一種雙級(jí)抽氣用隔膜泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抽氣用隔膜泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其采用雙級(jí)結(jié)構(gòu)，氣體經(jīng)過隔膜泵兩級(jí)之后，具有較高的壓力。該雙級(jí)隔膜泵泵腔采用節(jié)段式泵腔，由兩個(gè)可復(fù)制的獨(dú)立腔體（首末級(jí)腔體）組成，兩腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，具有一定的互換性。各腔體內(nèi)部布置活塞盤、隔膜片、腔體單向連通閥，腔體被活塞盤和隔膜片組成的活塞體分為上下腔。節(jié)段式泵腔之間通過各級(jí)上下盤依次連接組成泵體，泵體上布置級(jí)間單向連通閥、進(jìn)出氣口單向閥以及進(jìn)出氣口。連接軸在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各級(jí)活塞體與連接軸固定連接同步運(yùn)動(dòng)?；钊w的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加之隔膜片的變形，各級(jí)上下腔容積發(fā)生變化，各級(jí)上下腔體內(nèi)氣體壓力發(fā)生變化，在壓力差的作用首末腔體單向連通閥、級(jí)間單向連通閥與進(jìn)出氣口單向閥實(shí)現(xiàn)開閉，隔膜泵完成進(jìn)氣、排氣的過程，完成對(duì)氣體的輸送。
【專利說明】—種雙級(jí)抽氣用隔膜泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種雙級(jí)抽氣用隔膜泵。
【背景技術(shù)】
[0002]隔膜泵是一種容積泵，其通過隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的輸送。在各個(gè)行業(yè)中隔膜泵被廣泛使用，通常隔膜泵所具有的揚(yáng)程可以滿足生產(chǎn)生活需求，但在一些使用隔膜泵的特殊行業(yè)，生產(chǎn)需在一定高壓條件下進(jìn)行，輸送的介質(zhì)需要產(chǎn)生高壓，單個(gè)隔膜泵往往不能滿足要求，需將多個(gè)泵串聯(lián)于系統(tǒng)中，以此來(lái)達(dá)到所需的高壓。對(duì)于多個(gè)分設(shè)的泵需要多個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力源來(lái)提供動(dòng)力，泵及動(dòng)力源的分散設(shè)置使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，系統(tǒng)能耗加大，系統(tǒng)運(yùn)行的故障率增大，可靠性降低。因此，需要開發(fā)一種高揚(yáng)程隔膜泵，在容積泵中增大揚(yáng)程可以通過提高增壓比來(lái)實(shí)現(xiàn)，較高的增壓比使得隔膜兩側(cè)存在較大的壓力差，對(duì)隔膜有較高的要求，需要使用特殊材料，增壓比越大壓力差越大，對(duì)零件的強(qiáng)度要求也越高，需要改進(jìn)泵的結(jié)構(gòu)。在保證最終壓比的情況下，可采用多級(jí)隔膜泵降低單級(jí)壓縮比，采用節(jié)段式泵腔結(jié)構(gòu)以復(fù)制單級(jí)結(jié)構(gòu)。依此，隔膜泵結(jié)構(gòu)變化小，同時(shí)各零件具有一定的互換性，設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種輸送氣體用的高揚(yáng)程隔膜泵，其采用雙級(jí)結(jié)構(gòu)。氣體通過隔膜泵的兩級(jí)增壓后，排出氣體具有較高壓力，從而達(dá)到提高隔膜泵揚(yáng)程的效果。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述雙級(jí)隔膜泵采取的技術(shù)方案如下:
[0005]雙級(jí)隔膜泵泵腔采用節(jié)段式泵腔，由兩個(gè)可復(fù)制的獨(dú)立腔體(首級(jí)腔和末級(jí)腔)組成。每個(gè)腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，具有一定的互換性。每個(gè)節(jié)段式腔體由上下腔、活塞盤、環(huán)形隔膜片、上下腔體單向連通閥組成；節(jié)段式泵腔之間通過上下盤體依次連接形成泵體，首級(jí)下盤布置進(jìn)氣口單向閥并添加進(jìn)氣口，末級(jí)上盤布置出氣口單向閥并添加出氣口，進(jìn)出氣口分別連接進(jìn)出口管路，在首級(jí)上盤與末級(jí)下盤之間鑲嵌至少I個(gè)級(jí)間單向連通閥，首級(jí)下盤外部布置連接軸導(dǎo)向密封體。連接軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，通過導(dǎo)向密封體，穿過首級(jí)下盤，連接首級(jí)活塞盤，穿過首級(jí)上盤與末級(jí)下盤連接末級(jí)活塞盤。
[0006]連接軸在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得各級(jí)活塞盤做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加之隔膜片的變形，各級(jí)上下腔容積發(fā)生變化，各級(jí)上下腔體內(nèi)氣體壓力發(fā)生變化，在壓力差的作用首末腔體單向連通閥、級(jí)間單向連通閥與進(jìn)出氣口單向閥實(shí)現(xiàn)開閉，隔膜泵完成進(jìn)氣、排氣的過程，最終實(shí)現(xiàn)輸送氣體的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1.雙級(jí)隔膜泵結(jié)構(gòu)圖
[0008]圖中:1、連接軸，2、導(dǎo)向密封體，3、密封圈，4、首級(jí)下盤，5、首級(jí)下活塞盤，6、首級(jí)隔膜片，7、首級(jí)上活塞盤，8、首級(jí)上盤，9、穿杠螺栓，10、級(jí)間密封環(huán)，11、末級(jí)下盤，12、末級(jí)下活塞盤，13、末級(jí)隔膜片，14、末級(jí)上活塞盤，15、末級(jí)上盤16、出氣口單向閥，17、出氣口，18、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，19、進(jìn)氣口，20、進(jìn)氣口單向閥，21、首級(jí)下腔，22、首級(jí)活塞盤緊固螺栓，23、首級(jí)腔體單向連通閥，24、首級(jí)上腔,25、級(jí)間單向連通閥,26、級(jí)間連接軸密封圈27、末級(jí)下腔，28、末級(jí)上腔，29、末級(jí)活塞盤緊固螺栓，30、末級(jí)腔體單向連通閥，31、連接軸連接螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0009]依據(jù)實(shí)際空間條件隔膜泵在運(yùn)行過程中，可進(jìn)行水平、豎直、傾斜布置。
[0010]結(jié)合圖1，對(duì)豎直布置時(shí)的雙級(jí)隔膜泵實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明，其他布置狀態(tài)下的實(shí)施形態(tài)相同。
[0011]雙級(jí)隔膜泵靠近驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18的一端為首級(jí)低壓進(jìn)氣端。首級(jí)上盤8、首級(jí)下盤4包圍部分為首級(jí)腔體，末級(jí)上盤15、末級(jí)下盤11包圍部分為末級(jí)腔體。首末級(jí)腔體為節(jié)段式腔體可復(fù)制，具有一定的互換性。
[0012]首級(jí)腔體結(jié)構(gòu)如下:首級(jí)腔體被首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5、首級(jí)隔膜片6分割為首級(jí)上腔24、首級(jí)下腔21。首級(jí)隔膜片6為環(huán)形，在首級(jí)隔膜片6內(nèi)外圈的正反面分設(shè)一對(duì)環(huán)形凸臺(tái)，通過首級(jí)上盤8、首級(jí)下盤4，壓緊首級(jí)隔膜片6外圈，在首級(jí)上盤8、首級(jí)下盤4對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽，配合首級(jí)隔膜片6外圈凸臺(tái)，在壓緊首級(jí)隔膜片6外圈的同時(shí)起到密封作用。在首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽，與首級(jí)隔膜片6內(nèi)圈凸臺(tái)配合，設(shè)置首級(jí)活塞盤緊固螺栓22以壓緊首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5及首級(jí)隔膜片6內(nèi)圈。在首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5之間鑲嵌至少I個(gè)首級(jí)腔體單向連通閥23，連通首級(jí)上腔24與首級(jí)下腔21。
[0013]末級(jí)腔體結(jié)構(gòu)如下:末級(jí)腔體被末級(jí)上活塞盤14、末級(jí)下活塞盤12、末級(jí)隔膜片13分割為末級(jí)上腔28、末級(jí)下腔27。末級(jí)隔膜片13為環(huán)形，在末級(jí)隔膜片13內(nèi)外圈的正反面分設(shè)一對(duì)環(huán)形凸臺(tái)，通過末級(jí)上盤15、末級(jí)下盤11，壓緊末級(jí)隔膜片13外圈，在末級(jí)上盤15、末級(jí)下盤11對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽，配合末級(jí)隔膜片13外圈凸臺(tái)，在壓緊末級(jí)隔膜片13外圈的同時(shí)起到密封作用。在末級(jí)上活塞盤14、末級(jí)下活塞盤12對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽，與末級(jí)隔膜片13內(nèi)圈凸臺(tái)配合，設(shè)置末級(jí)活塞盤緊固螺栓29以壓緊末級(jí)上活塞盤14、末級(jí)下活塞盤12及末級(jí)隔膜片13內(nèi)圈。在末級(jí)上活塞盤14、末級(jí)下活塞盤12之間鑲嵌至少I個(gè)末級(jí)腔體單向連通閥30，連通末級(jí)上腔28與末級(jí)下腔27。
[0014]首級(jí)下盤4布置進(jìn)氣口單向閥20并添加進(jìn)氣口 19，末級(jí)上盤15布置出氣口單向閥16并添加出氣口 17，進(jìn)氣口 19與出氣口 17分別與進(jìn)出口管路相連，在首級(jí)上盤8與末級(jí)下盤11之間鑲嵌至少I個(gè)級(jí)間單向連通閥25，連通首級(jí)上腔24與末級(jí)下腔27。
[0015]從驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18開始依次向上，各級(jí)活塞盤串聯(lián)于連接軸I上，與其同步運(yùn)動(dòng)，具體布置方式如下:
[0016]首級(jí)下盤4外部布置導(dǎo)向密封體2，并在導(dǎo)向密封體2和首級(jí)下盤4外部之間增設(shè)一個(gè)密封圈3。連接軸I末端與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18相連，依次穿過導(dǎo)向密封體2、密封圈3、首級(jí)下盤4，連接首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5，在連接軸I與首級(jí)下活塞盤5接觸位置設(shè)置一個(gè)軸肩，首級(jí)上活塞盤7與連接軸I通過螺紋連接，在連接軸I首級(jí)上活塞盤7外部位置設(shè)置一個(gè)卡環(huán)，通過軸肩、螺紋、卡環(huán)將首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5與連接軸I固定連接，使得首級(jí)上活塞盤7、首級(jí)下活塞盤5隨連接軸I同步運(yùn)動(dòng)。連接軸I穿過首級(jí)上盤8和末級(jí)下盤11，進(jìn)入末級(jí)腔體，在首級(jí)上盤8和末級(jí)下盤11與連接軸I接觸位置上對(duì)稱設(shè)置一對(duì)級(jí)間密封圈26，同時(shí)在二者之間添加一個(gè)級(jí)間密封環(huán)，防止級(jí)間泄露。連接軸I穿過末級(jí)下腔27，在末級(jí)上活塞盤14、末級(jí)下活塞盤12中間位置通過通過連接軸連接螺栓31與其固定連接，二者同步運(yùn)動(dòng)。在末級(jí)上盤15與連接軸連接螺栓31對(duì)應(yīng)位置設(shè)置一個(gè)凹槽，避免連接軸I運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)與末級(jí)上盤15發(fā)生干涉，同時(shí)減小了隔膜泵的軸向尺寸。
[0017]各級(jí)上下盤組成了隔膜泵的泵體，通過穿杠螺栓9連接起來(lái)。
[0018]隔膜泵的工作過程:
[0019]連接軸I在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得各級(jí)活塞盤做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)各級(jí)隔膜片發(fā)生變形。
[0020]當(dāng)連接軸I向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，各級(jí)活塞盤下移，各級(jí)隔膜片發(fā)生變形，各級(jí)上腔體積增大，氣體壓力減小，各級(jí)下腔體積減小，氣體壓力增大，出氣口單向閥16關(guān)閉，進(jìn)氣口單向閥20關(guān)閉，級(jí)間單向連通閥25關(guān)閉，各級(jí)上下腔單向連通閥打開，各級(jí)氣體從下腔體進(jìn)入上腔體。
[0021]當(dāng)連接軸I向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，各級(jí)活塞盤上移，各級(jí)隔膜片發(fā)生變形，各級(jí)下腔體積增大，氣體壓力減小形成低壓，各級(jí)上腔體積減小，氣體壓力增大，進(jìn)氣口單向閥20打開，氣體進(jìn)入首級(jí)下腔21 ;各級(jí)腔體單向連通閥關(guān)閉，級(jí)間單向閥25打開，氣體從首級(jí)上腔24進(jìn)入末級(jí)下腔27，當(dāng)末級(jí)上腔29壓力大于打開出氣口單向閥16所需的壓力時(shí)，出氣口單向閥16打開，末級(jí)上腔29氣體排出。
[0022]連接軸I在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18的作用下做完成一次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隔膜泵首末兩級(jí)均完成一次進(jìn)氣、排氣的過程，氣體經(jīng)過兩次增壓后排出，獲得較高壓力。當(dāng)連接軸I做循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，隔膜泵即可完成對(duì)氣體的輸送。
[0023]結(jié)論
[0024]以上，為本發(fā)明專利參照幾個(gè)實(shí)施例做出的具體說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，也包含本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的其他實(shí)施例或變形例。
【權(quán)利要求】
1.一種抽氣用隔膜泵，其采用雙級(jí)結(jié)構(gòu)，首末兩級(jí)隔膜片固定在活塞盤上，活塞盤串聯(lián)在連接軸上，與其同步運(yùn)動(dòng)，活塞盤上布置有腔體連通閥；其由泵腔、泵體和連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成；泵腔:兩個(gè)節(jié)段式腔體(首末級(jí)腔體)，各腔體結(jié)構(gòu)相同；各腔體由活塞盤、環(huán)形隔膜片、上下腔體單向連通閥組成，另外，腔體被活塞盤和隔 膜片分割為上下腔；泵體:各節(jié)段式泵腔之間通過各級(jí)上下盤依次連接組成泵體，泵體通過穿杠螺栓連接固定；泵體上布置級(jí)間單向連通閥、進(jìn)出氣口單向閥以及進(jìn)出氣口 ；連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu):主要有連接軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及與連接軸相關(guān)的密封導(dǎo)向體；連接軸在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，各級(jí)活塞盤與連接軸固定連接同步運(yùn)動(dòng)；活塞體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，力口之隔膜片的變形，各級(jí)上下腔容積發(fā)生變化，各級(jí)上下腔體內(nèi)氣體壓力發(fā)生變化，在壓力差的作用首末腔體單向連通閥、級(jí)間單向連通閥與進(jìn)出氣口單向閥實(shí)現(xiàn)開閉，隔膜泵完成進(jìn)氣、排氣的過程，完成對(duì)氣體的輸送。
2.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:各級(jí)環(huán)形隔膜片內(nèi)外圈正反兩面分設(shè)一對(duì)環(huán)形凸臺(tái)，各級(jí)上下盤對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽與隔膜片外圈凸臺(tái)配合。
3.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:各級(jí)上下盤包裹的空間被活塞盤和隔膜片分割成上下腔體，首級(jí)下盤和末級(jí)上盤分別布置進(jìn)出氣口以及進(jìn)出氣單向閥。
4.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:各級(jí)活塞盤分為上下兩部分，在上下兩部分之間布置至少I個(gè)腔體單向連通閥，在各級(jí)上下活塞盤對(duì)稱布置兩個(gè)環(huán)形凹槽與隔膜片外圈凸臺(tái)配合，活塞盤上設(shè)置活塞盤緊固螺栓以壓緊上下活塞盤及隔膜片內(nèi)圈；在首級(jí)上盤與末級(jí)下盤之間鑲嵌至少I個(gè)級(jí)間單向連通閥。
5.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:首級(jí)下盤外部布置連接軸導(dǎo)向密封體，并在導(dǎo)向密封體和首級(jí)下盤外部之間增設(shè)一個(gè)密封圈；在首級(jí)上盤和末級(jí)下盤上對(duì)稱設(shè)置一對(duì)級(jí)間密封環(huán)，防止級(jí)間泄露。
6.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:連接軸連接首級(jí)活塞盤，在連接軸與首級(jí)下活塞盤接觸位置設(shè)置一個(gè)軸肩，首級(jí)上活塞盤與連接軸通過螺紋連接，在連接軸首級(jí)上活塞盤外部位置設(shè)置一個(gè)卡環(huán)，通過軸肩、螺紋、卡環(huán)將首級(jí)活塞盤與連接軸固定連接，使得首級(jí)活塞盤隨連接軸同步運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:末級(jí)活塞盤在其中間位置，通過連接軸連接螺栓與連接軸固定連接，二者同步運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的隔膜泵，其特征在于:在末級(jí)上盤與連接軸連接螺栓對(duì)應(yīng)位置設(shè)置一個(gè)凹槽，避免連接軸運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)與末級(jí)上盤發(fā)生干涉，同時(shí)減小了隔膜泵的軸向尺寸。
【文檔編號(hào)】F04B45/053GK103629092SQ201310545429
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】賀博, 朱榮生, 楊愛玲 申請(qǐng)人:江蘇國(guó)泉泵業(yè)制造有限公司