[發明專利]四缸雙作用往復式氣液混輸泵

無效

• 申請號: 201310744651.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103696927A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張生昌;鄧鴻英;馬藝;張志鴻;馬中強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F04B19/06
• 分類號: F04B19/06
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 林蜀

技術領域

本發明涉及氣液兩相往復式混輸泵，特別涉及四缸雙作用往復混輸泵。

背景技術

公告號為CN102213205A的中國專利，公開了一種三缸雙作用往復式混輸泵，在實際使用過程發現這種三缸往復式混輸泵在每一個周期內的流量曲線不均勻，即輸入軸旋轉一周為一個周期，流量脈動較大，會對混輸泵及輸油管道產生振動，機器整體及管道的受力情況復雜，影響設備的正常使用；而且三缸混輸泵的流量較小，工作效率低。

發明內容

為解決現有技術流量不均勻、對設備產生振動、流量小、工作效率低的問題，提供一種四缸雙作用往復混輸泵，這種混輸泵流量均勻，對設備振動影響小、流量大、工作效率高。

為解決上述問題，本發明四缸雙作用往復式氣液混輸泵采用的技術方案包括：

四缸雙作用往復式氣液混輸泵，包括動力端和液力端，動力端包括泵體、輸入軸、曲軸和連桿，輸入軸與曲軸通過曲柄銷連接，在曲柄銷上連接有連桿；液力端包括活塞桿及液缸，活塞桿上的活塞環將液缸分隔為兩個工作腔室，兩個工作腔室分別設置有開口，在開口處安裝有組合閥；活塞桿與連桿通過十字頭連接，活塞桿與液缸間通過密封組件密封；每組相互連接的連桿與活塞桿，及相對應的液缸、及安裝其上的組合閥為一個泵單元；所述的液缸的工作腔室的開口設置在頂部，組合閥的鏈接流道與工作腔室的頂部開口連通。

所述曲軸由五個曲柄塊通過四支曲柄銷依次連接而成，第一曲柄銷與第四曲柄銷的相位角為π，第一曲柄銷與第三曲柄銷的相位角為π/2，第一曲柄銷與第二曲柄銷的相位角為3π/2。

活塞將液缸分為兩個封閉的工作腔，在活塞一個行程中對一個工作腔進行介質的吸入，同時對另一個工作腔進行介質的排出，吸入腔的介質膨脹力對壓縮腔內做功，有利于減小活塞端面受力，還可以通過一側介質壓力對另一側起到密封作用，提高密封的可靠性。

在液缸工作腔室頂部開設開口，組合閥的鏈接流道與之直接相通，這樣可以使混輸泵在混輸時首先將液體吸入泵體，排出時先排出氣體，提高了壓縮比，減少液體中氣泡破裂而產生強烈沖擊現象的發生，泵的運行更加平穩，壽命更長。?

所述的曲軸為四拐五支點組合式曲軸，曲軸由五個曲柄塊組成，曲柄塊間通過曲柄銷連接，曲柄銷連接口偏心設置，且四個曲柄銷按不同的相位角進行設置，這樣的結構可以實現曲軸之間的平衡，提高泵的動力利用率，且四個獨立泵單元的吸入或排出過程相互疊加后使總的輸送量大，流量脈動小。

由于混輸泵的輸入軸的轉速不能無限提高，一旦超過正常的轉速，就會導致設備異常振動，使設備無法正常使用。

在相同轉速、相同工作條件下，設備的結構尺寸相同的情況下，實際運行中，四缸混輸泵的輸入排出流量要比三缸混輸泵要高1.5倍多，工作效率提高非常明顯；而且無因次流量曲線也比三缸的要平穩。

參照附圖，在連桿比λ為0.25，系數K為0.8的情況下，四缸的無因次流量曲線相比三缸的無因次流量曲線要平穩。其中流量曲線的參數連桿比λ=?r?/?l，r為曲柄半徑，l為連桿長度；K=?1-?Ar?/?A，Ar為活塞桿截面積，A為活塞截面積。

附圖說明

圖1為本發明實施例的正視結構示意圖。

圖2為本發明實施例的俯視結構示意圖。

圖3為本發明實施例的工作腔室與組合閥的連接結構示意圖。

圖4為本發明實施例的無因次排出流量曲線。

圖5為三缸混輸泵的無因次排出流量曲線。

圖中標記為：1泵體，2十字頭導軌，3密封組件，4組合閥，5液缸右工作腔室，6活塞環，61活塞頭，62活塞桿，7液缸左工作腔室，8十字頭連接件，9連桿，10輸入軸,?12液缸，13泵體內腔，?21曲柄塊，30組合閥的鏈接流道，40第一曲柄銷，41第二曲柄銷，42第三曲柄銷，43第四曲柄銷，52右工作腔室的頂部開口，72左工作腔室的頂部開口。

具體實施方式

實施例一

參照附圖，四缸雙作用往復式氣液混輸泵，包括動力端和液力端，動力端包括泵體1、輸入軸10、曲軸和連桿9，輸入軸與曲軸通過曲柄銷20連接，在曲柄銷上連接有連桿，曲軸由與曲柄銷連接的曲柄塊組成；本例中曲軸由五個曲柄塊21通過四支曲柄銷40、41、42、43依次連接而成，第一曲柄銷與40第四曲柄銷43的相位角為π，第一曲柄銷40與第三曲柄銷42的相位角為π/2，第一曲柄銷40與第二曲柄銷41的相位角為3π/2。