CN217440267U - 一种柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柱塞泵，包括缸体、柱塞头、柔性隔膜腔、端盖、进液单向阀和排液单向阀。其中，缸体，为两端开口的腔体结构；柱塞头，从所述缸体的驱动端伸入，与所述缸体的内壁滑动连接，且所述柱塞头的封闭端面朝向所述缸体的前端；柔性隔膜腔，为包含单一开口的腔体结构，设置在所述缸体内，所述柔性隔膜腔的开口端固定安装在所述缸体的前端，所述柔性隔膜腔和所述柱塞头的封闭端面之间形成密封空间；端盖，与所述缸体的前端固定连接；进液单向阀和排液单向阀，均固定安装在所述端盖上，且均与所述柔性隔膜腔的内部连通。本实用新型提供的柱塞泵能够实现液体的精确泵送，泵送过程卫生且不会造成柱塞头对泵送溶液的污染。

Description

一种柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及物料输送技术领域，具体涉及一种柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是液压系统的重要装置，它依靠柱塞在缸体中的往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化，进而实现吸液和排液。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量以及需要调节流量的场合。

柱塞是柱塞泵的核心部件之一，它通过高压密封圈的配合，在柱塞泵中做往复运动，使水和液相介质形成高压流体。为了在柱塞泵内达到高压，柱塞必须与缸体内壁紧密配合，而且由于柱塞需要长期在高压条件下在缸体内部做往复摩擦，因而要求构成柱塞的材料硬度高、韧性好。

现有的柱塞多采用陶瓷材料，由于陶瓷材料具有高的强度和硬度，磨损小，且有自润滑性的特点，是制备柱塞的理想材料。而且陶瓷材料耐酸碱、耐磨擦，陶瓷柱塞泵可以在严苛的酸碱性介质中使用，不会产生反应。因此，陶瓷柱塞逐渐取代金属柱塞，并在化工、石油、食品、制药等行业中得到广泛的应用。但是，目前的陶瓷柱塞存在着强度较低、韧性较差、往复摩擦下易产生裂缝、自润滑程度低而容易导致密封不严、滑动不畅等问题，使得陶瓷柱塞泵在长期使用后其工作效率将下降。

在陶瓷柱塞之前，柱塞通常由耐磨金属制成，金属柱塞具有强度高的特点，但在使用过程中，金属材料容易受到酸碱的腐蚀，致使金属柱塞磨损和锈蚀，时间长后导致柱塞与缸体内部密封不严，会引起柱塞泵增压不足而效率降低。而且在某些行业内，磨损的金属碎屑会被液相介质携带，对介质产生污染。

因此，现有的柱塞泵存在泵送精度不易保持、不卫生、易对泵内溶液造成污染等问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种柱塞泵，通过在缸体内设置容纳溶液的柔性隔膜腔，避免了柱塞头与泵送溶液的直接接触，从而避免了柱塞头的磨损或锈蚀对溶液的影响，在延长柱塞头和缸体的密封寿命的同时，也保证了柱塞泵泵送溶液的精度。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种柱塞泵，包括：

缸体，为两端开口的腔体结构；

柱塞头，从所述缸体的驱动端伸入，与所述缸体的内壁滑动连接，且所述柱塞头的封闭端面朝向所述缸体的前端；

柔性隔膜腔，为包含单一开口的腔体结构，设置在所述缸体内，所述柔性隔膜腔的开口端固定安装在所述缸体的前端，所述柔性隔膜腔和所述柱塞头的封闭端面之间形成密封空间；

端盖，与所述缸体的前端固定连接；

进液单向阀和排液单向阀，均固定安装在所述端盖上，且均与所述柔性隔膜腔的内部连通。

在一些实施方式中，所述所述密闭空间内填充不可压缩液体。

在一些实施方式中，还包括注液单向阀和排气阀，均固定安装在所述缸体的外壁上，并与所述密封空间连通。

在一些实施方式中，所述柔性隔膜腔的开口端外侧固定设置法兰凸缘盘上，所述法兰凸缘盘设置在所述缸体的前端和所述端盖之间。

在一些实施方式中，所述柔性隔膜腔的开口位置内侧设置有网格结构，所述网格结构设置在所述端盖与所述法兰凸缘盘之间。

在一些实施方式中，所述缸体的前端设置环形凸缘，所述端盖设置环形凸起，所述法兰凸缘盘和所述环形凸缘的对应位置设置环形凹槽，所述环形凸起和所述环形凹槽形成曲折密封。

在一些实施方式中，还包括双层密封圈，固定安装在所述柱塞头的外壁上。

在一些实施方式中，所述柔性隔膜腔的材质为硅胶。

在一些实施方式中，还包括驱动机构，设置在所述缸体的外部，与所述柱塞头的尾端固定连接。

在一些实施方式中，所述柔性隔膜腔与所述柱塞头无接触。

有益效果

1、本实用新型提供的一种柱塞泵，通过在缸体内设置容纳溶液的柔性隔膜腔，避免了柱塞头与泵送溶液的直接接触，从而避免了柱塞头的磨损或锈蚀对溶液的影响，在延长柱塞头和缸体的密封寿命的同时，也保证了柱塞泵泵送溶液的精度。

2、通过在密闭空间内充满不可压缩液体，并且通过注液单向阀和排气阀的配合作用，使得空气不会对密闭空间造成影响，保证柱塞头被推入或抽出缸体的空间等于或近似等于泵入柔性隔膜腔或泵出柔性隔膜腔的溶液的体积，从而保证了柱塞泵泵送液体的精度。

3、通过在端盖、法兰凸缘盘和缸体端盖上的环形凸缘的对应位置设置环形凹槽，形成曲折密封，进一步提高了柔性隔膜腔的固定效果以及柔性隔膜腔和缸体内部的密封效果。

4、通过在伸入缸体内部的柱塞头的外壁上设置双层密封圈，避免了柔性隔膜腔与柱塞头之间的不可压缩液体经柱塞头的侧壁流出柱塞泵，同样保证了缸体的密封效果。

而且，由于以上结构对被泵送液体的精确控制以及对柱塞泵的密封作用，使得柱塞泵内泵送的溶液以及不可压缩液体不会对外界环境产生污染或其他不良影响，进而，使用本实用新型中的柱塞泵泵送液体非常卫生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为柔性隔膜柱塞泵的整体结构图；

图2为柔性隔膜柱塞泵的俯视图；

图3为柔性隔膜柱塞泵的纵截面剖视图；

图4为柔性隔膜柱塞泵的横截面剖视图；

图5为柱塞头的结构图；

图6为隔膜腔的结构图；

图7为隔膜腔的剖视图；

图8为端盖、法兰凸缘盘和缸体配合的结构示意图；

图9为端盖的结构示意图；

图10为缸体的结构示意图；

附图编号说明：1、缸体；2、柱塞头；3、柔性隔膜腔；4、端盖；5、进液单向阀；6、注液单向阀；7、驱动机构；8、排液单向阀；9、排气阀；10、不可压缩液体；11、环形凸起；12、环形凹槽；101、环形凸缘；201、双层密封圈；31、法兰凸缘盘；301、环形凹槽；302、网格。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中有一种具有波纹管状隔膜件的柱塞泵，在柱塞泵缸身的内部设置有波纹管状隔膜件，隔膜件的推板部与柱塞后端密封连接，使波纹管状隔膜件将柱塞泵缸身内隔绝成两个独立的空间，减少了柱塞与缸体的摩擦，降低了磨损。同时，将灌装的液体封闭在缸身的一侧，避免柱塞磨损产生的碎屑污染输送的液体。但由于隔膜件将柱塞封闭在缸身一侧，柱塞泵与缸体端部依然存在接触，不可避免地，柱塞与缸体的相互磨损会对溶液造成污染。并且由于该现有技术中使用波纹管作为隔膜件，且波纹管的另一侧为空气腔，由于压缩空气体积的不确定性，难以保证波纹管状隔膜件每次吸取容纳溶液体积的一致性，并在推进柱塞时由于对波纹管外侧的压力不同进一步降低了柱塞泵输出液体的精度。

现有技术中还有一种机械驱动隔膜泵，其膜片内侧为容纳液体的腔室，受机械结构对膜片的挤压而形成容积泵，膜片外侧为空气腔室，由于膜片的柔性作用和膜片对空气的挤压量不同，使得导向轴推动膜片时排出的溶液体积难以保持一致，进而降低了泵送精度。

基于上述，现有技术中的柱塞泵存在溶液泵送精度不高、不卫生且易对柱塞泵内液体造成污染等问题。

为此，本实用新型中提供的一种柱塞泵，能够有效解决上述问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的说明。

实施例一：

在该实施例中，如图4所示，柱塞泵包括缸体1、柱塞头2、柔性隔膜腔3、端盖4、进液单向阀5和排液单向阀8。

如图4所示，柱塞头2从缸体1的后端(图4中的右端)伸入，与缸体1的内壁滑动连接，且柱塞头2的封闭面端面向缸体1的前端(图4中的左端)。缸体的前端可以理解为安装液体输入端，即安装进液单向阀5和排液单向阀8的一端，也可以叫泵头端。

柔性隔膜腔3为仅一端开口的腔体结构，柔性隔膜腔3的开口端固定安装在缸体1的前端，柔性隔膜腔3整体位于缸体1的内部，在柔性隔膜腔3和柱塞头2的封闭面端之间形成密封空间。其中，柔性隔膜腔3可以是硅胶等柔性材料。

端盖4与缸体1的前端固定连接，端盖4的右端面向缸体1的内部。

进液单向阀5和排液单向阀8均固定安装在端盖4上，且均与柔性隔膜腔3的内部连通。当柱塞头2向缸体1内推进时，柔性隔膜腔3的体积减小，从而使得柔性隔膜腔3内的溶液由排液单向阀8排出；当柱塞头2向缸体1外复位时，柔性隔膜腔3的体积变大，柔性隔膜腔3内形成负压，从而使得柔性隔膜腔3内的溶液由进液单向阀5被吸入到柔性隔膜腔3内，完成溶液的蓄积。

在上述结构中，通过设置柔性隔膜腔3避免了柱塞头2和柱塞泵泵送的溶液的直接接触，从而避免了柱塞头2的磨损或锈蚀对溶液的影响，延长了柱塞头2和缸体1的密封寿命。

实施例二

与实施例一不同的是，该实施例还包括驱动机构7，该驱动机构7与柱塞头2的尾端(右端)固定连接。而且该驱动机构7可以是凸轮等能够带动柱塞头2做直线往复运动的机构。工作时，驱动机构7带动柱塞头2在缸体1内做直线往复运动。由于柱塞头2与柔性隔膜腔3之间形成了密闭空间，则可在该密闭空间的容积不变的情况下，通过柱塞头2的往复直线运动带动柔性隔膜腔3进行扩张或收缩，从而实现了泵送功能。

实施例三

与实施例一不同的是，该实施例还可以包括注液单向阀6、排气阀9以及不可压缩液体10，注液单向阀6和排气阀9均固定安装在缸体1的外壁上，并与密封空间连通。不可压缩液体10位于密闭空间内。通过在密闭空间内充满不可压缩液体10，并且通过注液单向阀6和排气阀9的配合作用，使得该密闭空间内的空气彻底排出，避免空气对密闭空间造成影响，保证了柱塞头2被推入或抽出缸体1的空间等于或近似等于泵入柔性隔膜腔3或泵出柔性隔膜腔3的溶液的体积，进一步保证了柱塞泵泵送液体的精度。

实施例四

与实施例一不同的是，该实施例还可以包括双层密封圈201，固定安装在柱塞头2的外壁上。通过设置双层密封圈201，避免了柔性隔膜腔3与柱塞头2之间的不可压缩液体10经柱塞头2的侧壁流出柱塞泵，同样保证了缸体1的密封效果，进而保证了柱塞泵泵送溶液的精度。

实施例五

如图5和图6所示，与实施例一不同的是，柔性隔膜腔3的开口端设置有用于安装在缸体1的前端和端盖4之间的法兰凸缘盘31，柔性隔膜腔3和法兰凸缘盘31为一体式结构，也可以理解为法兰凸缘盘31是柔性隔膜腔3的一部分。缸体1的前端设置有用于固定法兰凸缘盘31的环形凸缘101。

可选的，法兰凸缘盘301的平面上设置有绕柔性隔膜腔3开口的环形凹槽301，与此同时，端盖4上设置有与环形凹槽301配合的环形凸起11，环形凸缘101上设置有与环形凹槽301配合的环形凹槽12，环形凹槽12与环形凸起11配合使用时形成相互扣合结构。柔性隔膜腔3安装时，环形凹槽301被夹持在环形凸起11与环形凹槽12之间形成密封结构，并且使法兰凸缘盘在径向方向上形成了曲折密封。

利用该曲折密封进一步提高了柔性隔膜腔3的固定效果以及柔性隔膜腔3和缸体1内部的密封效果，从而进一步保证了柱塞泵泵送液体的精度。

实施例六

如图6所示，柔性隔膜腔3的开口位置内侧设置有网格结构302，网格结构302设置在端盖4与法兰凸缘盘31之间。通过该网格302可以对柔性隔膜腔3进行阻挡，避免柔性隔膜腔3被挤出并堵住进液单向阀5和排液单向阀8。

基于上述，本实用新型提供的一种柱塞泵，能够有效解决现有技术中存在的柱塞泵泵送精度不易保持、不卫生、易对泵内溶液造成污染等问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述地比较简单，相关之处参见方法部分的说明即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种柱塞泵，其特征在于，包括：

缸体，为两端开口的腔体结构；

柱塞头，从所述缸体的驱动端伸入，与所述缸体的内壁滑动连接，且所述柱塞头的封闭端面朝向所述缸体的前端；

柔性隔膜腔，为包含单一开口的腔体结构，设置在所述缸体内，所述柔性隔膜腔的开口端固定安装在所述缸体的前端，所述柔性隔膜腔和所述柱塞头的封闭端面之间形成密封空间；

端盖，与所述缸体的前端固定连接；

进液单向阀和排液单向阀，均固定安装在所述端盖上，且均与所述柔性隔膜腔的内部连通。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述密封空间内填充不可压缩液体。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于，还包括注液单向阀和排气阀，均固定安装在所述缸体的外壁上，并与所述密封空间连通。

4.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述柔性隔膜腔的开口端外侧固定设置法兰凸缘盘上，所述法兰凸缘盘设置在所述缸体的前端和所述端盖之间。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述柔性隔膜腔的开口位置内侧设置有网格结构，所述网格结构设置在所述端盖与所述法兰凸缘盘之间。

6.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述缸体的前端设置环形凸缘，所述端盖设置环形凸起，所述法兰凸缘盘和所述环形凸缘的对应位置设置环形凹槽，所述环形凸起和所述环形凹槽形成曲折密封。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，还包括双层密封圈，固定安装在所述柱塞头的外壁上。

8.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述柔性隔膜腔的材质为硅胶。

9.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，还包括驱动机构，设置在所述缸体的外部，与所述柱塞头的尾端固定连接。

10.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述柔性隔膜腔与所述柱塞头无接触。

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