隔膜泵制造技术

一种隔膜泵，它可解决由于油传动室中的过度充满而导致的隔膜故障及无法自吸液的问题。在圆筒表面的上部设有一槽，从而可以将空气压回储油池。此外，与隔膜连接并由活塞支承的偏压弹簧由会产生可克服不正常吸气压力的偏压力的弹簧常数而变强。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种改进了的隔膜泵，并且尤其涉及一种隔膜泵，它用于当隔膜的液体侧已灌注且隔膜的抽液侧处于相对较高真空度的状态的情况下、以及隔膜的液体侧没有灌注的另一种情况下。
技术介绍
已知的旋转作业、油支持/驱动的隔膜泵是一种能够抽吸许多不同液体的高压泵，因为在工艺流体中，它没有滑动的活塞或密封件会损坏。隔膜将泵与周围环境完全隔绝(工艺流体)，从而保护泵不受杂质污染。图1中完整示出了一个隔膜泵20。泵20具有驱动轴22，该轴由位于轴后部的大的锥形滚柱轴承26和在轴前部的小轴承(未示出)刚性固定于泵壳24中。夹在另一对大轴承(未示出)之间的是一固定角度的凸轮或摆板28。随着驱动轴转动，摆板移动，前后振荡，将轴向运动转化为直线运动。三个活塞组件30(只示出了一个)轮流由摆板28移动。如下面所示的那样，每一个活塞在一个包括圆筒的闭合区域中，以使该闭合区域充满油。在活塞/圆筒组件底部的止回球阀32使来自储油池27(摆板28在储油池中)的油在吸液冲程中将闭合区域充满。在输出或充液冲程中，保持在闭合区域中的油挤压隔膜34的后侧，并且随着摆板的移动而造成隔膜向前弯曲。理想的情况是，泵可在整个设计压力范围内液压平衡隔膜两侧的压力。如下面所要讨论的那样，在实践中，对于已有的泵来说并不是在所有情况下都如此。无论如何，每一个隔膜都有自己的增压室，其中包括进口和出口止回阀组件36、37(同样见图2)。随着隔膜收缩，工艺流体通过共用进口进入泵，且通过进口止回阀中的一个。在输出或充液冲程中，隔膜将工艺流体压出排液止回阀，且通过总管共用出口。互相以120°等角度间隔的隔膜持续工作来提供持续的、实际上无脉动的工艺流体流。更详细地说，在图2中示出了隔膜泵20的一部分的横截面图。隔膜34固定在外壳24的两个部分38、40之间。隔膜34将泵侧与泵的充满油的、液压驱动侧分隔开。在驱动侧，包括隔膜柱塞42的驱动活塞组件30包含在充当传动室44的、充满油的闭合区域中。活塞46中的多个止回阀32将传动室44与储油池(未示出)分隔开。摆板28(没有在图2中示出)与衬垫48接触以驱动活塞46。箭头49表示凸轮或摆板的一般运动方向。当活塞和隔膜完成向前或充液冲程时，活塞46的端部50位于上死点(TDC)。当活塞和隔膜在吸液冲程中收缩时，活塞46的端部50位于下死点(BDC)。活塞46在圆筒47中作往复运动。活塞46具有形成活塞外壁的套筒部件52。套筒部件52包括套筒54和在端部处的端部56，端部56具有与摆板接触的衬垫48。在套筒54中包含有基座部件58。基座部件58包括与端部56接触的第一基座60，并包括用于提供第一基座60和套筒54之间密封的密封件62。在与第一基座60相对的一端处，基座部件58还包括第二基座64。连接壁66将第一和第二基座60和64连接在一起。活塞回复弹簧68是一个卷簧，它在第一基座60和作为泵壳24一部分的隔膜止档块70之间延伸。阀套72包含在基座部件58内，并在第二基座64和端部56之间延伸。密封件74在阀套72和连接壁66之间靠近第二基座64处形成密封机构。与套筒部件52的端部56相对的端部76是开口的。同样，阀套72的端部78也是开口的。第二基座64具有用于接纳柱塞42的杆子82的开口80。隔膜柱塞42使滑阀84配合在阀套72中，同时杆子82从滑阀84处通过开口80延伸到位于隔膜34的传动室一侧的顶部86处。基座板88在隔膜34的充液室一侧，且使用螺丝90将隔膜夹紧在顶部86处，螺丝90是旋进柱塞42的中空部分92中的。中空部分从柱塞42的一端延伸到另一端。将螺丝90旋进隔膜端。中空部分92的活塞端是开口的。在杆子82中设有多个径向的开口94。偏压弹簧96是卷簧，并在第二基座64和滑阀84之间延伸。在阀套72的壁上设有阀口98。槽100在连接壁66中从阀口100的最远行程延伸到端部56。在通道104中的端部56中形成有止回阀102，通道104与储油池(未示出)流体连通。这样，从储油池(未示出)经过通道104和止回阀102由槽100与阀口98流体连通。当阀门打开时，通过卷簧96所在的空间、然后再通过多个径向开口94中的一个和通过柱塞84的轴向中空部分92又进一步存在流体连通。从中空部分92通过另一个径向开口94到传动室44的不同部分也存在流体连通。中空通道92同径向开口94一起提供从传动室44在隔膜附近的部分到传动室44在活塞30的阀套72中部分的流体连通。传动室还包括由活塞回复弹簧68占据的空间。在隔膜34的泵侧有进口止回阀组件36，该组件在增压室106中产生真空的吸液冲程中打开。还有一个止回阀37，它在增压室106中产生压力的充液或输出冲程中打开。图3(a)-3(f)示出了传统的泵20在正常、标准的情况下使用传统的偏压弹簧96的工作情况。示出了典型的压力。示出了凸轮或摆板(没有在图3(a)-3(f)中示出)的典型矢量方向。吸力小于14.7psia。输出压力大于14.7psia。隔膜34两侧的压差设置在约3psi。参见图3(a)吸液冲程在充液冲程结束时开始。根据假定状态，增压室中的压力立即从高压处下降(比如从120psia到10psia)。在液压传动室中的压力为13psia，这小于储油池中的14.7psia。活塞30处于上死点并开始向下死点移动。偏压弹簧96立即将柱塞42、以及特别是将滑阀84移动到阀口98右边。因为传动室中的压力小于储油池中的压力，止回阀32打开且油从储油池流到传动室中，从而适当地将在充液冲程中损失的油补充上。即，在充液冲程的压力下，油流过活塞部件稍稍有些松开的间隙，而一些油从传动室流回到储油池中。这样，需要在吸液冲程中往传动室中重新注油，从而使得在下一充液冲程中有足够多的油来提供足够的压力。图3(b)示出了在中间冲程中的结构。在增压室中的微小吸力(显示为10pisa)使得在活塞30向右移动时，隔膜34和滑阀84保持在左边，因而关闭阀口98。由于压力基本上是平衡的、且隔膜34随着活塞30向右移动，增压室中充满了工艺流体。如图3(c)所示，随着隔膜34向右移动，工艺流体继续注入。阀口98仍然关闭。由于压力基本上是平衡的，很少有油从储油池(未示出)漏到传动室44中。这样，隔膜的两侧都适当充满。当活塞30到达下死点，吸液冲程完成，输出或充液冲程开始，如图3(d)所示。在传动室中的压力立即增加，例如从13psia到123psia。同样，增压室中的压力也立即增加，例如从10psia到120psia。摆板开始将活塞30移到左边，这造成压力的产生。止回阀32关闭。隔膜34随着油和同活塞留在一起的工艺流体协同运动，将工艺流体推出(泵出)。在图3(e)所示的中间冲程中，还继续有输出。一些通过活塞和圆筒之间的容隙漏出的油会将隔膜柱塞42的滑阀84移到右边以打开阀口98。但是，止回阀32是关闭的，因此除了泄漏外，还将油锁定在传动室中。输出冲程在图3(f)所示的结构中结束。充满了的传动室44将隔膜推到左边，在移动过程中将液体分散。如图3(a)-3(f)的正常工作不会在隔膜32上产生压力。然而，传统的隔膜泵的一个问题是在一定的工作条件下未预计到的隔膜破裂。隔膜会比正常条件更快地、或更频繁地故障，它会比泵的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从马达获得驱动动力的隔膜泵，所述泵包括：一外壳，该外壳具有适于容纳所要抽吸的特定流体的增压室、适于容纳特定液压流体的传动室以及液压流体储油池；一隔膜，该隔膜具有传动室侧和增压室侧，所述隔膜由所述外壳支承，且置于所述增压室 和所述传动室之间，并适于向着增压室和离开所述增压室作往复运动；一活塞，该活塞在所述外壳中的圆筒中适于隔膜在动力冲程和吸液冲程之间的往复运动，所述圆筒形成所述传动室的一部分，当所述泵被导向而使所述圆筒基本水平时，所述活塞在所述圆筒中随 着所述圆筒纵向运动，所述圆筒具有有着上部的表面；所述液压流体储油池和所述传动室之间液压流体的一流体连通通道，以及在所述通道中的阀，该阀使得液压流体在所述阀打开时可选择地从所述液压流体储油池流到所述传动室中；以及在所述圆筒表面 的上部所形成的排气口；其中将所述传动室中的空气从所述传动室通过所述圆筒中的所述排气口推出，从而加强留在传动室中的流体质量，并使泵自吸液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：KE莱哈克，RD亨布里，
申请(专利权)人：旺纳工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]