CN211397874U - 一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法。该设备由泵体、减速机、电动机、变频器、电控箱等组成，所述的泵体有泵壳、泵盖、内轮，外轮、密封一、密封二、密封三；泵壳的圆周壁上有进料口和出料口；泵壳的内端固定有偏心轴用来安装内轮，泵壳与内轮的端面之间有密封一；内轮为从动轮，其外侧套有的外轮为主动轮，内轮与外轮的端面之间有密封二；外轮后侧固定有轴套，轴套上套有泵盖，泵盖与外轮的端面之间有密封三。适用于食品加工或环保治理的水溶性浆料的计量输送，尤其适合于全自动流水线作业中对水溶性浆料的计量输送均匀和稳定，无液体泄漏、无气味释放。整个计量输送过程无二次污染。具有良好的社会效益和经济效益。

Description

一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵

技术领域

本实用新型属于一种计量泵技术领域，特别涉及一种可超低速大容积摆线计量泵。

背景技术

计量泵是现代工业生产中必不可少的设备，是非常重要的特殊泵之一，广泛用于城 乡水务系统、化工、石油、制药、食品等行业。计量泵主要由动力驱动、流体输送和调节控制等三部分组成。根据驱动方式，可以分为电机驱动、电磁驱动、气动。目前，因其动力驱 动和流体输送方式的不同，计量泵分为三种基本形式即：柱塞式、隔膜式、波纹管式。柱塞 式计量泵，又称柱塞活塞式计量泵，为最早的结构，简单、低廉，而且排压高；缺点是其填 料密封会有少量泄漏，不宜输送含有磨粒的物料和有毒、易燃物料；因其在被计量的流体物 料与泵内润滑剂之间无法实现完全隔离，这一结构性缺点使得柱塞式计量泵，在防污染要求高的流体物料计量应用中，受到了诸多限制。隔膜式计量泵又分为机械隔膜式和液压隔膜式。 隔膜式计量泵，利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下，实现往复运动 即完成从吸入到排出过程；由于隔膜的隔离作用，在结构上，真正实现了被计量流体与驱动 润滑机构之间的隔离。波纹管式计量泵，是在柱塞外套波纹管来保证密封，柱塞不与计量的 流体物料接触，从而免除了密封填料及泵内润滑剂向计量物料泄漏；其缺点是只适用于低压 情况。

根据现有技术，上述各类计量泵可归结为六大特点：1)它们属于往复型容积泵；2)其流量几乎不随压力增减而变化；3)在进出口处均有单向止回阀；4)停/开伡时均可全量程精确调节流量；5)通常采用耐腐蚀材料制造；6)适合长期连续使用。作为具有流体介质输送功能和流体流量调节功能的输送机械，计量泵已然成为现代化工业流程的核心设备，其中 隔膜计量泵结构设计合理无泄漏，计量介质和泵内润滑剂之间能够完全实现隔离，并且耐压、 耐磨、耐腐蚀，深受客户青睐。但是，由于现有技术的计量泵在进出口处均有单向止回阀， 参见所述现有技术的计量泵六大特点的第3点，在输送介质的纯度和浓度等方面的应用就受到 限制。例如，单向止回阀是否堵塞或有异物卡住、甚至单向止回阀损坏，包括阀芯与阀座配 合不好、阀体密封环失效、阀弹簧失效或其预紧力不当，都会造成排液量不足、排出压力不 稳定、流量精度不达标，在实际应用中是常见故障。尤其在安装时，单向止回阀的阀线处不 得碰撞、损坏，特别是阀座与垫片的位置是否正确、到位，否则，该泵将不能正常工作。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及人们的环保意识不断增强和工业 生产的自动化要求，在现代的生产实践中，大量的水溶性浆料的计量输送日益增多。例如， 食品加工行业的豆瓣酱、辣椒酱、甜蜜酱、酸辣酱等等，环保行业的生活淤泥、工业污泥、 甚至人类粪便等等的无害化、资源化和减量化处理，都涉及到大量的水溶性浆料的计量输送。 这些水溶性浆料，其含水率通常都在80％左右、也有低到70％或高到90％的、甚至90％以上；其 材质多杂，包括水分、悬浮物、粉末、微小固体颗粒、细短植物纤维……，成分也大相径庭。 并且，水溶性浆料在搅动或输送或流动时呈现出胶状流体的样态，而在静置或接近静置、停 止流动时就会有沉淀和分层以及渗析出水分形成混浊的水体层。

所以，采用现有的计量泵对水溶性浆料进行计量输送就有困难，一旦计量泵进出口 的单向止回阀被水溶性浆料中的微小固体颗粒和细短植物纤维所堵塞或卡住，就得拆开阀门、 清洗单向止回阀，就有迫使整条流水线机械停止作业、造成停产损失的危险。

另外，在泵的分类里，还有一种容积泵分支，就是内啮合摆线齿轮泵，简称摆线齿轮泵或摆线泵，也叫转子泵。通常，摆线齿轮泵的内外转子相差一个齿，它是利用齿间密封容积的变化来实现吸、压流体进行输送的，是由前后盖、外转子(为从动轮)和偏心安置在泵体内的内转子(为主动轮)等组成，其优点是结构紧凑、体积小、零件少，转速可高达 10,000r/min，运动平稳、噪声低、容积效率较高等；缺点是流量脉动大，转子的制造工艺复 杂等，也有采用粉末冶金压制成型。根据内啮合摆线齿轮泵的结构特点，在输油系统中可作传输、增压泵，在燃油系统中可作传输、加压、喷射的燃油泵，在一切工业领域中均可作润滑泵应用。

由于现有技术的内啮合摆线齿轮泵，其内外转子的端面之间、以及转子端面与泵体 内壁之间具有间隙，故在转子齿轮与填料室内存在一定的泄漏现象。例如，在航空航天飞行 器发动机的应用实践中，为了改善泵的转子轴向间隙和径向间隙泄流量过大的滴漏情况，中 国专利文献号CN201611071917.6-西安航天动力研究所的“一种高压屏蔽摆线泵”，采用“在 内、外摆线转子两侧设置有补偿侧板，补偿侧板位于衬套内侧，补偿侧板与端盖、壳体之间 设置有左侧密封(密封圈，另注)与右侧密封(密封圈，另注)……”从而“利用高压介质 产生的轴向力以及左侧密封与右侧密封的预紧力，使补偿侧板与摆线转子贴紧，实现端面密 封。”该发明较好地解决现有摆线泵间隙泄流量相对较大，可在一定程度上减少泵壳与转子 之间的间隙泄流量。但是，根据该发明所描述的“左侧密封”与“右侧密封”，是在每侧各为 一大一小直径的两个密封圈或“密封条”形成局部平面密封结构，因此仍不能完全杜绝高压 液体的渗透和泄漏。

这种结构的摆线齿轮泵，虽然实现了转子与壳体内壁之间的局部端面密封，但是仍 不能解决水溶性浆料的低速或者超低速输送。这是因为：1)现有技术的摆线齿轮泵，其进出 口通常设置在泵头端部轴向外侧壁上并呈直角管道通入泵体，一旦停伡，水溶性浆料的沉淀 物就会堵塞在直角管道里，重新启动就有困难；2)现有技术的摆线齿轮泵，由于缺少泵体内 部的完整密封，在其低速或者超低速运转时、接近停止运转或者停伡静止时，水溶性浆料的 水分就会渗出形成水体从进口向出口泄漏，影响浆料均匀输送。因此，欲将现有技术的摆线 齿轮泵，应用到水溶性浆料的计量输送上，也是不能适用的。

所以，在水溶性浆料的计量输送中，如何保证计量泵在低速或者超低速运转时、接近停止运转或者停伡静止时不堵塞、无泄漏，是一个亟待解决的大问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种工艺简单、操作方便和使用 安全的具有可超低速大容积无泄漏摆线计量泵。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：

本实用新型为一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵。该设备由泵体1、减速机2、电动机3、变频器4、电控箱5等组成，所述的泵体1，有泵壳10、泵盖11、内轮12，外轮 13、密封一14、密封二15、密封三16；泵壳10的圆周壁上有进料口17和出料口18；泵壳10的内侧端部固定有偏心轴101用来安装内轮12，泵壳10与内轮12的端面之间有密封一 14；内轮12为从动轮，其外侧套有的外轮13为主动轮，内轮12与外轮13的端面之间有密 封二15；外轮13后侧固定有轴套131，轴套131上套有泵盖11，泵盖11与外轮13的端面 之间有密封三16；轴套131与泵盖11之间有油封20和轴承30和挡圈40按顺序排列，轴套 131的轴孔可连接减速机2的输出轴；泵盖11与泵壳10之间有密封圈50，泵盖11与泵壳 10的连接采用紧固螺栓；密封一14是与泵壳1内径相互一致的偏心圆垫、密封二15是与外 轮13齿槽镶嵌的凹槽齿形圆垫、密封三16是与外轮13外径或泵壳10内径相互一致的同心 圆圆垫，密封一14和密封二15和密封三16的材质是四氟乙烯材质。

所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，还可以由泵体1、减速机2、电动机3等直接组成。

所述的偏心轴101与内轮12之间还可以有轴承。

附图说明

图1是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备系统结构示意图。其中，双点划线向标表示电控箱5的外部进线，包括电源供电、增量请求信号Z、 减量请求信号J、暂停计量请求信号JT、恢复计量请求信号JF等等电气连接线；虚线双向标 表示变频器4安装在电控箱5内部与其它电器的进出电气连接线；实线双向标表示电控箱5 与电动机3之间的双向电气连接线，包括经变频器4输出频率fi的电源、增量请求信号Z、 减量请求信号J、暂停计量请求信号JT、恢复计量请求信号JF等等电气连接线。图中，变频 器4为可选电器元件，当流水线作业要求单一定量供给(喂)料时，计量泵1输入固定转速 N的减速机2应根据选用的电动机3设计相应的速比b专门定制匹配，则变频器4及其变频 控制可以省略。

图1标号说明：

1、泵体； 17、进料口； 18、出料口； 2、减速机；

3、电动机； 4、变频器 5、电控箱。

图2是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备系统部件泵体1结构示意图，其中泵壳10和偏心轴101为一体，外轮13和轴套131为一体。

图2标号说明：

10、泵壳； 101、偏心轴 11、泵盖； 12、内轮；

13、外轮； 131、轴套； 14、密封一； 15、密封二；

16、密封三； 17、进料口； 18、出料口； 20、油封；

30、轴承； 40、挡圈； 50、密封圈。

图3是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备系统部件泵体1的内轮12、外轮13结构示意图，其中外轮13和轴套131为一体。

图3标号说明：

12、内轮，其左侧为正视图、右侧为剖视图；

13、外轮，其左侧为正视图、右侧为剖视图；

图4是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备系统部件泵体1的密封一14、密封二15、密封三16结构示意图，均为正视图。图4标号说明：

14、密封一；15、密封二；16、密封三。

图5是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的所对应的计量控制流程示意图。图中，如fi＝fi+0.01×n，式中n为整数[1，5]的含义是：等号左侧fi为 当前频率，等号右侧fi为之前频率，式中0.01×n为某变频器显示频率数值保留两位小数， 亦即下道流水线作业给(喂)料的增量修正值，n为整数[1，5]的具体数值应根据实际流水线作业给(喂)料的步进增量大小选择决定(如果在式中是负号为减量)。

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作进一步详细描述：

图1至图4所示的，是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备结构示意图。它包括以下装置：泵体1、减速机2、电动机3、变频器4、电控箱5等组 成，所述的泵体1，有泵壳10、泵盖11、内轮12，外轮13、密封一14、密封二15、密封三 16；泵壳10的圆周壁上有进料口17和出料口18；泵壳10的内端固定有偏心轴101用来安 装内轮12，泵壳10与内轮12的端面之间有密封一14；内轮12为从动轮，其外侧套有的外 轮13为主动轮，内轮12与外轮13的端面之间有密封二15；外轮13后侧固定有轴套131， 轴套131上套有泵盖11，泵盖11与外轮13的端面之间有密封三16；轴套131与泵盖11之 间有油封20和轴承30和挡圈40按顺序排列，轴套131的轴孔可连接驱动轴；泵盖11与泵 壳10之间有密封圈50，泵盖11与泵壳10的连接采用紧固螺栓；密封一14是与泵壳1内径 相互一致的偏心圆平垫、密封二15是与外轮13齿槽镶嵌的凹槽齿形圆平垫、密封三16是与 外轮13外径或泵壳10内径相互一致的同心圆平垫，密封一14和密封二15和密封三16的材 质是四氟乙烯材质。

所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，还可以由泵体1、减速机2、电动机3等直接组成。亦即：当流水线作业要求单一定量供给(喂)料时，计量泵1输入固定转 速N的减速机2应根据选用的电动机3设计相应的速比b专门定制匹配，则变频器4及其变 频控制可以省略。

所述的偏心轴101与内轮12之间还可以有轴承。

结合图5并且参考图1至图4，将其工作原理和操作程序，在流水线作业上计量输送的应用详述如下，步骤：从a0到a10。

首先，在开机前应检查设备电气连线正确连接，以保证本发明一种可超低速大容积 无泄漏摆线计量泵及其计量方法的正确工作。现在，可以进入下列工艺步骤：

a0.在开机前按照流水线作业上工序要求的单位时间进料量Vo毫升/分钟(即 ml/min)，得出外轮13即主动轮的初定转速No转/分钟(即r/min)和对应的变频器4输出 电源频率的初值fo赫兹(即Hz)。计算公式如下：

No＝Vo/V；

式中，No：摆线外轮13即主动轮的初始转速No，量纲：r/min；

Vo：单位时间给喂料计量容积Vo，量纲：ml/min；

V：主动轮转动一周的计量给料容积即V＝m×h1×h2×h3(通常在计量 泵的铭牌会有明确标注)，

其中，m为主动轮即外轮13的齿数，

h1为从动轮即内轮12节圆的齿宽，

h2为从动轮即内轮12的齿高，

h3为从动轮即内轮12的齿厚；

fo＝fr×No；

式中，fo：变频器4初始频率fo，量纲：Hz；

fr：减速机2输出轴转动1转/分钟对应的变频器4变频输出的频率Hz，

即fr＝50/Nj＝50×b/Nr(我国采用供电频率为50Hz)，

其中，Nj：减速机2额定转速即Nj＝Nr/b，

Nr为电动机3的额定转速，

b为减速机2输入转速与输出转速之比。

这里，特别要提出的是No有可能为分数或小数的，也就是说当No为分数或小数时候，例如：6/5转/分钟、1.5转/分钟、0.5转/分钟、0.2转/分钟、或者更小…，即可超低 速运行。

所述的大容积，是指相差一齿的内外转子(即内轮12和外轮13)，因其摆线外转 子即外轮13的直径较大而齿数较少，其多齿啮合所形成若干的单个密封容积也大。考虑到水溶性浆料的含水率高、粘度大，所以利用齿间密封大容积的大变化，才能方便将水溶性浆料吸入泵体1。尤其是进料口17和出料口18，它们连接在泵体1上的开孔位置是在泵壳10的 圆周壁上，且同一条直径、上下两侧对称的一个中心线上，并呈铅垂线状安装在流水线作业的管道上。进料口17连接的直通管道的口径尺寸可以足够大，甚至达到略大于摆线内轮12齿厚的尺寸。而出料口18连接的直通管道的口径尺寸，则可以根据下游工序的要求、将出料口18连接的直通管道的输出口径尺寸做得细巧点，只要不妨碍密封的大容积由大变小、将水溶 性浆料从出料口18连接的直通管道的细巧输出口挤压出来即可。在出料口18连接的直通管 道的细巧输出口径尺寸时，齿间密封大容积的变化就要缓慢变小，这就需要泵体1的外轮13 即主动轮的超低速缓慢旋转运行来计量输出水溶性浆料。又如果下游工序有某种要求，即： 将水溶性浆料按照规定的时间缓缓挤压成规定的粗细和长度的物料输出，那么选择合适的输 出口径和无泄漏大容积超低速的计量输出就可满足。

在计算出变频器4初始频率fo数据后，就可以进入开机供电工作流程的步骤a1.。

a1.按下电控箱5的“开机”按钮，给电控箱5供电，同时接通动力电源和流水线 作业输出各路信号的连线，变频器4和其他电气元件如PLC、接触器、继电器等等开始工作。 然后，打开电动进料阀，使得水溶性浆料从进料口17进入泵体1内。

这时，由于电动机3还未接通与变频器4输出频率fi电源，电动机3停机状态。 由于摆线齿轮泵的内外转子是多齿啮合形成了若干个密封容积，而且是内外转子相差一个齿，它是利用齿间密封容积的变化来实现吸、压流体进行输送的。在泵体1中内轮12和外轮13的啮合，无论处在什么位置，内轮12上所有的摆线齿齿面，均与外轮13上对应的齿面有密切的啮合。特别是泵体1内，泵壳10与内轮12的端面之间有密封一14；内轮12为从动轮， 其外侧套有的外轮13为主动轮，内轮12与外轮13的端面之间有密封二15；外轮13后侧固 定有轴套141，轴套141上套有泵盖11，泵盖11与外轮13的端面之间有密封三16；并且， 密封一14、密封二15、密封三16都是四氟乙烯材质的相应造型的密封平垫。因为在泵壳10 与内轮12的端面之间、内轮12与外轮13的端面之间、泵盖11与外轮13的端面之间，采用 密封一14、密封二15、密封三16都是四氟乙烯材质的相应造型的密封平垫，消除了现有技 术的间隙，从而使得在泵体1中内轮12与外轮13啮合的任意位置，都会形成若干个容积大 小不等的密封空间。因此，本发明在停车时，即使有水溶性浆料进入泵体1内，也不会有水 分从水溶性浆料中渗漏流出泵体1的出料口18。

a2.在控制箱5的控制面板的仪器上，设置变频器4输出电源频率初值fi＝fo。下续a3.。

a3.接通电动机3与变频器4输出频率fi电源，电动机3运行。下续a4.。

a4.电动机3以频率fi电源运行驱动减速机2带动外轮13即主动轮以转速Ni旋转。继续a5.

实际上，这时，刚开始的Ni还是摆线外轮13即主动轮的当前转速No，因为这时 变频器4输出电源频率初值fi＝fo＝fr×No。所以，此刻计量泵泵体1仍是按照原定的流水线作业上，工序要求的初始单位时间进料量Vo进行计量输送的。不过，此后的fi就是变频器 4的当前频率fi。

同理，由于摆线齿轮泵的内外转子是多齿啮合形成了若干个密封容积，而且是内外 转子相差一个齿，它是利用齿间密封容积的变化来实现吸、压流体进行输送的。在泵体1中 内轮12和外轮13的啮合，无论处在什么位置，内轮12上所有的摆线齿齿面，均与外轮13上对应的齿面有密切的啮合。特别是泵体1内，泵壳10与内轮12的端面之间有密封一14； 内轮12为从动轮，其外侧套有的外轮13为主动轮，内轮12与外轮13的端面之间有密封二 15；外轮13后侧固定有轴套141，轴套141上套有泵盖11，泵盖11与外轮13的端面之间有 密封三16；并且，密封一14、密封二15、密封三16都是四氟乙烯材质的相应造型的密封平 垫。因为在泵壳10与内轮12的端面之间、内轮12与外轮13的端面之间、泵盖11与外轮 13的端面之间，采用密封一14、密封二15、密封三16都是四氟乙烯材质的相应造型的密封 平垫，消除了现有技术的间隙，从而使得在泵体1中内轮12与外轮13啮合的任意位置，都 会形成若干个容积大小不等的完整密封空间。

当主动轮外轮13带动从动轮内轮12转动时，在内轮12与外轮13的交替变动啮合的摆线齿间，就会形成若干个容积大小不等的密封空间依次由大变小的循环变动，利用这些 齿间完整密封容积的变化，就可以实现吸、压流体进行无泄漏计量输送流体物料。正是本发明 在这些齿间构成了完整密封的容积变动，使得泵体1在吸、压流体输送水溶性浆料的运行中， 即使在其低速或者超低速运转时、接近停止运转或者停伡静止时，水溶性浆料的水分都不会 渗出齿间的完整密封容积、形成水体泄漏出出料口19，从而保持水溶性浆料均匀计量输送。

特别是进料口17和出料口18，它们连接的开孔位置是在泵壳10的圆周壁上，且 同一条直径、上下两侧对称的一个中心线上，并呈铅垂线状安装在流水线作业的管道上。对泵体1而言，进料口17和出料口18的进料和出料，是垂直于地面、在一个中心线上从上到下 直进直出，且进口、出口均为直通管道，管道内径尺寸可根据水溶性浆料的粘度及其含水率、包括输入输出等工序要求分别设置。由此，确保了水溶性浆料可以顺畅无泄漏的输进输出泵 体1。

从而，不但避免了采用现有技术中计量泵的单向止回阀，因水溶性浆料中的微小颗 粒和细短纤维造成堵塞阀门或卡住阀芯和因此造成流水线作业停产来清洗单向止回阀的经济 损失；也避免了现有技术中摆线齿轮泵，因其内外转子的间隙泄漏量和内外转子与泵内壁的 间隙泄漏量，造成水溶性浆料输送中的水分渗漏、输料不均或失稳；也避免了现有技术中摆 线齿轮泵，因其进出流体采用泵头端部直角弯管的输入输出，在停车后水溶性浆料就会沉淀 堵塞直角弯管、摆线齿轮泵就不能正常运行输送物料。

a5.如果是增量请求Z则fi＝fi+0.01×n、其中n为整数[1，5]并跳转a4，否则继续a6。

这里的Z是下道工序用料增加的增量请求信号。Z＝1为有，Z＝0为无，其中1或0 为下道工序监测仪器的电接点触点开合信号。上式fi＝fi+0.01×n，式中n为整数[1，5]的 含义是：等号左侧fi为当前频率，等号右侧fi为之前频率，式中0.01×n为某变频器显示 频率数值保留两位小数，亦即下道流水线作业给(喂)料的增量修正值，n为整数[1，5]的具 体数值应根据实际流水线作业给(喂)料的步进增量大小选择决定。

由于水溶性浆料的含水率较大，例如：多种材质的粉剂或糊剂混合时，就有用到大量的水体作为均匀混合的媒介按比例进行稀释。这些水溶性浆料，其含水率通常都在80％左 右、也有低到70％或高到90％的、甚至90％以上；其材质多杂，包括水分、悬浮物、粉末、微 小固体颗粒、细短植物纤维……，成分各异。实际生产中，每个批次原料供应的水溶性浆料， 它们的含水率不尽相同、在一定范围里会有波动。这些波动会直接影响到后续工序对该水溶 性浆料的加热时间和加热温度、以及送料管中的压力等数值控制的流水线作业上生产工艺的 需求。例如，下道工序实时测出工段上水溶性浆料的加热温度高于控温值，说明该水溶性浆 料含水率偏低，工段的加热量富裕(这时如果通过调节发热量来达到控温，但发热量会有热 惯性使温控产生波动，而通过物料的流量微调吸热就比较容易控温)，所以需要增加该水溶性 浆料的给(喂)料计量输送，因此控温装置发出超温信号和增加计量给(喂)料的增量请求 信号Z给电控箱5，这时电控箱5内的PLC就根据增量请求信号Z逐步调整增加变频器4的 输出频率fi＝fi+0.01×n，来增加电动机3和减速机2以及泵体1里外轮13的转速，以此进 行增加计量的给(喂)料，直到满足该下道工序的控制温度值则增量请求信号Z停止。

a6.如果是减量请求J则fi＝fi-0.01×n、其中n为整数[1，5]并跳转a4，否则继续a7.。

这里的J是下道工序用料减少的减量请求信号。J＝1为有，J＝0为无，其中1或0 为下道工序监测仪器的电接点触点开合信号。上式fi＝fi-0.01×n，式中n为整数[1，5]的 含义是：等号左侧fi为当前频率，等号右侧fi为之前频率，式中0.01×n为某变频器显示 频率数值保留两位小数，亦即流水线作业下游工序给(喂)料的减量修正值，n为整数[1，5] 的具体数值应根据实际流水线作业给(喂)料的步进减量大小选择决定。

如果下道工序实时测出工段上水溶性浆料的加热温度低于控温值，说明该水溶性浆 料含水率偏高，工段的加热量不济(这时如果通过调节发热量来达到控温，但发热量会有热 惯性使温控产生波动，而通过物料的流量微调吸热就比较容易控温)，所以需要减少该水溶性 浆料的给(喂)料计量输送，因此控温装置发出欠温信号和减少计量给(喂)料的减量请求 信号J给电控箱5，这时电控箱5内的PLC就根据减量请求信号J逐步调整减少变频器4的 输出频率fi＝fi-0.01×n，来降低电动机3和减速机2以及泵体1里外轮13的转速，以此进 行减少计量的给(喂)料，直到满足该下道工序的控制温度值则减量请求信号J停止。

a7.如果是停机请求T则a10，否则继续a8；

如果流水线作业因故或者完工下班要求全线停车，就要提前发出停机请求T信号给 电控箱5。

a8.如果是暂停计量请求JT则电动机3断开频率fi电源、并继续a9，否则跳转a4。

如果下道工序临时因故需要暂停计量输送物料，可提前发出暂停计量请求信号JT给电控箱5。JT为流水线作业下道工序工位上的可锁信号发生装置，闭合锁定时JT＝1，释放断开时JT＝0。当电控箱5收到暂停计量请求JT＝1信号时，电控箱5即通过接触器切断电动机3与变频器4输出的fi频率的电源的连接，则电动机3、减速机2和泵体1里的外轮13 停止转动，泵体1停止计量输送物料。

a9.如果是恢复计量请求JF则跳转a3，否则继续a7。

如果流水线作业下道工序工位因故暂停计量输送物料后，现在要求恢复计量输送物 料，就要在工位上发出恢复计量请求JF信号给电控箱5，由电控箱1去自动消除暂停计量请 求JT＝1信号即释放断开JT可锁信号发生装置使得JT＝0。再跳转到a3.恢复之前暂停时的计 量输送物料。

a10.关闭进料阀，切断供电，停机；

T信号是正常工作停机，当电控箱1收到停机请求T信号时，先关闭电动进料阀， 使得水溶性浆料停止从进料口17进入泵体1，再通过接触器切断电动机3与变频器4输出的 fi频率的电源的连接，则电动机3、减速机2和泵体1里的外轮13停止转动，泵体1停止计 量输送物料。最后，切断电控箱5的动力电源，停止计量输送工作即停机。

本实用新型的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法，至此，对于含 水率为70％至90％或90％以上的水溶性物料的计量输送，例如在流水线作业上计量输送的具体 实施例，即完整的实现了可超低速大容积无泄漏的摆线齿轮的计量输送。

本实用新型的可超低速大容积无泄漏的摆线齿轮计量输送特性，已在“一种连续真 空闪蒸液固分离泔水处理设备”中国专利文献CN207615346U(授权公告号)和“一种连续真 空闪蒸液固分离泔水处理设备及其处理方法”中国专利文献CN201711060541.3等环保技术的 应用实施例：“连续真空闪蒸泔水再生燃料机”样机上，成功地进行了运行实践和考验。该可 超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法得到了很好的实施应用和展示。在与“连续真 空闪蒸泔水再生燃料机”样机为整体运行展示的同时，经专家观摩考察后获得了一致高度好 评。于2019年4月荣获“中国(上海)国际发明创新展览会”金奖，获奖项目：“(湿垃圾) 泔水再生燃料机及其工艺技术”，证书编号：C227。

与本领域的现有技术相比，对于含水率为70％至90％或90％以上的水溶性物料的计 量输送，例如全自动流水线作业运行的“连续真空闪蒸泔水再生燃料机”的实施例，本实用 新型的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法，具有如下突出优点和有益效果：

1.可超低速大容积计量输送流体物料，最适合水溶性浆料计量输送。本发明的一种 可超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法，是专业适用于水溶性浆料的计量输送，尤 其适合于全自动流水线作业中对水溶性浆料的计量输送，如“连续真空闪蒸泔水再生燃料机” 中对泔水浆料限时定量给喂料装置应用的计量输送，整个加工过程全封闭连续加工，对下道 工序的闪蒸温控实现微调计量输送泔水浆料，快速而无泄漏，实现了加工场所的清洁生产和 环境卫生、减轻了加工人员的劳动强度，尤其是在连续加工的流水线作业的水溶性浆料计量 输送，可缩短加工时间，大大提高生产效率。

图4是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的设备系统部件泵体1的密封一14、密封二15、密封三16结构示意图，均为正视图。图4标号说明：

14、密封一；15、密封二；16、密封三。

图5是本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵实施例的所对应的计量控制流程示意图。图中，如fi＝fi+0.01×n，式中n为整数[1，5]的含义是：等号左侧fi为 当前频率，等号右侧fi为之前频率，式中0.01×n为某变频器显示频率数值保留两位小数， 亦即下道流水线作业给(喂)料的增量修正值，n为整数[1，5]的具体数值应根据实际流水线作业给(喂)料的步进增量大小选择决定(如果在式中是负号为减量)。

2.泵壳圆周壁上下对称圆心的大口径进出口直管道，大大方便水溶性浆料计量的输 入输出。采用大口径进出口直管道，使得水溶性浆料计量输送的进出物料畅通无阻；同时因 省去了现有技术中计量泵进出口上的单向止回阀，则避免了单向止回阀阀芯的卡住或堵塞， 从而保障了流水线作业对水溶性浆料的持续计量输送。

3.三组四氟乙烯材质的专属平垫，构成完整的密封结构，确保水溶性浆料无泄漏计 量输送。从而保障了流水线作业上水溶性浆料的持续计量输送物料的均匀和稳定。

尤其是采用本实用新型一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵及其计量方法，无论 是食品加工还是环保治废，对于流水线作业的水溶性浆料的计量输送均匀和稳定，封闭连接、 管道传送，无液体泄漏、无气味释放。整个计量输送过程无二次污染。

整套设备为机电一体化设计。在水溶性浆料的计量输送中，对于各工艺参数的设定 和工艺流程的运行，可由电控箱5中PLC等实现电气自动化闭环控制进行监控、调整、和控 制。安全、可靠，无污染。在现代的生产实践中，大量的水溶性浆料的计量输送日益增多。例如，食品加工行业的豆瓣酱、辣椒酱、甜蜜酱、酸辣酱等等，环保行业的生活淤泥、工业 污泥、甚至人类粪便等等的无害化、资源化和减量化处理，都涉及到大量的水溶性浆料的计量输送均匀和稳定。具有良好的社会效益和经济效益。

此外，本实用新型的其他实施例的设备结构和工艺步骤，还包括上述实施例中所述 的泵体1内密封一14、密封二15、密封三16等密封平垫，还可以是形状和材质的实施例的设备结构；还包括上述实施例中所述的泵体1内外轮13和内轮12，还可以是内轮12是主动轮和外轮13是从动轮的实施例的设备结构；还包括上述实施例中所述的泵体1和减速机2，还可以是连轴成两位一个整体的实施例的设备结构；还包括上述实施例中所述的泵体1和减 速机2以及电动机3，还可以是连轴成三位一个整体的实施例的设备结构，都构成了本实用 新型的其他实施方式。

显然，本实用新型的上述实施例，仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础 上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而 这些由本实用新型的构思所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：由泵体(1)、减速机(2)、电动机(3)、变频器(4)、电控箱(5)等组成，所述的泵体(1)，有泵壳(10)、泵盖(11)、内轮(12)，外轮(13)、密封一(14)、密封二(15)、密封三(16)；

所述的泵壳(10)的圆周壁上有进料口(17)和出料口(18)；

所述的泵壳(10)的内端固定有偏心轴(101)用来安装内轮(12)，泵壳(10)与内轮(12)的端面之间有密封一(14)；

所述的内轮(12)为从动轮，其外侧套有的外轮(13)为主动轮，内轮(12)与外轮(13)的端面之间有密封二(15)；

所述的外轮(13)后侧固定有轴套(131)，轴套(131)上套有泵盖(11)，泵盖(11)与外轮(13)的端面之间有密封三(16)；

所述的轴套(131)与泵盖(11)之间有油封(20)和轴承(30)和挡圈(40)按顺序排列，轴套(131)的轴孔可连接驱动轴；

所述的泵盖(11)与泵壳(10)之间有密封圈(50)，泵盖(11)与泵壳(10)的连接采用紧固螺栓。

2.根据权利要求1所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封一(14)是与泵壳(10)内径相互一致的偏心圆垫。

3.根据权利要求1所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封二(15)是与外轮(13)齿槽镶嵌的凹槽齿形圆垫。

4.根据权利要求1所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封三(16)是与外轮(13)外径或泵壳(10)内径相互一致的同心圆垫。

5.根据权利要求1和权利要求2所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封一(14)是四氟乙烯材质。

6.根据权利要求1和权利要求3所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封二(15)是四氟乙烯材质。

7.根据权利要求1和权利要求4所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的密封三(16)是四氟乙烯材质。

8.根据权利要求1所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：由泵体(1)、减速机(2)、电动机(3)等直接组成。

9.根据权利要求1所述的一种可超低速大容积无泄漏摆线计量泵，其特征在于：所述的偏心轴(101)与内轮(12)之间可以有轴承。

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