CN219101544U - 一种计量机械隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种计量机械隔膜泵，包括上泵壳、下泵壳、压紧于上泵壳与下泵壳之间的隔膜片和压电反馈组件，隔膜片与上泵壳之间形成伸缩杆腔，上泵壳内设置有沿垂直方向往复运动的伸缩杆，伸缩杆的底部连接有第一压板，位于隔膜片下部的第二压板与第一压板固定连接，压电反馈组件包括固定座和压电材料片，压电材料片的自由端位于第一压板的上方，当伸缩杆向上运动时，第一压板带动压电材料片的自由端向上偏移。本实用新型利用压电材料片的逆压电效应，通过采集压电材料片偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。

Description

一种计量机械隔膜泵

技术领域

本实用新型涉及计量泵技术领域，尤其涉及一种计量机械隔膜泵。

背景技术

计量泵也称定量泵或比例泵，是一种用来输送介质一种特殊容积泵。计量泵是流体输送机械的一种，其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能，从而简化生产工艺流程，其广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。

往复式计量泵一般采用隔膜式或柱塞结构，工作时隔膜或柱塞由导轴带动，做往复运动，不断吸入、排出液体来达到输送流体的目的。现有计量泵一般是通过驱动电机的转速来等效换算计量泵的流量，但是由于机械泵部件的磨损和配合间隙存在，导致换算流量与实际流量之间具有误差，对于流量精确度较高的工况，使得计量泵计量难以满足工况需求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种计量机械隔膜泵，用以提供一种可以精确反应伸缩杆运动位置的方案。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种计量机械隔膜泵，包括上泵壳、下泵壳、压紧于上泵壳与下泵壳之间的隔膜片和压电反馈组件，上泵壳与下泵壳通过螺栓固定连接，隔膜片与下泵壳之间形成密闭的动力腔，下泵壳上设置有连通动力腔的进液口和排液口，隔膜片与上泵壳之间形成伸缩杆腔，上泵壳内设置有沿垂直方向往复运动的伸缩杆，伸缩杆的底部连接有第一压板，位于隔膜片下部的第二压板与第一压板固定连接，从而第一压板与第二压板紧压隔膜片，所述的压电反馈组件包括固定座和压电材料片，压电材料片沿水平方向延伸且压电材料片的一端固定安装于固定座，压电材料片的另一端为自由端，上泵壳的侧壁上设置有压电反馈组件安装孔，所述的压电反馈组件安装孔沿自内向外的方向为依次连通的用于供压电材料片穿过的第一让位孔和用于密封安装固定座的第一安装孔，所述的压电材料片的自由端位于第一压板的上方，当伸缩杆向上运动时，第一压板带动压电材料片的自由端向上偏移。

本实用新型通过设置压电材料片，利用压电材料片的逆压电效应，通过采集压电材料片偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。

进一步的，所述的压电材料片包括位于底部的介质层和设置于介质层上的压电材料层，压电材料层的上表面和下表面均涂覆有电极层，压电材料层沿垂直方向极化。

进一步的，所述的固定座上设置有至少两个导电元件，其中，第一导电元件通过线缆连接压电材料层上部的电极层，第二导电元件通过线缆连接压电材料层下部的电极层。第一导电元件和第二导电元件通过线缆连接反馈电压采集电路，从而根据采集的反馈电压即可获得压电材料片最大的偏转角度，进而可以获得第一压板的最大提升位移。

进一步的，上泵壳的上部设置有呈筒型的连接柱，连接柱设置有连通伸缩杆腔的伸缩杆孔，所述伸缩杆孔沿从上至下的方向依次为铰接套导向孔部和伸缩杆导向孔部，伸缩杆滑动设置于伸缩杆导向孔部内，伸缩杆的上端部位于铰接套导向孔部内，并固定连接铰接套，铰接套具有上开口的容腔，容腔内设置有第一铰接轴，铰接套滑动设置于铰接套导向孔部内，连接柱的上部固定连接机座，机座具有连通伸缩杆孔的腔体，腔体内设置有转盘，转盘通过转轴可旋转地安装于机座，且转盘的转轴通过传动装置连接驱动电机的电机轴，转盘在驱动电机的驱动下旋转，转盘上偏心设置有偏心轴，连杆一端与偏心轴铰接，连杆的另一端与第一铰接轴。

转盘在驱动电机的驱动下旋转，从而带动偏心轴旋转，进而与偏心轴铰接的连杆通过第一铰接轴带动铰接套在铰接套导向孔部往复运动，进而铰接套带动伸缩杆在伸缩杆导向孔部内往复运动，进而实现隔膜片的往复运动。当隔膜片向上运动时，动力腔容积逐渐增大，从而通过进液口向动力腔内吸入液体，这个过程中，第一压板带动压电材料片的自由端向上偏移，利用压电材料片的逆压电效应，通过采集压电材料片偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。当隔膜片向下运动时，动力腔容积逐渐减小，从而通过排液口向动力腔外排出液体。

本实用新型通过连接柱连接泵头与驱动机构，实现驱动机构与泵头的一体化结构，同时连接柱还用于对伸缩杆及铰接套的同时导向，其既是连接部也是驱动结构的一部分，减小了整个装置的体积和高度，结构紧凑，节约了成本。

优选的，所述的机座的上部具有开口，机座的上部安装有封盖所述开口的机盖，从而方便转盘的拆装。

优选的，所述的导向孔内设置有轴套，伸缩杆滑动安装于轴套内。从而由轴套实现对伸缩杆的导向。

优选的，所述的铰接套导向孔部的内径略大于铰接套的外径，从而铰接套导向孔部实现对铰接套的导向。

进一步的，连接所述的进液口的管路上安装有进液单向阀。

进一步的，连接所述的排液口的管路上安装有排液单向阀。

可选的，所述的进液口的数量为一个、两个或两个以上。

可选的，所述的排液口的数量为一个、两个或两个以上。

进一步的，所述的铰接套的容腔的宽度不小于连杆的摆动范围。以避免容腔的内壁对连杆的摆动造成干涉。

本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本实用新型通过在第一压板的上方设置压电材料片，当伸缩杆向上运动时，第一压板带动压电材料片的自由端向上偏移，利用压电材料片的逆压电效应，通过采集压电材料片偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。

本实用新型通过连接柱连接泵头与驱动机构，实现驱动机构与泵头的一体化结构，同时连接柱还用于对伸缩杆及铰接套的同时导向，其既是连接部也是驱动结构的一部分，减小了整个装置的体积和高度，结构紧凑，节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的另一工作状态的结构示意图；

图3为本实用新型的压电材料片与第一压板相对位置结构示意图；

图4为本实用新型的压电反馈组件的结构示意图；

图5为本实用新型的一种实施例的结构示意图。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供一种计量机械隔膜泵，包括上泵壳1、下泵壳2、压紧于上泵壳1与下泵壳2之间的隔膜片3和压电反馈组件，上泵壳1与下泵壳2通过螺栓固定连接，隔膜片3与下泵壳2之间形成密闭的动力腔，下泵壳2上设置有连通动力腔的进液口和排液口，隔膜片3与上泵壳1之间形成伸缩杆6腔，上泵壳1内设置有沿垂直方向往复运动的伸缩杆6，伸缩杆6的底部连接有第一压板4，位于隔膜片3下部的第二压板5与第一压板4固定连接，从而第一压板4与第二压板5紧压隔膜片3，结合图3、图4所示，所述的压电反馈组件包括固定座100和压电材料片200，压电材料片200沿水平方向延伸且压电材料片200的一端固定安装于固定座100，压电材料片200的另一端为自由端，上泵壳1的侧壁上设置有压电反馈组件安装孔，所述的压电反馈组件安装孔沿自内向外的方向为依次连通的用于供压电材料片200穿过的第一让位孔和用于密封安装固定座100的第一安装孔，固定座100密封安装于第一安装孔内，压电材料片200的自由端穿过第一让位孔，且所述的压电材料片200的自由端位于第一压板4的上方，当伸缩杆6向上运动时，第一压板4带动压电材料片200的自由端向上偏移。

本实用新型通过设置压电材料片200，利用压电材料片200的逆压电效应，通过采集压电材料片200偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板4每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。

进一步的，所述的压电材料片200包括位于底部的介质层201和设置于介质层201上的压电材料层202，压电材料层202的上表面和下表面均涂覆有电极层203，压电材料层202沿垂直方向极化。

进一步的，所述的固定座100上设置有至少两个导电元件，其中，第一导电元件通过线缆连接压电材料层202上部的电极层203，第二导电元件通过线缆连接压电材料层202下部的电极层203。第一导电元件和第二导电元件通过线缆连接反馈电压采集电路，从而根据采集的反馈电压即可获得压电材料片200最大的偏转角度，进而可以获得第一压板4的最大提升位移。

进一步的，结合图5所示，上泵壳1的上部设置有呈筒型的连接柱7，连接柱7设置有连通伸缩杆6腔的伸缩杆6孔，所述伸缩杆6孔沿从上至下的方向依次为铰接套11导向孔部9和伸缩杆导向孔部8，伸缩杆6滑动设置于伸缩杆导向孔部8内，伸缩杆6的上端部位于铰接套11导向孔部9内，并固定连接铰接套11，铰接套11具有上开口的容腔，容腔内设置有第一铰接轴，铰接套11滑动设置于铰接套11导向孔部9内，连接柱7的上部固定连接机座13，机座13具有连通伸缩杆6孔的腔体，腔体内设置有转盘14，转盘14通过转轴可旋转地安装于机座13，且转盘14的转轴通过传动装置连接驱动电机的电机轴，转盘14在驱动电机的驱动下旋转，转盘14上偏心设置有偏心轴，连杆12一端与偏心轴铰接，连杆12的另一端与第一铰接轴。

转盘14在驱动电机的驱动下旋转，从而带动偏心轴旋转，进而与偏心轴铰接的连杆12通过第一铰接轴带动铰接套11在铰接套11导向孔部9往复运动，进而铰接套11带动伸缩杆6在伸缩杆导向孔部8内往复运动，进而实现隔膜片3的往复运动。当隔膜片3向上运动时，动力腔容积逐渐增大，从而通过进液口向动力腔内吸入液体，这个过程中，第一压板4带动压电材料片200的自由端向上偏移，利用压电材料片200的逆压电效应，通过采集压电材料片200偏转角度下的反馈电压，可以精确记录第一压板4每次提升的极限位置，利用该精确提升位置可以计算出该位置所对应的泵送量，从而为能够精确计量隔膜泵的流量提供了条件。当隔膜片3向下运动时，动力腔容积逐渐减小，从而通过排液口向动力腔外排出液体。

本实用新型通过连接柱7连接泵头与驱动机构，实现驱动机构与泵头的一体化结构，同时连接柱7还用于对伸缩杆6及铰接套11的同时导向，其既是连接部也是驱动结构的一部分，减小了整个装置的体积和高度，结构紧凑，节约了成本。

优选的，所述的机座13的上部具有开口，机座13的上部安装有封盖所述开口的机盖15，从而方便转盘14的拆装。

优选的，所述的导向孔内设置有轴套10，伸缩杆6滑动安装于轴套10内。从而由轴套10实现对伸缩杆6的导向。

优选的，所述的铰接套11导向孔部9的内径略大于铰接套11的外径，从而铰接套11导向孔部9实现对铰接套11的导向。

进一步的，连接所述的进液口的管路上安装有进液单向阀16。

进一步的，连接所述的排液口的管路上安装有排液单向阀17。

可选的，所述的进液口的数量为一个、两个或两个以上。

可选的，所述的排液口的数量为一个、两个或两个以上。

进一步的，所述的铰接套11的容腔的宽度不小于连杆12的摆动范围。以避免容腔的内壁对连杆12的摆动造成干涉。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”或“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种计量机械隔膜泵，其特征在于，包括上泵壳、下泵壳、压紧于上泵壳与下泵壳之间的隔膜片和压电反馈组件，上泵壳与下泵壳通过螺栓固定连接，隔膜片与下泵壳之间形成密闭的动力腔，下泵壳上设置有连通动力腔的进液口和排液口，隔膜片与上泵壳之间形成伸缩杆腔，上泵壳内设置有沿垂直方向往复运动的伸缩杆，伸缩杆的底部连接有第一压板，位于隔膜片下部的第二压板与第一压板固定连接，从而第一压板与第二压板紧压隔膜片，所述的压电反馈组件包括固定座和压电材料片，压电材料片沿水平方向延伸且压电材料片的一端固定安装于固定座，压电材料片的另一端为自由端，上泵壳的侧壁上设置有压电反馈组件安装孔，所述的压电反馈组件安装孔沿自内向外的方向为依次连通的用于供压电材料片穿过的第一让位孔和用于密封安装固定座的第一安装孔，所述的压电材料片的自由端位于第一压板的上方，当伸缩杆向上运动时，第一压板带动压电材料片的自由端向上偏移。

2.如权利要求1所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，所述的压电材料片包括位于底部的介质层和设置于介质层上的压电材料层，压电材料层的上表面和下表面均涂覆有电极层，压电材料层沿垂直方向极化。

3.如权利要求2所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，所述的固定座上设置有至少两个导电元件，其中，第一导电元件通过线缆连接压电材料层上部的电极层，第二导电元件通过线缆连接压电材料层下部的电极层。

4.如权利要求1所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，上泵壳的上部设置有呈筒型的连接柱，连接柱设置有连通伸缩杆腔的伸缩杆孔，所述伸缩杆孔沿从上至下的方向依次为铰接套导向孔部和伸缩杆导向孔部，伸缩杆滑动设置于伸缩杆导向孔部内，伸缩杆的上端部位于铰接套导向孔部内，并固定连接铰接套，铰接套具有上开口的容腔，容腔内设置有第一铰接轴，铰接套滑动设置于铰接套导向孔部内，连接柱的上部固定连接机座，机座具有连通伸缩杆孔的腔体，腔体内设置有转盘，转盘通过转轴可旋转地安装于机座，且转盘的转轴通过传动装置连接驱动电机的电机轴，转盘在驱动电机的驱动下旋转，转盘上偏心设置有偏心轴，连杆一端与偏心轴铰接，连杆的另一端与第一铰接轴。

5.如权利要求4所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，所述的机座的上部具有开口，机座的上部安装有封盖所述开口的机盖。

6.如权利要求4所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，所述的导向孔内设置有轴套，伸缩杆滑动安装于轴套内。

7.如权利要求1所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，连接所述的进液口的管路上安装有进液单向阀。

8.如权利要求1所述的一种计量机械隔膜泵，其特征在于，连接所述的排液口的管路上安装有排液单向阀。

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