CN1621686A - 隔膜泵系统 - Google Patents

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Abstract

一种泵送系统,包括一个隔膜泵和与其相连的增压器,该增压器从一个供给源接收加压驱动流体,该增压器使得驱动流体的压力超过其供给压力,并以所述升高的压力将驱动流体供给到所述隔膜泵中,从而产生泵的泵送冲程,该冲程产生的输出压力超过驱动流体供给压力。

Description

隔膜泵系统
技术领域
本发明涉及一种包括隔膜泵的泵系统,特别用于但不是专用于向喷漆系统提供液体油漆。
背景技术
众所周知,隔膜泵包括一个部分地被可移动隔膜所界定的泵送腔,通过应用加压流体可移动该隔膜以减小泵送腔的容积,从而从泵送腔中排出流体,通常为液体。通常,隔膜泵构造成为双作用泵,即有两个泵送腔,每个泵送腔具有相关的隔膜,两隔膜本身相互连接,因此当一个隔膜移动以减小泵送腔的容积从而从泵送腔排出流体时,相对隔膜沿增加泵送腔容积的方向移动,以便将流体从流体供应源抽吸到泵送腔中。但是可以理解的是,在最简单的方面,尽管实际中通常使用双作用隔膜泵,本发明也可应用于单作用(单隔膜)泵,因此整个本说明书的其余部分仅参考双作用泵而不是单作用泵。
隔膜泵所泵送的流体通常为液体,而且,应用到隔膜以便使隔膜进行泵送冲程的加压流体通常为压缩空气。通常,隔膜泵的压力比为1∶1,其中将1巴压力的空气应用到泵以便驱动泵,在泵的输出管线中产生的液体压力也为1巴。已知可向压力泵提供增加的压力比,即,例如1巴的气压驱动泵在泵的液体输出管线产生3巴的输出压力。但是,尽管这种隔膜泵显著大于1∶1比的泵,并且生产成本较高,但是不排除它们在根据本发明的系统中的使用。为方便起见,在本说明书下文中假设泵的比率为1∶1。
在油漆喷涂工业中,油漆喷涂车间通常提供有额定标称为5巴的气压供给源。实际上,气压不可能低于5巴,而是可以达到6巴。另外,人们意识到在很多应用中需要以10巴的标称最小压力将液体、例如油漆从隔膜泵中供给到喷漆系统中,本发明的一个目的在于提供一种包括隔膜泵的泵送系统,通过这种系统可容易简便地实现上述目的,应理解,本发明具有广泛的应用,不局限于在提供有标称为5巴的空气的喷漆系统中获得标称为10巴的油漆压力。
发明内容
根据本发明,提供一种泵送系统,包括一个隔膜泵和与其相连的增压器,该增压器从一个供给源接收加压驱动流体,该增压器使得驱动流体的压力超过其供给压力,并以所述升高的压力将驱动流体供给到所述隔膜泵中,从而产生泵的泵送冲程,该冲程产生的输出压力超过驱动流体供给压力。
适宜地,所述增压器至少为两倍增压器(优选为2.5倍增压器),并且该泵的输入与输出压力比一般为1∶1,因此泵的输出管线中的压力为供给到增压器中的驱动流体的供给压力的两倍(优选2.5倍)。
理想的,将该增压器整合到隔膜泵中。
适宜地,该隔膜泵为双作用隔膜泵,该增压器整合到一个轴阀中,该轴阀控制驱动流体供给到双作用隔膜泵的隔膜。
优选的,该隔膜泵具有1∶1的输入与输出压力比。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的一个实施例,其中:
图1是双作用隔膜泵的概略横截面视图;
图2和3是图1中所示泵一部分的概略表示,示出了泵的工作;和
图4和5是与图1、2和3所示的隔膜泵组合使用的增压泵的可选结构的概略横截面视图。
具体实施方式
参照附图,图1、2和3示出已知形式的隔膜泵,其中大致为圆柱状的中央金属主体11具有一个轴向通孔12,并在其相对两端分别装配有第一个第二端板13、14。主体11的位于端板13处的面是凹陷的,端板13朝向主体11的面也是凹陷的。端板13和主体11的凹面限定一个内腔,该内腔被一个柔性金属隔膜17分成驱动腔15和泵送腔16,柔性金属隔膜17的外围圈闭在端板13和主体11的外围区域之间。主体11的相对轴向端的结构相似,即内腔通过隔膜17 a分成驱动腔15 a和泵送腔16 a。一个连杆18可滑动地容纳在主体的孔12中,并且其轴向相对的两端分别连接到隔膜17、17 a。连杆18在每一端穿过相应的隔膜,直径不同的隔膜控制垫圈19、21通过螺母22夹紧到隔膜的相对表面上,螺母22接合到连杆18的螺纹端。图1示出的隔膜泵由压缩空气驱动,用于泵送液体油漆。在本应用的其余部分将继续参照所提及的驱动空气和泵送液体,但是可以理解的是在其他应用中,泵送除液体油漆之外的流体,采用除压缩空气之外的流体驱动泵。
每个端板13、14都包括一个液体入口通路23,该通路通过通常为止回球阀形式的单向阀24与相应的泵送腔16、16 a连通。同样,每个端板13、14都包括一个液体出口通路25,该通路通过通常为止回球阀形式的单向阀26与相应的腔16、16 a连通。端板14的液体入口通路具有一个开口单元27,因此入口通路可连接到在使用中被泵送的液体供应源上。端板14的入口通路,即相应单向阀的上游,通过在主体11中轴向延伸的横向通路28连接到端板13的入口通路23,即单向阀24的上游。
端板13的液体出口通路25具有一个开口单元29,用于连接到被供给泵送液体的装置,例如喷漆系统。单元29位于端板13的单向阀26的下游,并且与通路28平行的横向通路31在主体11中轴向延伸,以便将位于端板14的单向阀的下游的液体出口通路连接于位于单向阀26的下游的端板13的通路25。液体通过单元27进入双作用隔膜泵,从腔16或者从腔16 a中被泵送,不论哪个腔进行泵送冲程,泵送液体都会通过单元29从泵中排出。
连杆两端的中间形成轴阀32的一部分,该阀用于控制压缩空气进入到泵的驱动腔15、15a中。
轴阀32形成泵转换阀结构的一部分,并与转换阀33组合工作,转换阀33的外壳形成主体11的一部分或紧固在其上。转化阀33具有第一工作位置(如图2所示),在该位置处,其被压缩空气推动到阀的一端;和第二工作位置(如图3所示),在该位置处,其被阀的复位弹簧34推动。一个与液体泵送系统相连的标准供气源(在图2和3中以“B”示出)向轴阀32的压缩空气入口35供给压缩空气。为本实施例的目的,可假设该标准供给管线B的压力为5巴。阀33的气压入口36提供有来自标准供气源、经过中间设备增压器37(图4)的压缩空气。该增压器37为2.5倍增压器,因此供给管线“A”中从增压器37到入口36的压力为12.5巴。
图2示出在其行程的右手端的双作用隔膜泵,其中隔膜17 a已向端板14移动,因此腔16 a进行了一次泵送冲程。在连杆18相对于主体11的行程中达到该点时,轴阀32使得口35与连接到阀33的压力传感口的出口38相连通。从主体11的口38供给到阀33的标准供气源气压顶着弹簧34将阀33驱动到一个位置,在该位置处,增压供应源“A”通过管线39连接到泵的腔15,同时腔15 a通过管线41和阀33连接到大气,因此腔15 a中的压力可被释放出。因此,12.5巴的压缩空气通过阀33供给到腔15中,将活塞17连通连杆18和活塞17 a驱动到左边。腔16中的液体通过隔膜17的这种运动排出,并通过泵的单向阀26和压力供给口29从腔16中流出。泵16入口侧的单向阀24保持紧密关闭,因此泵的左手端(如图1所示)进行泵送冲程。同时,当腔16 a的容积增加时,泵右手侧的腔16 a压力减小,因此腔16 a出口侧的单向阀保持紧密闭合,但是腔16 a入口侧的单向阀打开使得新的液体从液体供给管27吸入到腔16 a中。
当隔膜17向左达到最大位移时,即到达腔16泵送冲程的端部时,与连杆18一起移动的轴阀32到达这样的位置,在该位置处,阀33的压力传感口连接到主体11的排放口44,在弹簧34的作用下,转换阀33的位置切换使得管线39通过阀33与大气连通,并使得管线41在“A”处与增压空气连通。因此,此时腔15 a具有压力,从而隔膜17 a进行泵送冲程,同时隔膜17回退,腔16容积增加。使得液体从入口单元27通过通路28和阀24吸入到腔16中。通过隔膜17 a的移动,从腔16 a中泵送的液体流过腔16 a出口处单向阀并流过通路31,进入泵的出口单元29。
只要在“A”和“B”处有压缩空气,泵就在轴阀32和转换阀33的控制下以上述方式连续往复移动。因为泵为1∶1泵,并且提供到隔膜17、17 a的气压为12.5巴,因此从单元29泵送出的液体的标称压力(忽略通常的工作损失)为12.5巴。
图4中示出的2.5倍增压器37为已知的、商业提供的形式,并将连接在系统的标准气压供气源和转换阀33的口36之间。但是,可以理解,可将实现增压器37功能的增压器机械地整合到包括轴阀32和转化阀33的转化系统中,从而将系统的元件数降低到最小,并确保泵包括增压器,因此可简单地连接到现有压缩空气和液体供给装置上。
图4所示的增压器使用不同直径的活塞,这些直径形成为适当的尺寸以便以2.5∶1的比例实现增压。可以理解的是,当上述喷漆系统需要2∶1的增压时,其它应用可能需要其它增压比。本领域普通技术人员知道,使用基于图4设计的增压器,根据所需比例调节它们的相对尺寸,可获得其它增压比。
图5示出另一增压器设计,其采用等直径的活塞以达到2∶1的增压比,其在适当的应用中可替换图4的设计。本领域普通技术人员可理解图4和5所示增压器的结构和工作。
尽管上述泵在输入空气和输出液体之间具有1∶1的增压比,可以理解,如果需要,本发明可采用具有其它输入与输出比的泵。

Claims (7)

1.一种泵送系统,其特征在于一个隔膜泵(11、13、14、17)和与其相连的增压器(37),该增压器从一个供给源接收加压驱动流体,该增压器使得驱动流体的压力超过其供给压力,并以所述升高的压力将驱动流体供给到所述隔膜泵中,从而产生泵的泵送冲程,该冲程产生的输出压力超过驱动流体供给压力。
2.如权利要求1所述的泵送系统,其特征在于所述增压器至少为两倍增压器,并且该泵的输入与输出压力比一般为1∶1,因此泵的输出管线中的压力为供给到增压器中的驱动流体的供给压力的两倍。
3.如权利要求1所述的泵送系统,其特征在于所述增压器至少为2.5倍增压器,并且该泵的输入与输出压力比一般为1∶1,因此泵的输出管线中的压力为供给到增压器中的驱动流体的供给压力的2.5倍。
4.如权利要求1到3中任一项所述的泵送系统,其特征在于该增压器整合在隔膜泵中。
5.如前述任一权利要求所述的泵送系统,其特征在于所述增压器(37)整合到形成泵组件一部分的控制阀中。
6.如权利要求1到5中任一项所述的泵送系统,其特征在于该隔膜泵为双作用隔膜泵,该增压器整合到一个轴阀(32)中,该轴阀控制驱动流体供给到双作用隔膜泵的隔膜(17、17a)。
7.如权利要求1所述的泵送系统,其特征在于该隔膜泵具有1∶1的输入与输出压力比。
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