CN220815916U - 一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，包括：控制柜、驱动机构和执行机构，控制柜上设置有触摸屏和固定支架，驱动机构包括伺服电机、减速机、齿轮箱和电缸，减速机设置在伺服电机的输出端，减速机的输出端通过齿轮箱连接电缸，执行机构包括计量泵、固定杆和连接件，计量泵上设置有出口罩，出口罩上设置有沿计量泵周向布置的若干根固定杆，固定杆一端固定安装在出口罩上、相对的另一端固定安装在固定支架上，计量泵的柱塞杆通过连接件连接电缸的驱动杆。本实用新型相较于现有技术，折叠式驱动机构占用空间少，执行机构中柱塞式计量缸往复运动，可实现连续计量，固定支架适配多种规格的计量缸。

Description

一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备

技术领域

本实用新型涉及流体输送技术领域，尤其涉及一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备。

背景技术

流体的种类多样，流体输送设备输送流体时，被输送流体的性质如密度、粘度、磨蚀性等各不相同，而且流体的需求压力、流量也不同，对计量设备的流量、耐磨性、适用性和寿命的要求严苛。

流体计量设备主要包括驱动单元带动计量杆运动对流体进行输送的杆式计量、流体推动齿轮转动进行测量的齿轮泵计量。

随着应用流体材料的多样性和应用工况的多变性增强，输送的流体材料流量越来越大、磨损性和腐蚀性越来越高、粘度也越来越高，以及泵的使用寿命要求也越来越长，现有流体计量设备存在流量范围不足，耐磨耐腐蚀性差、流体利用率低、对中高粘度流体适用性差、使用场景受限、使用寿命较短等缺点。

此外，现有大流量计量设备还存在驱动形式单一、驱动力不足、设备占用空间大、控制线路长、计量精度低等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，解决现有流体计量设备占用空间大、流量范围不足、控制不便、计量缸体耐磨耐腐蚀性差、流体利用率低、对中高粘度流体适用性差、使用场景受限、使用寿命较短的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，包括：控制柜、驱动机构和执行机构，控制柜上设置有触摸屏和固定支架，驱动机构包括伺服电机、减速机、齿轮箱和电缸，减速机设置在伺服电机的输出端，减速机的输出端通过齿轮箱连接电缸，执行机构包括计量泵、固定杆和连接件，计量泵上设置有出口罩，出口罩上设置有沿计量泵周向布置的若干根固定杆，固定杆一端固定安装在出口罩上、相对的另一端固定安装在固定支架上，计量泵的柱塞杆通过连接件连接电缸的驱动杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

固定杆一侧设置有安装板，安装板上设置有前接近传感器和后接近传感器，前接近传感器用于在连接件行程位置靠近固定支架时发出信号，后接近传感器用于连接件行程位置远离固定支架时发出信号。

作为上述技术方案的进一步描述：

固定杆上设置有两个限位环，两个限位环沿固定杆的轴线方向依次布置，连接件的边缘延伸至两个限位环之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

计量泵还包括缸体、入口罩和跨接管，缸体内设置有活塞，柱塞杆端部连接活塞，入口罩设置在缸体一端，入口罩上设置有流体入口，入口罩内设置有第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀设置在流体入口和缸体之间的流体通道上，第二单向阀设置在跨接管和缸体之间的流体通道上，出口罩上设置有流体出口，跨接管一端连通至流体出口。

作为上述技术方案的进一步描述：

第二单向阀包括第二阀座、第二阀球和第二压，第二阀球通过第二压簧弹性连接在第二阀座内。

作为上述技术方案的进一步描述：

入口罩上设置有喉部件，喉部件内设置有第二泛塞封，喉部件上还设置有注油嘴。

作为上述技术方案的进一步描述：

控制柜上设置有接胶盒，接胶盒位置对应设置在喉部件下方。

作为上述技术方案的进一步描述：

固定支架上设置有若干个安装孔，安装孔用于安装固定杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

控制柜底部四个内角处设置有福马脚轮。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，计量设备采用大功率伺服电机、减速器和电缸组成的驱动机构，驱动力矩更大，重复精度更高，可带动计量泵的规格更大，适用流体粘度范围更广。驱动机构中伺服电机、减速器位于电缸上方，通过齿轮箱与电缸相连接，形成折叠式驱动机构，比垂直连接节省了安装空间，减小了设备整体占地面积。计量设备中伺服电机、减速机水平连接在一起，再由齿轮箱与下方电缸连接在一起，用于控制计量泵的柱塞杆往复运动。

2、本实用新型中，计量设备采用控制、驱动和执行一体化设计，控制机构由电控柜和触摸屏组成，安装在驱动机构和执行机构下方。触摸屏可以用于实时查看设备运行状态，显示清晰，触摸屏位置和高度符合人体工学设计，操控便捷，附带急停开关，安全可靠。

3、本实用新型中，驱动机构的驱动杆带动柱塞杆做往复运动时，连接件随之进行往复运动，通过前接近传感器、后接近传感器监控连接件的行程，在连接件达到行程两端时，通过前接近传感器、后接近传感器反馈信号给控制系统，以控制伺服电机换向运行，为避免伺服电机因没有及时接收到换向信号，提高设备整体安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备的立体图。

图2为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中执行机构的安装示意图一。

图3为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中执行机构的安装示意图二。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中计量泵的结构示意图。

图6为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中计量泵的剖视图。

图7为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中小容量计量泵的安装示意图。

图8为一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备中大容量计量泵的安装示意图。

图例说明：

1、控制柜；11、触摸屏；12、固定支架；121、安装孔；13、接胶盒；14、福马脚轮；2、驱动机构；21、伺服电机；22、减速机；23、齿轮箱；24、电缸；3、计量泵；31、出口罩；311、流体出口；32、柱塞杆；33、缸体；331、活塞；34、入口罩；341、流体入口；35、跨接管；36、第一单向阀；37、第二单向阀；371、第二阀座；372、第二阀球；373、第二压簧；38、喉部件；381、第二泛塞封；382、注油嘴；4、固定杆；41、限位环；42、安装板；421、前接近传感器；422、后接近传感器；5、连接件；51、抱箍；3B、小容量计量泵；3C、大容量计量泵。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，包括：控制柜1、驱动机构2和执行机构，控制柜1上设置有触摸屏11和固定支架12，驱动机构2包括伺服电机21、减速机22、齿轮箱23和电缸24，减速机22设置在伺服电机21的输出端，减速机22的输出端通过齿轮箱23连接电缸24，执行机构包括计量泵3、固定杆4和连接件5，计量泵3上设置有出口罩31，出口罩31上设置有沿计量泵3周向布置的若干根固定杆4，固定杆4一端固定安装在出口罩31上、相对的另一端固定安装在固定支架12上，计量泵3的柱塞杆32通过连接件5连接电缸24的驱动杆。

计量设备采用大功率伺服电机21、减速器22和电缸24组成的驱动机构，驱动力矩更大，重复精度更高，可带动计量泵的规格更大，适用流体粘度范围更广。驱动机构2中伺服电机21、减速器22位于电缸24上方，通过齿轮箱23与电缸24相连接，形成折叠式驱动机构，比垂直连接节省了安装空间，减小了设备整体占地面积。计量设备中伺服电机21、减速机22水平连接在一起，再由齿轮箱3与下方电缸4连接在一起，用于控制计量泵3的柱塞杆32往复运动。折叠式驱动机构占用空间少，同一场地可安装更多台设备。

计量设备采用控制、驱动和执行一体化设计，控制机构由电控柜1和触摸屏11组成，安装在驱动机构2和执行机构下方。触摸屏11可以用于实时查看设备运行状态，显示清晰，触摸屏11位置和高度符合人体工学设计，操控便捷，附带急停开关，安全可靠。

执行机构中计量泵3的出口罩31具体通过三根分段式固定杆4固定安装在固定支架12上，计量泵3与驱动机构2存在相对固定的空间。连接件5由两个连接块组成，驱动机构2的驱动杆与执行机构的柱塞杆32被两个连接块夹持固定，两个连接块通过抱箍51捆扎固定。驱动机构2的驱动杆在做左右往复运动时，带动执行机构柱塞杆32及活塞331做往复运动。活塞331与计量泵3的缸体33之间用两个泛塞封进行密封。

固定杆4一侧设置有安装板42，安装板42上设置有前接近传感器421和后接近传感器422，前接近传感器421用于在连接件5行程位置靠近固定支架12时发出信号，后接近传感器422用于连接件5行程位置远离固定支架12时发出信号。

即驱动机构2的驱动杆带动柱塞杆32做往复运动时，连接件5随之进行往复运动，通过前接近传感器421、后接近传感器422监控连接件5的行程，在连接件5达到行程两端(靠近固定支架12一端、远离固定支架12一端)时，通过前接近传感器421、后接近传感器422反馈信号给控制系统，以控制伺服电机21换向运行，为避免伺服电机21因没有及时接收到换向信号，提高设备整体安全性。

固定杆4上设置有两个限位环41，两个限位环41沿固定杆4的轴线方向依次布置，连接件5的边缘延伸至两个限位环41之间。这样驱动机构2的驱动杆带动柱塞杆32做往复运动时，为防止伺服电机21因没有及时接收到换向信号，固定杆4上两个限位环41可以从物理层面限制连接件5及柱塞杆18的移动超出行程，防止传感器失效，避免柱塞杆18带动活塞28撞击计量泵，损坏设备，进一步提高了设备整体安全性，减少了维修频率。

计量泵3还包括缸体33、入口罩34和跨接管35，缸体33内设置有活塞331，柱塞杆32端部连接活塞331，入口罩34设置在缸体33一端，入口罩34上设置有流体入口341，入口罩34内设置有第一单向阀36和第二单向阀37，第一单向阀36设置在流体入口341和缸体33之间的流体通道上，第二单向阀37设置在跨接管35和缸体33之间的流体通道上，出口罩31上设置有流体出口311，跨接管35一端连通至流体出口311。

胶水从流体入口341经第一单向阀36进入缸体33，缸体33内胶水经第二单向阀37进入跨接管35，跨接管35内胶水从流体出口311流出。活塞331前进和后退时都进行等量出胶，实现连续计量，节拍时间短，生产效率高，采用耐磨材质，提高生产效率，增加设备使用寿命。

第二单向阀37包括第二阀座371、第二阀球372和第二压簧373，第二阀球372通过第二压簧373弹性连接在第二阀座371内。第一单向阀36结构与第二单向阀37结构相同，第一单向阀36、第二单向阀37的开口均向下，第二单向阀37设置在第一单向阀36上方，控制计量泵3内流体补料和出料。

入口罩34上设置有喉部件38，喉部件38内设置有第二泛塞封381，喉部件38上还设置有注油嘴382。具体的，喉部件38通过双层的第二泛塞封381实现与柱塞杆32之间的密封，喉部件38通过注油嘴382实现注油润滑，柱塞杆32移动平顺，且柱塞杆32和缸体33可采用陶瓷或钨钢等高耐磨耐腐蚀材质，使用寿命更长。计量缸喉部密封结构更严密，密封性能强，使用寿命长。

控制柜1上设置有接胶盒13，接胶盒13位置对应设置在喉部件38下方。为了防止柱塞杆32运动时胶水从喉部件38处渗漏、滴落，腐蚀控制柜7，利用接胶盒13进行胶水收集，且方便清理，可保持环境洁净。

固定支架12上设置有若干个安装孔121，安装孔121用于安装固定杆4。若干个安装孔121根据孔径不同，分为若干组不同规格的安装孔121，从而配合不同规格的固定杆4，进而适配多种不同规格的计量泵3的安装。不同规格的计量泵3通过不同规格固定杆4与固定支架12固定，不影响不同规格的计量泵3的柱塞杆32连接驱动机构。

具体可参见附图7-8。附图7示出具有小容量计量缸的小容量计量泵3B的安装示意图，容积为5-160cc。附图8示出具有大容量计量缸的大容量计量泵3C的安装示意图，容积为200-500cc。

本申请中驱动力更大的驱动机构，可以配合使用更大容积的计量泵3。本申请中计量泵3的计量缸容积范围可达5-500cc，在满足流量要求的条件下，可适当减少柱塞杆32往复运动频次，以此减少运动部件磨损，减少易损备件的更换，增加计量泵3使用寿命.

控制柜1底部四个内角处设置有福马脚轮14，可微调设备高度，并使上方机构保持水平，使驱动机构与执行机构连接更精准，运行更顺畅。

执行机构工作原理：

当计量泵3的柱塞杆32推动活塞331往入口罩34方向运动时，流体入口341处第一单向阀36关闭、第二单向阀37打开，33前端的胶水被挤入跨接管35，50％的胶水通过流体出口311出胶，50％的胶水流入活塞331的后部；

当计量泵3的柱塞杆32推动活塞331往出口罩31方向运动时，流体入口341处第一单向阀36打开、第二单向阀37关闭，胶水通过流体入口341流入缸体33，进行100％补料，同时把活塞331后部50％的胶水输送到流体出口311进行出胶。

实施例2

此外，执行机构中可以通过设置两个该计量泵(单组份)，可拼合成一个双组份计量设备。每组份流量由一个伺服电机独立控制，在双组份使用中设备的摆放更灵活，两个计量设备组合成双组份，配比范围1：1-100：1，最大胶量可达20000cc/min1配比可调性高，混合精度高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，包括：控制柜(1)、驱动机构(2)和执行机构，所述控制柜(1)上设置有触摸屏(11)和固定支架(12)，所述驱动机构(2)包括伺服电机(21)、减速机(22)、齿轮箱(23)和电缸(24)，所述减速机(22)设置在所述伺服电机(21)的输出端，所述减速机(22)的输出端通过所述齿轮箱(23)连接所述电缸(24)，所述执行机构包括计量泵(3)、固定杆(4)和连接件(5)，所述计量泵(3)上设置有出口罩(31)，所述出口罩(31)上设置有沿所述计量泵(3)周向布置的若干根所述固定杆(4)，所述固定杆(4)一端固定安装在所述出口罩(31)上、相对的另一端固定安装在所述固定支架(12)上，所述计量泵(3)的柱塞杆(32)通过所述连接件(5)连接所述电缸(24)的驱动杆。

2.根据权利要求1所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述固定杆(4)一侧设置有安装板(42)，所述安装板(42)上设置有前接近传感器(421)和后接近传感器(422)，所述前接近传感器(421)用于在所述连接件(5)行程位置靠近所述固定支架(12)时发出信号，所述后接近传感器(422)用于所述连接件(5)行程位置远离所述固定支架(12)时发出信号。

3.根据权利要求2所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述固定杆(4)上设置有两个限位环(41)，两个所述限位环(41)沿所述固定杆(4)的轴线方向依次布置，所述连接件(5)的边缘延伸至两个所述限位环(41)之间。

4.根据权利要求1所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述计量泵(3)还包括缸体(33)、入口罩(34)和跨接管(35)，所述缸体(33)内设置有活塞(331)，所述柱塞杆(32)端部连接所述活塞(331)，所述入口罩(34)设置在所述缸体(33)一端，所述入口罩(34)上设置有流体入口(341)，所述入口罩(34)内设置有第一单向阀(36)和第二单向阀(37)，所述第一单向阀(36)设置在所述流体入口(341)和所述缸体(33)之间的流体通道上，所述第二单向阀(37)设置在所述跨接管(35)和所述缸体(33)之间的流体通道上，所述出口罩(31)上设置有流体出口(311)，所述跨接管(35)一端连通至所述流体出口(311)。

5.根据权利要求4所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述第二单向阀(37)包括第二阀座(371)、第二阀球(372)和第二压簧(373)，所述第二阀球(372)通过所述第二压簧(373)弹性连接在所述第二阀座(371)内。

6.根据权利要求4所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述入口罩(34)上设置有喉部件(38)，所述喉部件(38)内设置有第二泛塞封(381)，所述喉部件(38)上还设置有注油嘴(382)。

7.根据权利要求6所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述控制柜(1)上设置有接胶盒(13)，所述接胶盒(13)位置对应设置在所述喉部件(38)下方。

8.根据权利要求1所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述固定支架(12)上设置有若干个安装孔(121)，所述安装孔(121)用于安装所述固定杆(4)。

9.根据权利要求1所述的一种伺服驱动的往复式大流量连续计量设备，其特征在于，所述控制柜(1)底部四个内角处设置有福马脚轮(14)。