專利名稱:變形活塞液體泵的制作方法
本實用新型涉及一種新型的泵，特別是各種工程領(lǐng)域中所用的液體泵，其中特別是鉆孔和灌漿用的泵。
目前生產(chǎn)和使用的液體泵類型很多，如離心泵，活塞桿往復(fù)泵，振動泵，螺桿泵，齒輪泵等。這些泵在性能上各有其優(yōu)缺點。例如，離心泵流量大而壓力不高，若壓力增加則流量減少。
在鉆孔工程中，當(dāng)鉆孔時，需要用到壓力高流量小的泵，如活塞桿往復(fù)式泵，而當(dāng)沖洗已鉆好的孔時，就需要用流量大的泵(往往選用離心泵)。在完成這兩個階段以后，還要用泥漿泵進(jìn)行灌漿。這樣，為了使用這三種不同類型的泵，就要配備三套不同的動力系統(tǒng)和管道，這樣就引起許多服務(wù)和維修問題，使效率很低。
為了解決上述問題，有人發(fā)明了多級離心泵，它可以增高壓力而保持流量不變，但要求加大動力。但這種泵仍不適合于鉆孔工作，因為鉆孔時用的是循環(huán)水，夾帶泥沙很多，這種泵很易被堵塞。后來又有人采用了其他泵如多活塞桿往復(fù)式雙作用泵和螺桿泵，但這些泵仍不能滿足鉆孔工作的要求。特別是這些泵體積大，要求動力多，不經(jīng)濟(jì)。
本實用新型的目的，在于提供一種新型的泵，這種泵能提供高壓力和大流量，流量也可以調(diào)節(jié)，特別是這種泵能夠適用于混有大量泥沙的液體的工作情況，可以用一個泵承擔(dān)鉆孔用泵、洗孔用泵、和灌漿用泵的三種工作。與這個領(lǐng)域的先有技術(shù)相比，節(jié)省設(shè)備使用量，提高效率和節(jié)省成本。
本實用新型的泵，采用可以變形的活塞，該活塞結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu)，其中間層是鐘表發(fā)條式螺旋盤狀結(jié)構(gòu)的變形圈。活塞的中心，作為發(fā)條一端，而活塞的周邊固定在泵體上?；钊膬赏鈧?cè)面，敷有軟性材料多層?；钊耐鈧?cè)，連接有傘齒輪形狀的助推齒輪，它與推拉桿連接，并在推拉桿的推動下壓向活塞，使整個活塞變形近似線性，增加了活塞的變形，從而極大地增加了對泵出液體的壓力和流量。本實用新型，采用了不停電機同時調(diào)節(jié)電機高低位置的方法，使偏心凸輪在撥叉搖桿中改變位置，增大或減小推拉桿的擺動量以致影響活塞的變形量，即改變了泵的流量大小。電機位置的調(diào)節(jié)可以采用杠桿系統(tǒng)或折摺起落架形式或蝸輪蝸桿起落架等機械方式。
本實用新型的泵的優(yōu)點是，構(gòu)造簡單，由于活塞基本上不磨損，所以壽命很長，適用于混有泥砂甚至是大量的泥砂的液體的情況能提供高的壓力和大的流量能夠不停泵調(diào)節(jié)溫量，可以用一個泵承性鉆孔，洗孔和灌漿三種工作，節(jié)省設(shè)備使用量和提高效率。這是由于活塞周邊是固定的，因此不存在泵體與活塞之間的磨損，也不必?fù)?dān)心用于混有大量泥沙和泥漿的液體時，砂粒卡入運動的活塞與泵體之間造成泵的損壞。而且，液體的流通通道可以設(shè)計得較直，液體阻力小。大流量的解決是由于這種泵的活塞可以做得較大，因而泵腔直徑可以較大，再加上采用了有傘齒輪形狀的助推齒輪，從而吸入和壓出的液體較多。
圖1是實施本實用新型的一種方案的原理結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是實施本實用新型一種方案的部件布置圖。
圖3是本實用新型的一個實施例。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型。
圖3中本實用新型的泵采用了雙活塞兩個泵腔工作，泵包括泵體1，活塞2，推拉桿3，液體流入的入口活門4，液體被壓出的出口活門5，撥叉搖桿6，偏心凸輪7，電機8，電機高度調(diào)整器9，活塞助推齒輪10等所構(gòu)成，如圖中所示，活塞2的周邊固定在泵體上，活塞2的中心與推拉桿3的端部相連接，活塞助推齒輪10緊靠著活塞2，并固定在推拉桿3上，推拉桿3由撥叉搖桿6推動作弧形往復(fù)運動，從而推動活塞助推齒輪10和活塞2，引起活塞2形變，擠出和吸入液體。電機8帶動偏心凸輪7在撥叉里運動，電機8的位置不同時，偏心凸輪7在撥叉內(nèi)的運動軌跡不同，從而使推拉桿3的位移量變化，活塞位移跟著變化，使得泵出的液體量變化，從而達(dá)到了調(diào)節(jié)流量的效果。電機8安在電機高度調(diào)整器9上，電機高度調(diào)整器可以是手動的杠桿系統(tǒng)或折摺起落架形式或蝸輪蝸桿起落架等形式，它們可以在電機正常運行時被進(jìn)行電機的高度調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致流量的調(diào)節(jié)，因此，泵的流量可以隨時根據(jù)需要不停泵進(jìn)行流量的調(diào)整。在圖1中，兩個活塞和兩個泵腔的設(shè)計可以提高工作效率。從圖中可以看出，泵體的泵腔的形狀盡量近似于活塞最大變形和最大位移時的形狀。這樣可以一次排出和吸入較多的液體，吸入時有較大的負(fù)壓。
從圖中還可以看出，兩個活塞之間是暴露的，活塞構(gòu)成了泵體泵腔的一個壁，活塞的一面與泥漿液體接觸，另一面暴露大氣中，即，活塞可以不封閉在泵體中，工作人員可以直接看到活塞的運動和變形，因此便于制造者進(jìn)行安裝和檢查，便于使用者及時發(fā)現(xiàn)故障和進(jìn)行處理。
圖2是本實用新型泵的一種布局示意圖，列明了有關(guān)部件的位置。
圖3是本實用新型的一個具體實施例的詳圖。
如圖3所示，當(dāng)搖擺臂擺向左邊時，推拉桿3將左邊的活塞2和活塞助推齒輪10推向左邊，左邊泵腔產(chǎn)生的壓力將液體泵出，該液體將鋼球42緊壓在鋼球底座上將入口活門4封緊，同時將鋼球43從座上推開，打開上部出口活門5，使液體流入出口管52。與此同時，右邊的活塞被拉向左。右泵腔產(chǎn)生的負(fù)壓力將液體從右入口管吸入泵內(nèi)，這時鋼球62被液體推向高處，活門打開，同時在出水口鋼球59被壓下，將右出口活門5封死。當(dāng)搖擺臂擺向右端，右邊泵腔內(nèi)的液體將被壓入出口管52，而左邊泵腔則從左入口管吸入液體。因此，馬達(dá)開動以后，液體就從水箱連續(xù)泵入鉆機或其它設(shè)施中。
本實用新型的泵的活塞的結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu)，從圖3中可以看出，活塞兩外側(cè)之間夾的中間部分類似鐘表發(fā)條式的螺線層狀結(jié)構(gòu)，活塞的中心，作為發(fā)條的一端，活塞的周邊固定在泵體上?；钊膬赏鈧?cè)面采用多層軟性材料板的結(jié)構(gòu)構(gòu)成活塞的外邊。例如材料可以是橡膠板，比如二至三層橡膠板來做成活塞的處邊，起到密封、防止液體漏出的作用。橡膠板接觸活塞助推齒輪的一面，起到緩沖和均勻的作用。內(nèi)層材料可采用鋼帶制作，采用將鋼帶卷成鐘表的彈簧發(fā)條式的形式，采用發(fā)條的一端作為活塞的中心。如圖3所示。
推拉桿推拉活塞時，活塞的鋼帶發(fā)生彈性剪切形變，這個力量非常之大，在活塞的外側(cè)又增加了活塞助推齒輪10，此泵的壓力可達(dá)每平方厘米10－14公斤(約每平方英寸200磅)。
活塞助推齒輪10如圖3中所示，可以是截頭圓錐式的形狀，也可以利用廢舊的傘齒輪，傘齒輪的齒尖推動起來很有力量。但它必須用堅硬的材料制造，例如用鋼來制作成。
泵的最大流量依賴于泵腔的容積，由于這種泵的活塞可以做得大，因此流量可以提高，泵腔的直徑大，流量就可以大，泵腔直徑小，流量就可以小，圖3所做的泵的流量可達(dá)的每小時15－20立方米，它的活塞的最大變形在100毫米以內(nèi)，泵的活塞的直徑約為30－50cm，推拉桿的往復(fù)次數(shù)80－200次／分。
這種泵特別適用于在混有泥沙的液體或污水液體等，它可以承擔(dān)鉆井工程中的鉆井沖洗井孔和灌漿三種工作，一泵多用，節(jié)省設(shè)備提高效率，節(jié)省費用。
本實用新型的泵，由于構(gòu)造簡單，所以重量輕，由于能夠提供高壓力和大流量，而且在含泥沙的水中工作甚至水泥灌漿工作也只需很小的動力，因此，這種泵將會在更寬的提領(lǐng)域內(nèi)提供更廣泛的高效率的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種變形活塞液體泵，由泵體(1)活塞(2)，推拉桿(3)入口活門(4)出口活門(5)撥叉搖桿(6)偏心凸輪(7)電機(8)等組成，其特征是(a)泵的活塞結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu)，其中間層是鐘表發(fā)條式的螺旋盤狀結(jié)構(gòu)變形圈，活塞的中心，作為發(fā)條的一端，活塞的周邊固定在泵體上，活塞的外邊(兩側(cè)面)敷有軟性材料多層，(b)在活塞的外側(cè)，有一傘齒輪形狀的助推齒輪(10)，(c)電機高度調(diào)節(jié)器(9)，用于調(diào)節(jié)電機(8)位置高度。
2.如權(quán)利要求
1所述的泵，其特征是，其活塞外邊(兩側(cè)面)采用的二至三層軟性材料可以是橡膠板，內(nèi)層采用鋼帶材料，將鋼帶卷成多圈螺旋盤狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的泵，其電機高度調(diào)整器可以是手動的杠桿系統(tǒng)或折摺起落架形式或蝸輪蝸桿起落架等。
專利摘要
一種變形活塞液體泵。此泵能適用于鉆井、沖洗井孔和灌漿三種工作。其特征是具有層狀中間為發(fā)條式結(jié)構(gòu)的變形活塞和活塞助推齒輪以及電機高度調(diào)節(jié)器。該泵可提供較高壓力和較大流量，可不停泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，特別適用于混有大量泥沙泥漿和污水的情況工作。泵重量輕，要求動力小，壽命長。據(jù)此特點，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉幌抻谏鲜鲱I(lǐng)域。
文檔編號F04B43/04GK86204635SQ86204635
公開日1987年6月10日 申請日期1986年7月3日
發(fā)明者林明鸞 申請人:林明鸞導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan