CN2286806Y - 一种液压隔膜式蠕动泵 - Google Patents

Abstract

一种液压隔膜式蠕动泵,由带筒型隔膜的蠕动单元构成,被泵送流体完全隔绝,无泄漏无污染,无需止回阀,效率高,适用于输送有毒有害的,或医药卫生食品需防止污染的,气体液体或含固体颗粒的黏稠流体。

Description

一种液压隔膜式蠕动泵

本实用新型涉及一种流体输送装置，以一种流体作为工作介质输送另一种流体，工作介质以容积压力方式工作，被输送流体以蠕动方式输送。

众所周知，隔膜泵可以实现被输送流体的隔离密封，适用于有毒有害流体的输送。但其进出口均需设置止回阀，止回阀降低了泵的机械效率，更有甚者止回阀容易因磨损腐蚀而失效，从而引起整个泵的失效。从止回阀这一点上看，隔膜泵并未实现与被泵送流体的完全隔绝。而挤压式蠕动泵，其挤压胶管外部受到机械挤压摩擦，内部被输送流体如含有磨损性固态颗粒如混凝土时，挤压胶管易于磨损。从受力上看挤压胶管的工作条件十分恶劣，因而其材料性能要求较高，实现高压大流量存在困难，另一方面各种摩擦磨损降低了这种泵的机械效率。

本实用新型的目的是提供一种结构简单的，与被泵送流体完全隔绝，无泄漏无污染，高效率的泵。适用于输送有毒有害的，或医药卫生食品需防止污染的，气体液体或含固体颗粒的黏稠流体。

本实用新型的蠕动单元采用筒型隔膜，实现了与被泵送流体的完全隔绝。筒型结构的隔膜与平面隔膜比较，在较小的变形量内，可获得较大的容积变化。隔膜采用液压驱动内外受力均匀，不存在机械挤压摩擦。隔膜材料的受力条件较好，可以降低隔膜材料的性能要求。采用三个蠕动单元串接，顺序驱动，无需止回阀即可以实现流体的输送。串接更多个蠕动单元，可实现高压输送。

本实用新型实施例结合附图说明如下：

图1为蠕动单元结构图。

图2直接驱动方案图。

图3集中液压驱动方案图。

图1中所示，图1-1为本实用新型所说的一个蠕动单元。图1-2筒型弹性隔膜在受压缩状态时更易说明其结构。由筒型弹性隔膜(1)将刚性壳体(2)分隔成二个容积可变的空间(5)和(6)，密闭空间(5)上的通道(4)为工作介质流体进出的通道。空间(6)供被泵送流体通过，止动环(3)用于将筒型弹性隔膜的端部固定于刚性壳体上。当工作流体进入通道(4)占据隔膜外的空间(5)，隔膜受到驱动向轴心方向移动，隔膜内空间(6)收缩变小，此空间内的被泵送流体被排出。当被泵送流体压力和隔膜弹性恢复力之和大于工作流体压力时，工作流体经通道(4)排出，隔膜内空间膨胀变大，由被泵送流体充满。在极限情况下，隔膜内空间(6)可收缩到零，此时隔膜的线伸长率为(d+l)/l*100％，其中d和l分别为隔膜的直径和轴向长度。可以看出适当增加隔膜的长径比(l/d)，可以降低隔膜材料的性能要求。图1-3，当流入空间(5)的流体体积逐渐增加时，隔膜内被泵送流体的通道(6)将逐渐缩小，当流入空间(5)的流体体积增加至接近空间(6)的2/3时，隔膜内被泵送流体的通道(6)将处于关断状态，但流入空间(5)的流体体积如继续增加，隔膜内剩余的部分被泵送流体仍会继续排出。图1-4，三个蠕动单元串接形成本实用新型的主要特征部分。我们可以按这样的顺序来驱动蠕动单元：每个单元按-压缩-关断-膨胀-三个阶段循环，这里所谓的关断，实际上只是压缩阶段的后期和膨胀阶段的初期当外壁空间(5)的流体体积接近或超过内壁空间(6)的2/3时；将此循环的周期称为一个循环角；每个阶段占1/3循环角；下游单元在相位上比处于其上游单元滞后1/3循环角。观察顺序连接的两个单元，每当上游单元压缩时，其下游单元处于膨胀阶段，而上游单元膨胀时，其下游单元处于关断阶段，很明显被泵送流体将从上游向下游流动。就这样被泵送流体不断地向前蠕动排出。

图2直接驱动方式，是实现上述驱动顺序的一种方案。工作介质可以是各种液压油，乳化液，水甚至空气。三拐曲轴的曲柄依次相差120度角，带动三只汽缸(7)的活塞，缸内充满工作介质，缸底排出口(8)与蠕动单元a，b，c的通道(4)依次联接。设缸的有效容积为V，筒型弹性隔膜的容积即空间(6)的容积为U，则缸的有效容积V应是U＞V＞(2/3)*U。这种直接驱动方式有较高的效率，而且泵有自吸的性能。改变曲轴的转向即可以变化泵送的方向。

图3集中液压驱动方式，工作介质由集中的压力源(10)供给，其中的分配阀组(9)的压力口P连接压力源(10)，三个输出口(11，12，13)依次连接蠕动单元a，b，c，回油口T连回油箱。输出口流量的大小和方向由阀芯的位移控制，按上述同样的规律实现蠕动单元的顺序驱动。这种方式特别适合大型，高压大流量的泵。这种方式由于可采用商品液压元件，制造上经济而且容易。

为提高泵送压力可以串接更多个蠕动单元。设串接单元共有n个(n＞2)，我们可以这样分配一个循环角，使关断阶段占m/n循环角，使压缩阶段占(n-m)/2n循环角，膨胀阶段也占(n-m)/2n循环角(1≤m≤n-2)。在驱动顺序上，每个单元的相位比处于其上游的单元滞后1/n循环角。由此，在任意瞬间总有m个单元处于关断阶段，而该m单元上游的各单元处于膨胀阶段，下游各单元处于压缩阶段。m越大，泵所能承受的压力越大。蠕动单元可按各种方式布置，直线，折线或环形。但直线排列，流道直而短，效率高。由于筒型隔膜流道可以容许含较大颗粒黏稠流体通过，尤其适合混凝土的泵送。实用中须防污染的，或有毒有害的液体的输送，可以用一段乳胶或聚乙烯弹性软管作为衬管从各个单元的空间(6)中穿过，衬管随筒型隔膜协调变形，被泵送流体从衬管内流过。衬管的采用，实现了双重隔绝，同时作为替代性的磨损件，保护了筒型隔膜。

Claims (3)

1.一种液压隔膜式蠕动泵，其特征是含右三个或三个以上的顺序连接的蠕动单元，蠕动单元由筒型弹性隔膜(1)和刚性壳体(2)组成，筒型弹性隔膜(1)将刚性壳体(2)分隔成二个容积可变的空间(5)和(6)，空间(5)有工作介质通道(4)，空间(6)连通相邻单元。

2.如权利要求1所述一种液压隔膜式蠕动泵，其特征是每个蠕动单元的通道(4)连有汽缸(7)。

3.如权利要求1所述一利液压隔膜式蠕动泵，其特征是每个蠕动单元的通道(4)通过分配阀组(9)与一个集中的压力源(10)连接。

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