專利名稱：高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及氣液輸送泵，尤其涉及高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵。
背景技術(shù)：
相平衡試驗(yàn)是獲得反映純物質(zhì)和混合物相行為參數(shù)的重要手段。相平衡試驗(yàn)有靜態(tài)方法和動態(tài)方法兩大類。靜態(tài)方法雖然簡單，但達(dá)到相平衡的時(shí)間需要很長，試驗(yàn)成本較高。動態(tài)方法可以有效地縮短達(dá)到相平衡所需的時(shí)間，但需要讓試驗(yàn)介質(zhì)循環(huán)流動。也就是說，使試驗(yàn)介質(zhì)循環(huán)流動是動態(tài)相平衡試驗(yàn)的關(guān)鍵。對于試驗(yàn)介質(zhì)為液體的情況，采用現(xiàn)有的液體輸送泵就可以解決。但當(dāng)試驗(yàn)介質(zhì)為氣體或氣液兩相時(shí)，很難找到一種合適的輸送方式?，F(xiàn)有的輸送方式，要么只適用液體，要么只適應(yīng)氣體，要么結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。尤其能用于高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)的試驗(yàn)介質(zhì)輸送方式，目前缺乏很好的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵，它不僅能適用對氣體、液體和氣液兩相試驗(yàn)介質(zhì)的輸送，而且結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，同時(shí)能用于高壓試驗(yàn)，也可用于低壓實(shí)試驗(yàn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵。其特征在于它主要由活塞、氣缸、內(nèi)磁鐵、外磁鐵和兩個(gè)止逆閥組成(其余為常規(guī)配件，如壓力測量儀表，管線，閥門、安全防護(hù)等，這些配件可根據(jù)需要設(shè)置)。活塞設(shè)置在氣缸內(nèi)部，且能在氣缸內(nèi)沿軸向上、下滑動?；钊露嗽O(shè)置內(nèi)磁鐵，活塞上端設(shè)置活塞錐形密封面。由該錐形密封面與設(shè)置在該錐形密封面上面的活塞密封鋼球，構(gòu)成了一個(gè)止逆閥。活塞將氣缸分為氣缸上腔和氣缸下腔兩部分，活塞錐形密封面的上端與氣缸上腔連通，活塞錐形密封面的下端通過活塞通道與氣缸下腔連通。在氣缸內(nèi)壁面和活塞外壁面間設(shè)置滑動密封。氣缸下端設(shè)置介質(zhì)入口通道，氣缸上端設(shè)置氣缸蓋。氣缸蓋中設(shè)置氣缸蓋錐形密封面，氣缸蓋錐形密封面與設(shè)置在該錐形密封面上的氣缸蓋密封鋼球夠成了另一個(gè)止逆閥。氣缸蓋錐形密封面的下端設(shè)置氣缸蓋通道，氣缸蓋錐形密封面的上端設(shè)置氣缸蓋錐形密封面上腔。氣缸蓋上端設(shè)置氣缸蓋接頭，氣缸蓋接頭上設(shè)置介質(zhì)出口通道，該介質(zhì)出口通道與氣缸蓋錐形密封面上腔連通。在氣缸的外部設(shè)置外磁鐵，外磁鐵的上端和下端分別設(shè)置上框架和下框架，通過螺栓將外磁鐵、上框架和下框架連接成一體。外磁鐵、上框架和下框架一起能在氣缸外表面沿軸向上、下滑動。在氣缸與氣缸蓋，以及氣缸蓋與氣缸蓋接頭之間分別設(shè)置靜密封。
上述的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵工作時(shí)，通過常用的電動或手動方式使外磁鐵在氣缸外表面沿軸向向上運(yùn)動，內(nèi)磁鐵在外磁鐵的吸力下，帶動活塞一起在氣缸內(nèi)沿軸向向上運(yùn)動，此時(shí)設(shè)置在活塞錐形密封面上面的活塞密封鋼球在其自身的重力和介質(zhì)壓力作用下，在活塞錐形密封面和活塞密封鋼球的接觸處建立起密封，從而將氣缸上腔和氣缸下腔中的試驗(yàn)介質(zhì)隔離。當(dāng)活塞沿氣缸內(nèi)表面軸向向上運(yùn)動時(shí)，氣缸下腔的容積增大，試驗(yàn)介質(zhì)便通過介質(zhì)入口通道被吸入到氣缸下腔中；同時(shí)，氣缸上腔的容積減小，在氣缸上腔內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)因受到壓縮而使其壓力升高，作用在氣缸蓋密封鋼球上的介質(zhì)壓力差(即在氣缸上腔側(cè)和氣缸蓋錐形密封面上腔側(cè)所受的介質(zhì)壓力之差)克服了氣缸蓋密封鋼球自身的重力，使氣缸蓋密封鋼球脫離氣缸蓋錐形密封面，氣缸上腔的試驗(yàn)介質(zhì)便通過氣缸蓋通道進(jìn)入氣缸蓋錐形密封面上腔，再通過與此連通的介質(zhì)出口通道排出。當(dāng)外磁鐵通過內(nèi)磁鐵帶動活塞沿氣缸內(nèi)表面軸向向下運(yùn)動時(shí)，氣缸上腔的容積增大，氣缸上腔內(nèi)的介質(zhì)壓力下降，設(shè)置在氣缸蓋錐形密封面上的氣缸蓋密封鋼球會在自身重力以及氣缸蓋密封鋼球所受的介質(zhì)壓力差(即在氣缸蓋錐形密封面上腔側(cè)和氣缸上腔側(cè)所受介質(zhì)壓力之差)的作用下，回落到氣缸蓋錐形密封面上，并在氣缸蓋密封鋼球和氣缸蓋錐形密封面的接觸處建立起密封，阻止了氣缸蓋錐形密封面上腔內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)入氣缸上腔；同時(shí)，由于氣缸上腔內(nèi)的介質(zhì)壓力下降，作用在活塞密封鋼球上的介質(zhì)壓力差(即在氣缸下腔側(cè)和氣缸上腔側(cè)所受介質(zhì)壓力之差)克服了活塞密封鋼球自身的重力，使活塞密封鋼球脫離活塞錐形密封面，氣缸下腔內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)便被吸入到氣缸上腔內(nèi)。重復(fù)上述活塞在外磁鐵帶動下的沿氣缸內(nèi)表面軸向的向上和向下運(yùn)動，試驗(yàn)介質(zhì)就會不斷地經(jīng)由介質(zhì)入口通道和介質(zhì)出口通道被吸入氣缸下腔和排出氣缸上腔，從而完成對試驗(yàn)介質(zhì)的輸送。
應(yīng)該說明的是，為了充分發(fā)揮上述的兩個(gè)止逆閥中密封鋼球自身重量對密封的作用效果，活塞與氣缸最好沿其軸向垂直設(shè)置。還應(yīng)該說明的是，試驗(yàn)介質(zhì)無論是氣體、液氣，還是氣液兩相，上述的輸送過程都能順利完成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于本發(fā)明提供的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)適用于試驗(yàn)介質(zhì)為氣體、液體和氣液兩相的場合，也同時(shí)適用于高壓和低壓的輸送。


附圖是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖中1介質(zhì)出口通道，2氣缸蓋接頭，3靜密封，4氣缸蓋，5氣缸蓋錐形密封面上腔，6靜密封，7氣缸蓋錐形密封面，8氣缸蓋密封鋼球，9氣缸蓋通道，10氣缸，11氣缸上腔，12活塞密封鋼球，13活塞錐形密封面，14活塞，15滑動密封，16螺栓，17上框架，18內(nèi)磁鐵，19外磁鐵，20下框架，21活塞通道，22氣缸下腔，23介質(zhì)入口通道。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
附圖所示的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用輸送泵，主要由活塞14、氣缸10、內(nèi)磁鐵18、外磁鐵19和兩個(gè)止逆閥(一個(gè)由活塞密封鋼球12和活塞錐形密封面13組成，另一個(gè)由氣缸蓋密封鋼球8和氣缸蓋錐形密封面7組成)組成，活塞14設(shè)置在氣缸10的內(nèi)部，且能在氣缸10內(nèi)沿軸向上、下滑動?；钊?4的下端設(shè)置內(nèi)磁鐵18，活塞上端設(shè)置活塞錐形密封面13?；钊?4將氣缸10分為氣缸上腔11和氣缸下腔22兩部分，活塞錐形密封面13的上端與氣缸上腔11連通，活塞錐形密封面13的下端通過活塞通道21與氣缸下腔22連通。在氣缸10的內(nèi)壁面和活塞14的外壁面間設(shè)置滑動密封15，該滑動密封可選用“O”形圈密封。氣缸10的下端設(shè)置介質(zhì)入口通道23，氣缸10的上端設(shè)置氣缸蓋4，氣缸蓋4與氣缸10用螺栓連接在一起。氣缸蓋錐形密封面7的下端設(shè)置氣缸蓋通道9，氣缸錐形密封面7的上端設(shè)置氣缸蓋錐形密封面上腔5。氣缸蓋4的上端設(shè)置氣缸蓋接頭2，氣缸蓋接頭2與氣缸蓋4用螺栓連接在一起，氣缸蓋接頭2上設(shè)置介質(zhì)出口通道1，該介質(zhì)出口通道與氣缸錐形密封面上腔5連通。在氣缸10的外部設(shè)置外磁鐵19，外磁鐵19的上端和下端分別設(shè)置上框架17和下框架20，通過螺栓16將外磁鐵19、上框架17和下框架20連接在一體。外磁鐵19、上框架17和下框架20一起能在氣缸10的外表面沿軸向上、下滑動。在氣缸10與氣缸蓋4，以及氣缸蓋4與氣缸蓋接頭2之間分別設(shè)置靜密封6和靜密封3，該兩處的密封可采用“O”形圈密封。
上述的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵工作時(shí)，通過常用的電動或手動方式使外磁鐵19在氣缸10的外表面沿軸向向上運(yùn)動，內(nèi)磁鐵18在外磁鐵19的吸力下帶動活塞14在氣缸10內(nèi)表面沿軸向向上運(yùn)動，此時(shí)設(shè)置在活塞錐形密封面13上面的活塞密封鋼球12在其自身的重力和介質(zhì)壓力作用下，在活塞錐形密封面13和活塞密封鋼球12的接觸處建立起密封，從而將氣缸氣缸上腔11和氣缸下腔22中的試驗(yàn)介質(zhì)隔離。當(dāng)活塞14沿氣缸10的內(nèi)表面軸向向上運(yùn)動時(shí)，氣缸下腔22的容積增大，試驗(yàn)介質(zhì)便通過介質(zhì)入口通道23被吸入到氣缸下腔22中；同時(shí)，氣缸上腔11的容積減小，在氣缸上腔11內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)因受到壓縮而使其壓力升高，作用在氣缸蓋密封鋼球8上的介質(zhì)壓力差(即在氣缸上腔11側(cè)和氣缸蓋錐形密封面上腔5側(cè)所受的介質(zhì)壓力之差)克服了氣缸蓋密封鋼球8自身的重力，使氣缸蓋密封鋼球8脫離氣缸蓋錐形密封面7，氣缸上腔11內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)便通過氣缸蓋通道9進(jìn)入氣缸蓋錐形密封面上腔5，再通過與此連通的介質(zhì)出口通道1排出。當(dāng)外磁鐵19通過內(nèi)磁鐵18帶動活塞14沿氣缸10的內(nèi)表面軸向向下運(yùn)動時(shí)，氣缸上腔11的容積增大，氣缸上腔11內(nèi)的介質(zhì)壓力下降，設(shè)置在氣缸蓋錐形密封面7上面的氣缸蓋密封鋼球8會在自身重力以及氣缸蓋錐形密封鋼球8所受的介質(zhì)壓力之差(即在氣缸蓋錐形密封面上腔5側(cè)和氣缸上腔11側(cè)所受介質(zhì)壓力之差)的作用下，回落到氣缸蓋錐形密封面7上，并在氣缸蓋密封鋼球8和氣缸蓋錐形密封面7的接觸處建立起密封，阻止了氣缸蓋錐形密封面上腔5內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)進(jìn)入氣缸上腔11；同時(shí)，由于氣缸上腔11內(nèi)的介質(zhì)壓力下降，作用在活塞密封鋼球12上的介質(zhì)壓力差(即在氣缸下腔22側(cè)和氣缸上腔11側(cè)所受介質(zhì)壓力之差)克服了活塞密封鋼球12自身的重力，使活塞密封鋼球12脫離活塞錐形密封面13，氣缸下腔22內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)便被吸入到氣缸上腔11內(nèi)。重復(fù)上述活塞14在外磁鐵19帶動下的沿氣缸內(nèi)表面軸向的向上和向下運(yùn)動，試驗(yàn)介質(zhì)就會不斷地經(jīng)由介質(zhì)入口通道23和介質(zhì)出口通道1被吸入氣缸下腔22和排出氣缸上腔11，從而完成對試驗(yàn)介質(zhì)的輸送。
權(quán)利要求
1.高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵，其特征在于它主要由活塞(14)、氣缸(10)、內(nèi)磁鐵(18)、外磁鐵(19)和兩個(gè)止逆閥組成；活塞(14)設(shè)置在氣缸(10)內(nèi)部，且能在氣缸(10)內(nèi)沿軸向上、下滑動；活塞(14)下端設(shè)置內(nèi)磁鐵(18)，活塞(14)上端設(shè)置活塞錐形密封面(13)；由活塞錐形密封面(13)與設(shè)置在該錐形密封面上面的活塞密封鋼球(12)構(gòu)成了一個(gè)止逆閥；活塞(14)將氣缸(10)分為氣缸上腔(11)和氣缸下腔(22)兩部分，活塞錐形密封面(13)的上端與氣缸上腔(11)連通，活塞錐形密封面(13)的下端通過活塞通道(21)與氣缸下腔(22)連通；在氣缸(10)內(nèi)壁面和活塞(14)外壁面間設(shè)置滑動密封(15)；氣缸(10)下端設(shè)置介質(zhì)入口通道(23)，氣缸(10)上端設(shè)置氣缸蓋(4)；氣缸蓋(4)中設(shè)置氣缸蓋錐形密封面(7)，氣缸蓋錐形密封面(7)與設(shè)置在該錐形密封面上的氣缸蓋密封鋼球(8)夠成了另一個(gè)止逆閥；氣缸蓋錐形密封面(7)的下端設(shè)置氣缸蓋通道(9)，氣缸蓋錐形密封面(7)的上端設(shè)置氣缸蓋錐形密封面上腔(5)；氣缸蓋(4)上端設(shè)置氣缸蓋接頭(2)，氣缸蓋接頭(2)上設(shè)置介質(zhì)出口通道(1)，該介質(zhì)出口通道與氣缸蓋錐形密封面上腔(5)連通；在氣缸(10)的外部設(shè)置外磁鐵(19)，外磁鐵(19)的上端和下端分別設(shè)置上框架(17)和下框架(20)，通過螺栓將外磁鐵(19)、上框架(17)和下框架(20)連接成一體；外磁鐵(19)、上框架(17)和下框架(20)一起能在氣缸(10)外表面沿軸向上、下滑動；在氣缸(10)與氣缸蓋(4)之間設(shè)置靜密封(6)，在氣缸蓋(4)與氣缸蓋接頭(2)之間設(shè)置靜密封(3)。
全文摘要
高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵，屬于流體機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，其特征是該高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵主要由活塞14、氣缸10、內(nèi)磁鐵18、外磁鐵19和兩個(gè)止逆閥組成。通過外磁鐵19對內(nèi)磁鐵18的吸力帶動活塞14在氣缸10內(nèi)的上、下運(yùn)動，將試驗(yàn)介質(zhì)排出和吸入氣缸腔內(nèi)，從而完成對試驗(yàn)介質(zhì)的輸送。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于本發(fā)明提供的高壓動態(tài)相平衡試驗(yàn)用氣液輸送泵結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)適用于試驗(yàn)介質(zhì)為氣體、液體和氣液兩相的場合，也同時(shí)適用于高壓和低壓的輸送。
文檔編號F04B17/04GK1824950SQ20061020021
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者詹世平 申請人:大連大學(xué)