CN207093362U - 一种隔膜泵用机械式排油结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔膜泵用机械式排油结构，包括排油阀和隔膜导杆，所述排油阀包括阀体和阀芯，所述阀体设置有阀体内腔和排油通道，所述阀芯的上部和中部均位于所述阀体内腔中，阀芯的下部穿出阀体下侧并设有滚轮，所述隔膜导杆设置有开口向上的凹槽段，隔膜向工作腔最大变形过程中，隔膜导杆的尾部高出凹槽段的部位和阀芯下部的滚轮抵接，所述滚轮带动阀芯开启排油阀；隔膜向油腔变形过程中，阀芯下部的滚轮运行至凹槽段上方，阀芯弹簧推动阀芯关闭排油阀。本结构降低了排油阀制造成本，控制系统简单，可靠性高，维护成本低，密封效果好。

Description

一种隔膜泵用机械式排油结构

技术领域

本实用新型涉及隔膜泵，具体是涉及一种隔膜泵用机械式排油结构。

背景技术

隔膜泵是往复泵的一个重要分支，如图1所示，现有技术中隔膜泵包括动力装置、活塞100、缸套200、油腔300、隔膜400、隔膜导杆401、控制磁体402、工作腔500、吸入阀501、排出阀502、缓冲器600、油站700、排油阀701、补油阀702、排油电磁探头703和补油电磁探头704。隔膜泵工作时，动力装置带动活塞100在缸套200内往复运动，由于油腔300位于隔膜400一侧并与缸套200连通，活塞100的运动通过油腔300内的液压油而传到隔膜400并使隔膜400来回鼓动，隔膜400来回鼓动时改变位于隔膜400另一侧的工作腔500容积，同时依靠吸入阀501、排出阀502和缓冲器600的配合完成吸入和排出液体。

隔膜的变形量（即挠度或位置）需得到有效控制，否则可能造成隔膜400的过度剪切甚至破坏，影响产品的正常使用。目前，国内外的隔膜泵对多余的液压油主要为电磁式排油阀，如荷兰GEHO公司生产的隔膜泵即是采用该技术。使用电磁式排油阀时，在隔膜400一侧（靠近油腔300侧）的中心固定隔膜导杆401，隔膜导杆401沿油腔300走向布置且远隔膜400端附近设置有控制磁体402，当控制磁体402运动至排油电磁探头703附近后产生电磁信号，控制排油阀701工作，以排出多余的液压油至油站700内。该装置能有效的排掉隔膜泵多余的液压油，防止隔膜过度变形。但目前电磁式排油阀的信号转换元器件较多，成本高，控制系统复杂，可靠性低，维护成本高。当某一元器件出故障，整个系统就不能正常工作。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提出一种隔膜泵用机械式排油结构，本结构降低了排油阀制造成本，控制系统简单，可靠性高，维护成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种隔膜泵用机械式排油结构，包括排油阀和隔膜导杆，所述排油阀包括阀体和阀芯，所述阀体设置有阀体内腔和排油通道，所述阀芯的上部和中部均位于所述阀体内腔中，阀芯的下部穿出阀体下侧并设有滚轮，所述隔膜导杆位于滚轮下方并通过阀芯控制排油阀开启或关闭，所述阀体内腔包括从上往下依次设置并同轴的第一内腔、第二内腔、第三内腔、第四内腔、第五内腔和第六内腔，所述第二内腔、第三内腔和第四内腔的直径逐渐减小，第二内腔和第三内腔连接处构成第一台阶，所述第五内腔的直径小于第四内腔和第六内腔的直径；所述排油通道一端与第五内腔连通且另一端与油箱连通；所述阀芯上部和中部的外壁从上往下依次设置有第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，所述第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段直径逐渐减小，第一圆柱段与第二圆柱段连接处构成第一圆锥面；所述第一圆柱段位于第二内腔中，第一圆柱段直径大于第三内腔的直径并小于第二内腔的直径；所述第二圆柱段与第四内腔相适配，第四圆柱段上部与第六内腔相适配；第二圆柱段与第四内腔的内腔壁连接后且第一圆锥面与第一台阶相抵接时，排油阀关闭，第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间均分离后，排油阀开启；阀芯内腔为上部直径大于下部直径的阶梯孔，在阶梯孔的台阶和第一内腔顶部之间设有被压缩的阀芯弹簧，所述阀芯弹簧具有将阀芯向下推的作用力；所述隔膜导杆设置有开口向上的凹槽段，所述凹槽段走向垂直于隔膜导杆轴线，隔膜向工作腔最大变形过程中，隔膜导杆的尾部高出凹槽段的部位和阀芯下部的滚轮抵接，所述滚轮带动阀芯向上移动并使第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间先后分离；隔膜向油腔变形过程中，阀芯下部的滚轮运行至凹槽段上方，阀芯弹簧推动阀芯向下移动并使第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间连接且第一圆锥面和第一台阶相抵接。

本结构中的机械式排油阀制造成本低，控制系统简单，可靠性高，维护成本低；下阀体与阀芯之间通过锥面与圆柱面两处密封，密封效果好；阀芯下端装有滚轮，减少了阀芯上下移动时所受的侧向力；隔膜导杆设置有开口向上的凹槽段，凹槽段上表面低于凹槽段两侧，凹槽段的两侧边为斜边且与凹槽段底边之间夹角为钝角，方便了滚轮在隔膜导杆的凹槽段和隔膜导杆的尾部高出凹槽段的部位之间移动。

进一步地，本实用新型所述第一圆柱段外壁与第二内腔的内腔壁之间构成第一间隙；排油阀关闭时，第二圆柱段下部和第四内腔的内腔壁连接，第二圆柱段上部与第三内腔壁之间构成第二间隙；第三圆柱段外壁与第五内腔的内腔壁之间构成第三间隙；所述第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间先后分离后，所述阀体内腔、第一间隙、第二间隙、第三间隙和排油通道之间均连通时，排油阀开启。

进一步地，本实用新型所述阀体包括上阀体和下阀体，所述第一内腔和第二内腔设置在上阀体下部，所述第三内腔、第四内腔、第五内腔和第六内腔从上往下依次设置在下阀体上。

进一步地，本实用新型所述排油通道包括上阀体排油通道和下阀体排油通道，所述上阀体排油通道包括依次连通的第一竖直段、第一水平段和第二竖直段，所述第一竖直段轴线与上阀体轴线重合并与油箱连通；所述下阀体排油通道包括第三竖直段与第二水平段，所述第三竖直段与第二竖直段连通且轴线重合，所述第二水平段与第五内腔连通。上阀体和下阀体中都设置有排油通道，使排油通道的布局更为合理，方便了排油通道的加工。

进一步地，本实用新型所述上阀体排油通道上端连接有接头，所述接头与上阀体上端固定，上阀体排油通道中设置有单向阀，所述单向阀位于接头下方，所述接头与单向阀之间设置有单向阀弹簧，排油阀关闭后，所述单向阀关闭，自然状态下，所述单向阀弹簧具有将单向阀关闭的弹力；排油阀开启后，单向阀在液压油的作用下打开。

进一步地，本实用新型所述阀芯下部包括两耳板，所述滚轮固定在两耳板之间。滚轮直径大于第四圆柱段直径。

进一步地，本实用新型所述隔膜导杆轴线位于滚轮所在竖直平面内。

进一步地，本实用新型所述凹槽段包括底边和两侧边，所述两侧边为斜边且与底边之间夹角为钝角。

进一步地，本实用新型所述下阀体上固定有横向的导向销钉，所述阀芯中部沿轴向设有导向槽，所述导向销钉插入导向槽内，导向销钉与导向槽相适配。导向销钉可以防止阀芯在阀体内腔中旋转。

进一步地，本实用新型所述第二内腔和第五内腔直径相等，第四内腔与第六内腔直径相等。

相比现有技术，本实用新型的有益效果主要体现在：

1、本结构中的机械式排油阀制造成本低，控制系统简单，可靠性高，维护成本低；

2、下阀体与阀芯之间通过锥面与圆柱面两处密封，密封效果好；

3、阀芯下端装有滚轮，减少了阀芯上下移动时所受的侧向力；

4、隔膜导杆设置有开口向上的凹槽段，凹槽段上表面低于凹槽段两侧，凹槽段的两侧边为斜边且与凹槽段底边之间夹角为钝角，方便了滚轮在隔膜导杆的凹槽段和隔膜导杆的尾部高出凹槽段的部位之间移动；

5、上阀体和下阀体中都设置有排油通道，使排油通道的布局更为合理，方便了排油通道的加工。

附图说明

图1为现有技术的隔膜泵进油、排油系统示意图；

图2为本实用新型实施例的隔膜泵用机械式排油结构示意图；

图3为本实用新型实施例中排油阀的阀体内腔和排油通道结构示意图；

图4为本实用新型实施例的阀芯结构示意图。

附图中，1-阀体；2-阀芯；3-阀芯弹簧；4-单向阀；5-接头；6-销钉；

11-上阀体；12-下阀体；13-阀体内腔；14-排油通道；21-第一圆柱段；22-第二圆柱段；23-第三圆柱段；24-第四圆柱段；25-阀芯内腔；26-导向槽；27-耳板；28-滚轮；

100-活塞；131-第一内腔；132-第二内腔；133-第三内腔；134-第四内腔；135-第五内腔；136-第六内腔；137-第七内腔；138-第八内腔；141-第一竖直段；142-第一水平段；143-第二竖直段；144-第三竖直段；145-第二水平段；200-缸套；300-油腔；400-隔膜；401-隔膜导杆；402-控制磁体；500-工作腔；501-吸入阀；502-排出阀；600-缓冲器；700-油站；701-排油阀；702-补油阀；703-排油电磁探头；704-补油电磁探头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图2至图4所示，本实施例的隔膜泵用机械式排油结构，包括排油阀和隔膜导杆401，所述排油阀包括阀体1和阀芯2，所述阀体1设置有阀体内腔13和排油通道14，所述阀芯2的上部和中部均位于所述阀体内腔13中，阀芯2的下部穿出阀体1下侧并设有滚轮28，所述隔膜导杆401位于滚轮28下方并通过阀芯2控制排油阀开启或关闭。

如图3所示，阀体内腔13包括从上往下依次设置并同轴的第一内腔131、第二内腔132、第三内腔133、第四内腔134、第五内腔135、第六内腔136、第七内腔137和第八内腔138，所述第二内腔132、第三内腔133和第四内腔134的直径逐渐减小，第二内腔132和第三内腔133连接处构成第一台阶，所述第五内腔135的直径小于第四内腔134和第六内腔136的直径。具体地，本实施例中，第一内腔131是阀芯弹簧3上端的固定腔，第二内腔132和第五内腔135直径相等，第四内腔134与第六内腔136直径相等，第八内腔138直径大于第六内腔136直径，第七内腔137直径大于第八内腔138直径，其中第六内腔136的内腔壁与阀芯2之间设置有若干个密封圈。

如图2至图4所示，阀芯2上部和中部的外壁从上往下依次设置有第一圆柱段21、第二圆柱段22、第三圆柱段23和第四圆柱段24，所述第一圆柱段21、第二圆柱段22和第三圆柱段23直径逐渐减小，第一圆柱段21与第二圆柱段22连接处构成第一圆锥面；所述第一圆柱段21位于第二内腔132中，第一圆柱段21直径大于第三内腔133的直径并小于第二内腔132的直径；所述第二圆柱段22与第四内腔134相适配，第四圆柱段24上部与第六内腔136相适配；第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁连接后且第一圆锥面与第一台阶相抵接时，排油阀关闭，第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间均分离后，排油阀开启。

如图2和图3所示，阀芯内腔25为上部直径大于下部直径的阶梯孔，在阶梯孔的台阶和第一内腔131顶部之间设有被压缩的阀芯弹簧3，第一内腔131直径与阀芯弹簧3外径相适配，所述阀芯弹簧3具有将阀芯2向下推的作用力。阀芯2下部包括两耳板27，所述滚轮28固定在两耳板27之间，隔膜导杆401轴线位于滚轮28所在竖直平面内。具体地，本实施例中滚轮28直径大于第四圆柱段24直径，两耳板27在俯视方向的的尺寸均小于第四圆柱段24下部的尺寸。

如图2所示，隔膜导杆401设置有开口向上的凹槽段，所述凹槽段包括底边和两侧边，所述两侧边为斜边且与底边之间夹角为钝角，凹槽段走向垂直于隔膜导杆401轴线。如图3和图4所示，隔膜400向工作腔500最大变形过程中，隔膜导杆401的尾部高出凹槽段的部位和阀芯2下部的滚轮28抵接，所述滚轮28带动阀芯2向上移动并使第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间先后分离；隔膜400向油腔300变形过程中，阀芯2下部的滚轮28运行至凹槽段上方，阀芯弹簧3推动阀芯2向下移动并使第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间连接且第一圆锥面和第一台阶相抵接。

如图2至图4所示，第一圆柱段21外壁与第二内腔132的内腔壁之间构成第一间隙；排油阀关闭时，第二圆柱段22下部和第四内腔134的内腔壁连接，第二圆柱段22上部与第三内腔壁133之间构成第二间隙；第三圆柱段23外壁与第五内腔135的内腔壁之间构成第三间隙；所述第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间先后分离后，所述阀体内腔13、第一间隙、第二间隙、第三间隙和排油通道14之间均连通时，排油阀开启。

如图2和图3所示，排油通道14一端与第五内腔135连通且另一端与油箱700连通。本实施例中，排油通道14包括上阀体排油通道和下阀体排油通道，所述上阀体排油通道包括依次连通的第一竖直段141、第一水平段142和第二竖直段143，所述第一竖直段141轴线与上阀体11轴线重合并与油箱700连通；所述下阀体排油通道包括第三竖直段144与第二水平段145，所述第三竖直段144与第二竖直段143连通且轴线重合，所述第二水平段145与第五内腔135连通。上阀体11和下阀体12中都设置有排油通道14，使排油通道14的布局更为合理，方便了排油通道14的加工。

如图2所示，上阀体排油通道上端连接有接头5，所述接头5与上阀体11上端固定，上阀体排油通道中设置有单向阀4，所述单向阀4位于接头5下方，所述接头5与单向阀4之间设置有单向阀弹簧，排油阀关闭后，所述单向阀4关闭，自然状态下，所述单向阀弹簧具有将单向阀4关闭的弹力；排油阀开启后，单向阀4在液压油的作用下打开。

如图2和图4所示，下阀体12上固定有横向的防止阀芯2在阀体内腔13中旋转的导向销钉6，所述阀芯中部沿轴向设有导向槽26，所述导向销钉6插入导向槽26内，导向销钉6与导向槽26相适配。

如图1至图4所示，本实用新型的工作原理是：活塞100向油腔300移动过程中，隔膜向工作腔500变形最大时，隔膜导杆401的尾部高出凹槽段的部位和阀芯2下部的滚轮28抵接，所述滚轮28带动阀芯2向上移动并使第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间先后分离，所述阀体内腔13、第一间隙、第二间隙、第三间隙和排油通道14之间均连通时，排油阀打开；隔膜400向油腔300变形过程中，阀芯2下部的滚轮28运行至凹槽段上方，阀芯弹簧3推动阀芯2向下移动并使第二圆柱段22与第四内腔134的内腔壁之间连接且第一圆锥面和第一台阶相抵接，排油阀关闭，所述阀芯2向上移动时能克服阀芯弹簧3的弹力。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种隔膜泵用机械式排油结构，包括排油阀和隔膜导杆，所述排油阀包括阀体和阀芯，所述阀体设置有阀体内腔和排油通道，所述阀芯的上部和中部均位于所述阀体内腔中，阀芯的下部穿出阀体下侧并设有滚轮；所述隔膜导杆位于滚轮下方并通过阀芯控制排油阀开启或关闭，其特征在于：

所述阀体内腔包括从上往下依次设置并同轴的第一内腔、第二内腔、第三内腔、第四内腔、第五内腔和第六内腔，所述第二内腔、第三内腔和第四内腔的直径逐渐减小，第二内腔和第三内腔连接处构成第一台阶，所述第五内腔的直径小于第四内腔和第六内腔的直径；

所述排油通道一端与第五内腔连通且另一端与油箱连通；

所述阀芯上部和中部的外壁从上往下依次设置有第一圆柱段、第二圆柱段、第三圆柱段和第四圆柱段，所述第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段直径逐渐减小，第一圆柱段与第二圆柱段连接处构成第一圆锥面；所述第一圆柱段位于第二内腔中，第一圆柱段直径大于第三内腔的直径并小于第二内腔的直径；所述第二圆柱段与第四内腔相适配，第四圆柱段上部与第六内腔相适配；第二圆柱段与第四内腔的内腔壁连接后且第一圆锥面与第一台阶相抵接时，排油阀关闭，第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间均分离后，排油阀开启；

阀芯内腔为上部直径大于下部直径的阶梯孔，在阶梯孔的台阶和第一内腔顶部之间设有被压缩的阀芯弹簧，所述阀芯弹簧具有将阀芯向下推的作用力；

所述隔膜导杆设置有开口向上的凹槽段，所述凹槽段走向垂直于隔膜导杆轴线，隔膜向工作腔最大变形过程中，隔膜导杆的尾部高出凹槽段的部位和阀芯下部的滚轮抵接，所述滚轮带动阀芯向上移动并使第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间先后分离；隔膜向油腔变形过程中，阀芯下部的滚轮运行至凹槽段上方，阀芯弹簧推动阀芯向下移动并使第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间连接且第一圆锥面和第一台阶相抵接。

2.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述第一圆柱段外壁与第二内腔的内腔壁之间构成第一间隙；排油阀关闭时，第二圆柱段下部和第四内腔的内腔壁连接，第二圆柱段上部与第三内腔壁之间构成第二间隙；第三圆柱段外壁与第五内腔的内腔壁之间构成第三间隙；所述第一圆锥面与第一台阶之间、第二圆柱段与第四内腔的内腔壁之间先后分离后，所述阀体内腔、第一间隙、第二间隙、第三间隙和排油通道之间均连通时，排油阀开启。

3.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述阀体包括上阀体和下阀体，所述第一内腔和第二内腔设置在上阀体下部，所述第三内腔、第四内腔、第五内腔和第六内腔从上往下依次设置在下阀体上。

4.根据权利要求3所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述排油通道包括上阀体排油通道和下阀体排油通道，所述上阀体排油通道包括依次连通的第一竖直段、第一水平段和第二竖直段，所述第一竖直段轴线与上阀体轴线重合并与油箱连通；所述下阀体排油通道包括第三竖直段与第二水平段，所述第三竖直段与第二竖直段连通且轴线重合，所述第二水平段与第五内腔连通。

5.根据权利要求4所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述上阀体排油通道上端连接有接头，所述接头与上阀体上端固定，上阀体排油通道中设置有单向阀，所述单向阀位于接头下方，所述接头与单向阀之间设置有单向阀弹簧，排油阀关闭后，所述单向阀关闭，自然状态下，所述单向阀弹簧具有将单向阀关闭的弹力；排油阀开启后，单向阀在液压油的作用下打开。

6.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述阀芯下部包括两耳板，所述滚轮固定在两耳板之间。

7.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述隔膜导杆轴线位于滚轮所在竖直平面内。

8.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述凹槽段包括底边和两侧边，所述两侧边为斜边且与底边之间夹角为钝角。

9.根据权利要求3所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述下阀体上固定有横向的导向销钉，所述阀芯中部沿轴向设有导向槽，所述导向销钉插入导向槽内，导向销钉与导向槽相适配。

10.根据权利要求1所述的隔膜泵用机械式排油结构，其特征在于：所述第二内腔和第五内腔直径相等，第四内腔与第六内腔直径相等。