轴开式设计，便于对隔膜进行更换。

Description

一种轴开串联设计的多级隔膜泵

技术领域

本发明涉及隔膜泵技术领域，具体为一种轴开串联设计的多级隔膜泵。

背景技术

隔膜泵是一种变容积式流体输送泵，通过电机输入转矩带动凸轮转动，从而带动隔膜形变，隔膜在相对密封的环境通过形变交替产生负压和正压，从而进行泵液。

然而，现有大多数隔膜泵采用的隔膜都是采用柔性材质，虽然具有良好的形变性能，但是在进行负压汲取时，由于材质本身容易发生形变，在受力时，会迅速后移，在液体泵液室局部形成负压，此时负压为不饱和蒸气压，为了使压力平衡，会使部分介质气化形成气体。在进行液体输送时，介质气化占据一定体积，影响泵液精度。

随着供液精度的不断提高，对液体介质的输送稳定性要求也越来越高，现有大多数隔膜泵都只是单级泵，不能根据输送压力进行自动调节，在超压和低压之间形成较大的压力波动阈值，影响供液稳定性。此外，现有隔膜泵大多数是通过阀球控制流路通断，而阀球自身的重量会造成流路通断产生滞后性，在进行流路串联时，会大大降低流路通断的灵敏度，无法保证输液稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴开串联设计的多级隔膜泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种轴开串联设计的多级隔膜泵，包括泵体、调压装置、驱动装置和隔膜，泵体和调压装置连接，驱动装置和泵体连接，隔膜和泵体连接，驱动装置和隔膜传动连接，相邻泵体通过管道间歇连通，泵体上设有工作腔，隔膜置于工作腔内，泵体包括泵壳和端盖，工作腔一侧设有调压室，隔膜将工作腔和调压室隔断，泵壳和端盖通过法兰连接，端盖位于泵壳下侧。

泵体为主要的安装基础，多级隔膜泵最少为两个，相邻的隔膜泵间通过管道连通，隔膜泵通过管道串联，防止单一隔膜破损失效影响整体泵液性能，通过调压装置进行压力调压，使泵液压力稳定，驱动装置为主要的动力源，输入动力，通过隔膜在调压室内分别制造负压和正压，进行泵液，通过隔膜将工作腔和调压室分隔开，防止输送的介质进入工作腔，对工作腔内的零部件造成腐蚀，泵壳和端盖轴开式设计，便于对隔膜进行更换，防止隔膜长期使用受损，影响泵液效率。

进一步的，驱动装置包括驱动电机和传动杆，泵壳上设有传动腔，驱动电机外壳和泵壳紧固连接，驱动电机输出端置于传动腔内，驱动电机输出端设有凸轮，凸轮和传动杆传动连接，传动杆和传动腔滑动连接，传动杆和隔膜传动连接，端盖下侧设有进液口，进液口和调压室间歇连通，调压装置包括密封组件，密封组件位于进液口内，密封组件包括调压球，调压球和进液口活动连接，进液口下端直径渐缩设置。

通过驱动电机输入转矩带动凸轮在传动腔内转动，凸轮转动，带动传动杆沿横向移动，从而带动隔膜形变，调节调压室内介质压力，通过传动腔对传动杆滑动进行导向，提高压力调节精度，端盖通过下侧的进液口进行介质导流，使介质通过管道进入进液口内，再通过进液口进入调压室内，进液口内设密封组件，通过密封组件进行局部密封，防止泄压，影响泵液效率，通过调压球进行局部密封，进液口下端直径渐缩，最小直径小于调压球直径，汲液时，下端的调压球从进液口脱离，进行进液，上端调压球在负压作用下，卡接在进液口下端，进行密封，提高下层汲液效率。

进一步的，进液口下端为弧形，密封组件还包括挡圈和传动环，挡圈包括两个半圈，半圈为弹性片，半圈上端收口设置，半圈上端和调压球间歇接触，传动环包括两个半环，两个半圈向外延伸设有半环，半环和调压球间歇接触，半圈通过半环和调压球传动连接，半环为弹性条；

密封时：半环位于调压球横向中轴线下侧，半圈上段和调压球密封接触，调压球下段和进液口壁面密封接触；

解封时：半环位于调压球横向中轴线上侧，半环下段和进液口滑动接触。

通过进液口下端弧形设置，有一段壁面和调压球下段直径契合，在进行密封时，调压球和进液口进行面接触，提高局部密封性能，防止泵液过程中造成泄压，挡圈和传动环都是弹性件，受力会产生形变，在进行密封时，调压球在自身重力作用下下移，进液口对调压球下端进行面密封，通过半环传动，带动半圈下移，半环位于半圈下侧，随着进液口直径减小，使半环沿进液口壁面形变，半圈上侧收口设计，在下移过程中，通过进液口壁面使半圈形变，两个半圈合模成一个碗形，上端和调压球中轴线上段面接触，进行面密封，从而对调压球进行双向密封，提高局部密封性能；解封时，上层的调压球的下侧吸力减小，半环在下移形变过程积蓄的弹性势能释放，使调压球上弹，使上层的进液口导通，通过弹性件对调压球自重进行补偿，降低球体自动对上移通路的影响，提高通断灵敏度。

进一步的，调压装置还包括稳压座和连接管，相邻泵体通过连接管间歇导通，连接管下端和下层的泵壳连通，连接管上端设有稳压座，稳压座和上层的端盖连接，稳压座上设有检测腔，泵壳上侧设有出液口，连接管和出液口连通，检测腔上端和相邻的进液口间歇连通。

通过连接管对两个泵体进行连接，端盖为下置式设计，通过法兰和泵壳连接，提高受力均匀性，连接管下端和出液口导通，上端通过稳压座和进液口连接，通过稳压座对介质压力进行检测，降低介质压力波动，提高输液压力稳定性，检测腔下端和连接管连通，上端和进液口间歇连通，通过调压球进行通断控制。

进一步的，调压装置还包括检测组件和封板，稳压座上设有感压槽，检测组件置于感压槽内，感压槽和检测腔间歇连通，稳压座上设有密封腔，密封腔位于感压槽和检测腔连通处，封板和密封腔滑动连接，封板上设有空室，检测腔和密封腔底端相通，封板上设有通孔，感压槽通过封板的通孔与检测腔连通，检测组件包括感压块和预紧弹簧，预紧弹簧一端和感压槽紧固连接，感压块外侧和感压槽动密封连接，预紧弹簧远离感压槽一端和感压块传动连接，感压槽倾斜布置。

稳压座通过检测组件对介质压力进行压力检测，感压槽为主要的压力检测场所，通过密封腔内的封板控制感压槽和检测腔的通断，封板和密封腔滑动连接，在封板受到向上浮力作用时，封板和密封腔滑动连接，通过介质压力使封板抵在密封腔壁面上，进行动密封连接，感压槽倾斜布置，感压块和封板间充入流体介质，通过预紧弹簧和介质压力对感压块进行支撑，使感压块在自重作用下停留在感压槽中段，当完成进液后，随着液体增多，带动封板上移，从而使检测腔通过密封腔和感压槽连通，在通过负压汲液时，为了保证汲液质量，进液口直径较小，调压室上侧为不饱和蒸气压，在负压作用下，部分介质气化，混合介质内的气体，在介质压力作用下，使气化气体在调压室上侧积聚，当感压槽和检测腔导通时，介质向气化气体内产生泄流，自动进行补偿，提高压力输送稳定性。

进一步的，检测组件还包括感应线圈和磁铁芯，磁铁芯一侧和感压块传动连接，感应线圈置于感压槽远离预紧弹簧一端，感应线圈和磁铁芯同心设置，调压装置还包括调压电缸和堵板，稳压座上设有贮液室，贮液室一端设有旁通流道，堵板一侧和感压块传动连接，堵板两端分别设有泄流槽，旁通流道通过两个泄流槽和感压槽间歇连通，感应线圈和调压电缸电连接；

初始状态：旁通流道和感压槽截止；

增压时：上层泄流槽两端分别与旁通流道和感压槽连通；

减压时：下层泄流槽两端分别与旁通流道和感压槽连通。

初始状态为汲液过程，在负压作用下，调压室内自动进行汲液，此时旁通流道和感压槽不连通，随着液面升高，封板在浮力作用下逐渐上移，凸块输出额定位移，使隔膜位移距离额定，从而在稳定负压作用下，进行等量汲液，当产生介质气化时，实际汲液量小于额定汲液量，介质在压力作用下检测腔上层空间进行补偿增压，随着感压块受到的作用力减小，感压块下移，带动感应线圈在磁铁芯上做切割磁感线运动，感应线圈产生感应电流，感应线圈和调压电缸电连，调压电缸导通，调压电缸输出位移，对贮液室内的介质进行挤压，堵板下移过程中，上层的泄流槽将旁通流道和感压槽连通，增压后的介质从贮液室流出，依次经过旁通流道、泄流槽和感压槽进入检测腔，对介质压力进行进一步补偿；在进行泵间传输时，隔膜向调压室移动，在移动过程中，当介质瞬时压力升高时，使感压块在压差作用下克服预紧弹簧作用力上移，感应线圈上产生反向电流，调压电缸输出端回收，在贮液室内产生负压，对超压液体进行吸取，使输送的液体进行泄压，保证介质输送压力稳定。

进一步的，隔膜上设有若干膜肋，膜肋为空心的凸起，膜肋螺旋布置，沿膜肋设有若干卡环，驱动装置还包括若干收紧条，传动杆上设有若干卡槽，若干收紧条和卡槽活动连接，卡环上设有收紧槽，收紧条依次贯穿同一膜肋上的卡环。

向上凸起的膜肋为主要的形变段，隔膜为金属片，通过收紧条将同一条膜肋上的卡环串接起来，通过膜肋螺旋布置，进行应力分散，提高使用寿命，卡环通过收紧槽对收紧条进行卡接，收紧条和收紧槽间可以相对滑动，提高传动性能。

作为优化，半圈向下延伸设有抵板，两个抵板间歇接触，抵板弧形设置，抵板厚度从上到下逐渐减小。通过半圈下端的抵板进行抵接，抵板为弹性件，在调压球下移过程中，使两个抵板抵接形变，当下端压力升高时，通过抵板弹力辅助调压球快速上移，从而使流路导通，提高流路通断灵敏度。

作为优化，进液口上端向内圈延伸设有拦边。 通过拦边进行传动，端盖和泵壳为上下层设置，通过法兰连接，在负压作用下液体从进液口进入调压室，液体流动过程中对拦边进行冲击，从而进行降速，防止对调压室内壁造成冲击磨损，通过对拦边进行冲击换能，使拦边带动端盖产生向上的顶升力，对端盖和泵壳进行压紧，提高密封性能，防止泄压。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明在进行密封时，调压球在自身重力作用下下移，进液口对调压球下端进行面密封，通过半环传动，带动半圈下移，半环位于半圈下侧，随着进液口直径减小，使半环沿进液口壁面形变，半圈上侧收口设计，在下移过程中，通过进液口壁面使半圈形变，两个半圈合模成一个碗形，上端和调压球中轴线上段面接触，进行面密封，从而对调压球进行双向密封，提高局部密封性能；解封时，上层的调压球的下侧吸力减小，半环在下移形变过程积蓄的弹性势能释放，使调压球上弹，使上层的进液口导通，通过弹性件对调压球自重进行补偿，降低球体自动对上移通路的影响，提高通断灵敏度；当产生介质气化时，实际汲液量小于额定汲液量，介质在压力作用下检测腔上层空间进行补偿增压，随着感压块受到的作用力减小，感压块下移，带动感应线圈在磁铁芯上做切割磁感线运动，感应线圈产生感应电流，感应线圈和调压电缸电连，调压电缸导通，调压电缸输出位移，对贮液室内的介质进行挤压，堵板下移过程中，上层的泄流槽将旁通流道和感压槽连通，增压后的介质从贮液室流出，依次经过旁通流道、泄流槽和感压槽进入检测腔，对介质压力进行进一步补偿；在进行泵间传输时，隔膜向调压室移动，在移动过程中，当介质瞬时压力升高时，使感压块在压差作用下克服预紧弹簧作用力上移，感应线圈上产生反向电流，调压电缸输出端回收，在贮液室内产生负压，对超压液体进行吸取，使输送的液体进行泄压，保证介质输送压力稳定。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的动力传动示意图；

图3是本发明的调压装置结构示意图；

图4是图3视图的局部B放大视图；

图5是图3视图的局部A放大视图；

图6是本发明的补压结构示意图；

图7是图2视图的局部C放大视图；

图8是图7视图的D向视图；

图中：1-泵体、11-泵壳、111-出液口、112-传动腔、12-端盖、121-进液口、122-拦边、13-工作腔、14-调压室、2-调压装置、21-密封组件、211-调压球、212-挡圈、2121-半圈、213-传动环、22-稳压座、221-检测腔、222-旁通流道、223-感压槽、224-贮液室、225-密封腔、23-连接管、24-检测组件、241-感压块、242-预紧弹簧、243-感应线圈、244-磁铁芯、25-调压电缸、27-堵板、271-泄流槽、28-封板、3-驱动装置、31-驱动电机、32-凸轮、33-传动杆、331-卡槽、34-卡环、341-收紧槽、35-收紧条、4-隔膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供技术方案：

如图1~图8所示，一种轴开串联设计的多级隔膜泵，包括泵体1、调压装置2、驱动装置3和隔膜4，泵体1和调压装置2连接，驱动装置3和泵体1连接，隔膜4和泵体1连接，驱动装置3和隔膜4传动连接，相邻泵体1通过管道间歇连通，泵体1上设有工作腔13，隔膜4置于工作腔13内，泵体1包括泵壳11和端盖12，工作腔13一侧设有调压室14，隔膜4将工作腔13和调压室14隔断，泵壳11和端盖12通过法兰连接，端盖12位于泵壳11下侧。

泵体1为主要的安装基础，多级隔膜泵最少为两个，相邻的隔膜泵间通过管道连通，隔膜泵通过管道串联，防止单一隔膜4破损失效影响整体泵液性能，通过调压装置2进行压力调压，使泵液压力稳定，驱动装置3为主要的动力源，输入动力，通过隔膜4在调压室14内分别制造负压和正压，进行泵液，通过隔膜4将工作腔13和调压室14分隔开，防止输送的介质进入工作腔13，对工作腔13内的零部件造成腐蚀，泵壳11和端盖12轴开式设计，便于对隔膜进行更换，防止隔膜长期使用受损，影响泵液效率。

进一步的，驱动装置3包括驱动电机31和传动杆33，泵壳11上设有传动腔112，驱动电机31外壳和泵壳11紧固连接，驱动电机31输出端置于传动腔112内，驱动电机31输出端设有凸轮32，凸轮32和传动杆33传动连接，传动杆33和传动腔112滑动连接，传动杆33和隔膜4传动连接，端盖12下侧设有进液口121，进液口121和调压室14间歇连通，调压装置2包括密封组件21，密封组件21位于进液口121内，密封组件21包括调压球211，调压球211和进液口121活动连接，进液口121下端直径渐缩设置。

通过驱动电机31输入转矩带动凸轮32在传动腔112内转动，凸轮32转动，带动传动杆33沿横向移动，从而带动隔膜4形变，调节调压室14内介质压力，通过传动腔112对传动杆33滑动进行导向，提高压力调节精度，端盖12通过下侧的进液口121进行介质导流，使介质通过管道进入进液口121内，再通过进液口121进入调压室14内，进液口121内设密封组件21，通过密封组件21进行局部密封，防止泄压，影响泵液效率，通过调压球211进行局部密封，进液口121下端直径渐缩，最小直径小于调压球211直径，汲液时，下端的调压球211从进液口脱离，进行进液，上端调压球211在负压作用下，卡接在进液口121下端，进行密封，提高下层汲液效率。

进一步的，进液口121下端为弧形，密封组件21还包括挡圈212和传动环213，挡圈212包括两个半圈2121，半圈2121为弹性片，半圈2121上端收口设置，半圈2121上端和调压球211间歇接触，传动环213包括两个半环，两个半圈2121向外延伸设有半环，半环和调压球211间歇接触，半圈2121通过半环和调压球211传动连接，半环为弹性条；

密封时：半环位于调压球211横向中轴线下侧，半圈2121上段和调压球211密封接触，调压球211下段和进液口121壁面密封接触；

解封时：半环位于调压球211横向中轴线上侧，半环下段和进液口121滑动接触。

通过进液口121下端弧形设置，有一段壁面和调压球211下段直径契合，在进行密封时，调压球211和进液口121进行面接触，提高局部密封性能，防止泵液过程中造成泄压，挡圈212和传动环213都是弹性件，受力会产生形变，在进行密封时，调压球211在自身重力作用下下移，进液口121对调压球211下端进行面密封，通过半环传动，带动半圈2121下移，半环位于半圈2121下侧，随着进液口121直径减小，使半环沿进液口壁面形变，半圈2121上侧收口设计，在下移过程中，通过进液口121壁面使半圈形变，两个半圈2121合模成一个碗形，上端和调压球211中轴线上段面接触，进行面密封，从而对调压球211进行双向密封，提高局部密封性能；解封时，上层的调压球的下侧吸力减小，半环在下移形变过程积蓄的弹性势能释放，使调压球211上弹，使上层的进液口导通，通过弹性件对调压球211自重进行补偿，降低球体自动对上移通路的影响，提高通断灵敏度。

进一步的，调压装置2还包括稳压座22和连接管23，相邻泵体1通过连接管23间歇导通，连接管23下端和下层的泵壳11连通，连接管23上端设有稳压座22，稳压座22和上层的端盖12连接，稳压座22上设有检测腔221，泵壳11上侧设有出液口111，连接管23和出液口111连通，检测腔221上端和相邻的进液口121间歇连通。

通过连接管23对两个泵体1进行连接，端盖12为下置式设计，通过法兰和泵壳11连接，提高受力均匀性，连接管23下端和出液口111导通，上端通过稳压座22和进液口121连接，通过稳压座22对介质压力进行检测，降低介质压力波动，提高输液压力稳定性，检测腔221下端和连接管23连通，上端和进液口121间歇连通，通过调压球211进行通断控制。

进一步的，调压装置2还包括检测组件24和封板28，稳压座22上设有感压槽223，检测组件24置于感压槽223内，感压槽223和检测腔221间歇连通，稳压座22上设有密封腔225，密封腔225位于感压槽223和检测腔221连通处，封板28和密封腔225滑动连接，封板28上设有空室，检测腔221和密封腔225底端相通，封板28上设有通孔，感压槽223通过封板28的通孔与检测腔221连通，检测组件24包括感压块241和预紧弹簧242，预紧弹簧242一端和感压槽223紧固连接，感压块241外侧和感压槽223动密封连接，预紧弹簧242远离感压槽223一端和感压块241传动连接，感压槽223倾斜布置。

稳压座22通过检测组件24对介质压力进行压力检测，感压槽223为主要的压力检测场所，通过密封腔225内的封板28控制感压槽223和检测腔221的通断，封板28和密封腔225滑动连接，在封板28受到向上浮力作用时，封板28和密封腔225滑动连接，通过介质压力使封板抵在密封腔225壁面上，进行动密封连接，感压槽223倾斜布置，感压块241和封板28间充入流体介质，通过预紧弹簧242和介质压力对感压块241进行支撑，使感压块在自重作用下停留在感压槽223中段，当完成进液后，随着液体增多，带动封板28上移，从而使检测腔221通过密封腔225和感压槽223连通，在通过负压汲液时，为了保证汲液质量，进液口121直径较小，调压室14上侧为不饱和蒸气压，在负压作用下，部分介质气化，混合介质内的气体，在介质压力作用下，使气化气体在调压室14上侧积聚，当感压槽223和检测腔221导通时，介质向气化气体内产生泄流，自动进行补偿，提高压力输送稳定性。

进一步的，检测组件24还包括感应线圈243和磁铁芯244，磁铁芯244一侧和感压块241传动连接，感应线圈243置于感压槽223远离预紧弹簧242一端，感应线圈243和磁铁芯244同心设置，调压装置2还包括调压电缸25和堵板27，稳压座22上设有贮液室224，贮液室224一端设有旁通流道222，堵板27一侧和感压块241传动连接，堵板27两端分别设有泄流槽271，旁通流道222通过两个泄流槽271和感压槽223间歇连通，感应线圈243和调压电缸25电连接；

初始状态：旁通流道222和感压槽223截止；

增压时：上层泄流槽271两端分别与旁通流道222和感压槽223连通；

减压时：下层泄流槽271两端分别与旁通流道222和感压槽223连通。

初始状态为汲液过程，在负压作用下，调压室14内自动进行汲液，此时旁通流道222和感压槽223不连通，随着液面升高，封板28在浮力作用下逐渐上移，凸块32输出额定位移，使隔膜4位移距离额定，从而在稳定负压作用下，进行等量汲液，当产生介质气化时，实际汲液量小于额定汲液量，介质在压力作用下检测腔221上层空间进行补偿增压，随着感压块241受到的作用力减小，感压块241下移，带动感应线圈243在磁铁芯244上做切割磁感线运动，感应线圈产生感应电流，感应线圈和调压电缸25电连，调压电缸25导通，调压电缸25输出位移，对贮液室224内的介质进行挤压，堵板27下移过程中，上层的泄流槽271将旁通流道222和感压槽223连通，增压后的介质从贮液室224流出，依次经过旁通流道222、泄流槽271和感压槽223进入检测腔221，对介质压力进行进一步补偿；在进行泵间传输时，隔膜4向调压室14移动，在移动过程中，当介质瞬时压力升高时，使感压块241在压差作用下克服预紧弹簧242作用力上移，感应线圈243上产生反向电流，调压电缸25输出端回收，在贮液室224内产生负压，对超压液体进行吸取，使输送的液体进行泄压，保证介质输送压力稳定。

进一步的，隔膜4上设有若干膜肋，膜肋为空心的凸起，膜肋螺旋布置，沿膜肋设有若干卡环34，驱动装置3还包括若干收紧条35，传动杆33上设有若干卡槽331，若干收紧条35和卡槽331活动连接，卡环34上设有收紧槽341，收紧条35依次贯穿同一膜肋上的卡环34。

向上凸起的膜肋为主要的形变段，隔膜4为金属片，通过收紧条35将同一条膜肋上的卡环34串接起来，通过膜肋螺旋布置，进行应力分散，提高使用寿命，卡环34通过收紧槽341对收紧条35进行卡接，收紧条35和收紧槽341间可以相对滑动，提高传动性能。

作为优化，半圈2121向下延伸设有抵板，两个抵板间歇接触，抵板弧形设置，抵板厚度从上到下逐渐减小。通过半圈2121下端的抵板进行抵接，抵板为弹性件，在调压球211下移过程中，使两个抵板抵接形变，当下端压力升高时，通过抵板弹力辅助调压球211快速上移，从而使流路导通，提高流路通断灵敏度。

作为优化，进液口121上端向内圈延伸设有拦边122。 通过拦边122进行传动，端盖12和泵壳11为上下层设置，通过法兰连接，在负压作用下液体从进液口121进入调压室14，液体流动过程中对拦边122进行冲击，从而进行降速，防止对调压室14内壁造成冲击磨损，通过对拦边122进行冲击换能，使拦边带动端盖12产生向上的顶升力，对端盖12和泵壳11进行压紧，提高密封性能，防止泄压。

本发明的工作原理：在进行密封时，调压球211在自身重力作用下下移，进液口121对调压球211下端进行面密封，通过半环传动，带动半圈2121下移，半环位于半圈2121下侧，随着进液口121直径减小，使半环沿进液口壁面形变，半圈2121上侧收口设计，在下移过程中，通过进液口121壁面使半圈形变，两个半圈2121合模成一个碗形，上端和调压球211中轴线上段面接触，进行面密封，从而对调压球211进行双向密封，提高局部密封性能；解封时，上层的调压球的下侧吸力减小，半环在下移形变过程积蓄的弹性势能释放，使调压球211上弹，使上层的进液口导通，通过弹性件对调压球211自重进行补偿，降低球体自动对上移通路的影响，提高通断灵敏度；当产生介质气化时，实际汲液量小于额定汲液量，介质在压力作用下检测腔221上层空间进行补偿增压，随着感压块241受到的作用力减小，感压块241下移，带动感应线圈243在磁铁芯244上做切割磁感线运动，感应线圈产生感应电流，感应线圈和调压电缸25电连，调压电缸25导通，调压电缸25输出位移，对贮液室224内的介质进行挤压，堵板27下移过程中，上层的泄流槽271将旁通流道222和感压槽223连通，增压后的介质从贮液室224流出，依次经过旁通流道222、泄流槽271和感压槽223进入检测腔221，对介质压力进行进一步补偿；在进行泵间传输时，隔膜4向调压室14移动，在移动过程中，当介质瞬时压力升高时，使感压块241在压差作用下克服预紧弹簧242作用力上移，感应线圈243上产生反向电流，调压电缸25输出端回收，在贮液室224内产生负压，对超压液体进行吸取，使输送的液体进行泄压，保证介质输送压力稳定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轴开串联设计的多级隔膜泵，若干所述隔膜泵依次串联，其特征在于：所述多级隔膜泵包括泵体（1）、调压装置（2）、驱动装置（3）和隔膜（4），所述泵体（1）和调压装置（2）连接，所述驱动装置（3）和泵体（1）连接，所述隔膜（4）和泵体（1）连接，所述驱动装置（3）和隔膜（4）传动连接，相邻所述泵体（1）通过管道间歇连通，所述泵体（1）上设有工作腔（13），所述隔膜（4）置于工作腔（13）内，所述泵体（1）包括泵壳（11）和端盖（12），所述工作腔（13）一侧设有调压室（14），所述隔膜（4）将工作腔（13）和调压室（14）隔断，所述泵壳（11）和端盖（12）通过法兰连接，所述端盖（12）位于泵壳（11）下侧。

2.根据权利要求1所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述驱动装置（3）包括驱动电机（31）和传动杆（33），所述泵壳（11）上设有传动腔（112），所述驱动电机（31）外壳和泵壳（11）紧固连接，驱动电机（31）输出端置于传动腔（112）内，驱动电机（31）输出端设有凸轮（32），所述凸轮（32）和传动杆（33）传动连接，所述传动杆（33）和传动腔（112）滑动连接，传动杆（33）和隔膜（4）传动连接，所述端盖（12）下侧设有进液口（121），所述进液口（121）和调压室（14）间歇连通，所述调压装置（2）包括密封组件（21），所述密封组件（21）位于进液口（121）内，密封组件（21）包括调压球（211），所述调压球（211）和进液口（121）活动连接，所述进液口（121）下端直径渐缩设置。

3.根据权利要求2所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述进液口（121）下端为弧形，所述密封组件（21）还包括挡圈（212）和传动环（213），所述挡圈（212）包括两个半圈（2121），所述半圈（2121）为弹性片，半圈（2121）上端收口设置，半圈（2121）上端和调压球（211）间歇接触，所述传动环（213）包括两个半环，两个所述半圈（2121）向外延伸设有半环，所述半环和调压球（211）间歇接触，所述半圈（2121）通过半环和调压球（211）传动连接，所述半环为弹性条；

密封时：所述半环位于调压球（211）横向中轴线下侧，所述半圈（2121）上段和调压球（211）密封接触，所述调压球（211）下段和进液口（121）壁面密封接触；

解封时：所述半环位于调压球（211）横向中轴线上侧，所述半环下段和进液口（121）滑动接触。

4.根据权利要求3所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述调压装置（2）还包括稳压座（22）和连接管（23），相邻所述泵体（1）通过连接管（23）间歇导通，所述连接管（23）下端和下层的泵壳（11）连通，所述连接管（23）上端设有稳压座（22），所述稳压座（22）和上层的端盖（12）连接，所述稳压座（22）上设有检测腔（221），所述泵壳（11）上侧设有出液口（111），所述连接管（23）和出液口（111）连通，所述检测腔（221）上端和相邻的进液口（121）间歇连通。

5.根据权利要求4所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述调压装置（2）还包括检测组件（24）和封板（28），所述稳压座（22）上设有感压槽（223），所述检测组件（24）置于感压槽（223）内，所述感压槽（223）和检测腔（221）间歇连通，所述稳压座（22）上设有密封腔（225），所述密封腔（225）位于感压槽（223）和检测腔（221）连通处，所述封板（28）和密封腔（225）滑动连接，所述封板（28）上设有空室，所述检测腔（221）和密封腔（225）底端相通，所述封板（28）上设有通孔，所述感压槽（223）通过封板（28）的通孔与检测腔（221）连通，所述检测组件（24）包括感压块（241）和预紧弹簧（242），所述预紧弹簧（242）一端和感压槽（223）紧固连接，所述感压块（241）外侧和感压槽（223）动密封连接，所述预紧弹簧（242）远离感压槽（223）一端和感压块（241）传动连接，所述感压槽（223）倾斜布置。

6.根据权利要求5所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述检测组件（24）还包括感应线圈（243）和磁铁芯（244），所述磁铁芯（244）一侧和感压块（241）传动连接，所述感应线圈（243）置于感压槽（223）远离预紧弹簧（242）一端，所述感应线圈（243）和磁铁芯（244）同心设置，所述调压装置（2）还包括调压电缸（25）和堵板（27），所述稳压座（22）上设有贮液室（224），所述贮液室（224）一端设有旁通流道（222），所述堵板（27）一侧和感压块（241）传动连接，堵板（27）两端分别设有泄流槽（271），所述旁通流道（222）通过两个泄流槽（271）和感压槽（223）间歇连通，所述感应线圈（243）和调压电缸（25）电连接；

初始状态：所述旁通流道（222）和感压槽（223）截止；

增压时：上层所述泄流槽（271）两端分别与旁通流道（222）和感压槽（223）连通；

减压时：下层所述泄流槽（271）两端分别与旁通流道（222）和感压槽（223）连通。

7.根据权利要求6所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述隔膜（4）上设有若干膜肋，所述膜肋为空心的凸起，膜肋螺旋布置，沿所述膜肋设有若干卡环（34），所述驱动装置（3）还包括若干收紧条（35），所述传动杆（33）上设有若干卡槽（331），若干所述收紧条（35）和卡槽（331）活动连接，所述卡环（34）上设有收紧槽（341），所述收紧条（35）依次贯穿同一膜肋上的卡环（34）。

8.根据权利要求7所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述半圈（2121）向下延伸设有抵板，两个所述抵板间歇接触，所述抵板弧形设置，抵板厚度从上到下逐渐减小。

9.根据权利要求8所述的一种轴开串联设计的多级隔膜泵，其特征在于：所述进液口（121）上端向内圈延伸设有拦边（122）。

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