[實用新型]機械式多重自控補排油液壓式隔膜泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220469032.2
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN202851315U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳根生;張生昌;朱連幫;滕國榮;嚴建華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇雙達泵閥集團有限公司;浙江工業(yè)大學
• 主分類號: F04B43/073
• 分類號: F04B43/073
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種隔膜泵，尤其是一種機械式多重自控補排油液壓式隔膜泵，屬于容積泵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在煤化工和礦山冶金行業(yè)中，液壓式隔膜泵在工藝流程中是輸送原料—漿料介質(zhì)的主要設(shè)備。隔膜的使用壽命長短是考核和判別該設(shè)備使用性能優(yōu)劣的主要技術(shù)指標。而影響隔膜使用壽命的主要因素是隔膜前后撓曲的變形應力得不到有效的控制，致使其在極限撓曲位置隔膜變形時撓曲應力在某一局部集中致使隔膜破裂，因此在工作中控制隔膜撓曲變形的技術(shù)尤為重要。通常隔膜撓曲應力的控制通過對隔膜液壓油腔的工作油量的控制實現(xiàn)。

通常采用補油或排油的方法對隔膜液壓油腔的油量進行控制，其中常見的是以電磁信號控制補、排油。其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，其工作過程為：①排油：當曲柄滑塊機構(gòu)帶動的活塞6’前行，驅(qū)動隔膜2’趨近前死點（圖示前撓曲變形前極限位置）時，與隔膜相連的電磁導桿1’觸及排液電磁傳感器3’，產(chǎn)生排油電磁信號，該信號經(jīng)變送器和電路控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換處理成電磁閥執(zhí)行的機械動作，開啟排油通道，實現(xiàn)在隔膜前行至最大撓曲度時排出多余的油。②補油：活塞6’后行，迫使隔膜2’趨近后死點（后死點撓曲變形極限位置）時，與隔膜相連的電磁導桿1’觸及補液電磁傳感器4’，產(chǎn)生補油信號，該信號經(jīng)變送器和電路控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換處理成由補油系統(tǒng)執(zhí)行的機械動作，開啟補油通道，實現(xiàn)隔膜后行至最大撓曲度時補償不足的油。由于該系統(tǒng)存在信號非電轉(zhuǎn)化，補、排油動作在毫秒和微秒之間啟動，容易產(chǎn)生故障。并且補油和排油系統(tǒng)的運行獨立于泵主體運動，整個控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)較多，影響了泵運行的可靠性。

檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮閆L93220573.9的?中國實用新型專利公開了液壓隔膜泵用隔膜最大撓曲機械式自控機構(gòu)，該專利針對上述電磁方式控制隔膜最大撓曲變形所存在的弊端，采用機械式自控機構(gòu)控制隔膜的最大撓曲變形。其工作過程如圖2所示：①排油：活塞[或柱塞]6’向右運動時，隔膜2’受壓向右撓曲變形，與其相連的控制桿1’也隨之向右移動一個距離，控制桿的中空a、桿身徑向孔道b以及桿身外圓上的環(huán)形槽c與泵體上的孔道e構(gòu)成通路，液壓腔內(nèi)的多余的油由通路通過控制閥7’排出。②補油：活塞[或柱塞]6’向左運動時，在負壓作用下，隔膜向左撓曲變形，控制桿向左隨動，桿身中空a、桿身徑向孔道b以及桿身外圓上的環(huán)形槽c與泵體上的孔道d構(gòu)成通路，來自油箱的油通過補償閥5’經(jīng)此通路流入液壓腔，補償不足的油。該專利相對于用電磁方式控制隔膜撓曲變形的油量以達到隔膜前后最大撓曲度作出了有益的改進。但由于其中補、排油油路的閉合和開啟動作是在控制桿和泵體之間通過控制桿往復移動直接實現(xiàn)，對于瞬間補排油的油量不能做到精準控制，即當活塞[或柱塞]向右運動時，與隔膜相連的控制桿在與泵體上孔道形成排油通路的瞬間，液壓腔內(nèi)的油就開始向液壓腔外排出，此時隔膜并非處于最大撓曲狀態(tài)，排油量的多少取決于控制桿的位移閉合排油通路，而非隔膜最大撓曲變形時的壓力；同理，當活塞[或柱塞]向左運動時，與隔膜相連的控制桿在與泵體上孔道構(gòu)成補油通路瞬間，由于此時的液壓腔處于負壓狀態(tài)，來自油箱的油即刻便進入液壓腔，又由于控制桿的運動受速度和慣性的影響，補油的油路通道并不能在補油量處于最恰當?shù)臅r刻即時關(guān)閉，因此造成液壓腔過多補油。無論是過多排油還是過多補油都會給泵的運行帶來下述不利影響：

①當活塞[或柱塞]右行過程中排油油路因控制桿隨隔膜向右撓曲變形位移與泵體孔道形成通路，由于液壓腔壓力高于液壓腔外部壓力，排油動作即開始，此時活塞持續(xù)右行而隔膜的撓曲形成的體積變化并不能與之形成等效，持續(xù)右行的活塞[或柱塞]在未到達右行極限位置時的剩余行程中所做的功隨液壓腔內(nèi)的油向外排放而成為無效做功。這就使得隔膜泵的容積效率大為降低。

②當活塞[或柱塞]左行過程中補油油路因控制桿隨隔膜向左撓曲變形位移與泵體孔道位移形成通路，液壓腔處于負壓狀態(tài)，由于液壓腔內(nèi)壓力低于于液壓腔外部壓力，補油動作即開始，此時活塞持續(xù)左行而隔膜的撓曲形成的體積變化并不能與之形成等效，持續(xù)左行的活塞[或柱塞]在未到達左行極限位置時的剩余行程中所做的功隨外部的油向液壓腔內(nèi)吸入而成為無效做功，同樣，瞬間補油的時間和補油量不能精準控制也使得泵的容積效率大為下降。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可以對瞬間補、排油的油量實現(xiàn)精準控制的機械式多重自控補排油液壓式隔膜泵，從而使其容積效率得到提高。