專利名稱：節(jié)能復(fù)合泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將馬達(dá)和泵組裝為一體的復(fù)合泵，屬液體泵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前使用的各種類型的泵多是由電機(jī)帶動(dòng)工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，完成吸入低壓液體，排出高壓液體的工作循環(huán)。在化工行業(yè)中，常使用此類泵將化學(xué)液體從儲(chǔ)液池中抽出，壓入反應(yīng)塔參與化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)反應(yīng)后的液體仍具有較高的壓力，通常排出的高壓液體經(jīng)減壓后循環(huán)使用，其壓力能量大部分被損失掉。為了利用這部分能量，現(xiàn)有一種方法是以這樣的原理工作的在高壓液體的排出端，另設(shè)兩個(gè)液壓缸及由單向閥組成的配流機(jī)構(gòu)，將高壓液體再回輸?shù)较到y(tǒng)中，協(xié)助系統(tǒng)做功。這種方法雖然可以回收并利用部分能量，但整個(gè)設(shè)備體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能克服上述缺點(diǎn)而能將具有一定能量的液體循環(huán)利用的節(jié)能復(fù)合泵。
本實(shí)用新型所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種節(jié)能復(fù)合泵，它包括曲軸、柱塞泵、配液?jiǎn)蜗蜷y、以及曲軸和柱塞泵之間的連桿，其特別之處是它還設(shè)有柱塞馬達(dá)和活塞連桿，所述活塞連桿的一端鉸接在曲軸上，另一端與柱塞馬達(dá)的活塞鉸接，在所述馬達(dá)的通液口設(shè)置了一個(gè)配液轉(zhuǎn)閥，所述柱塞馬達(dá)活塞面積應(yīng)大于柱塞泵的活塞面積。
上述節(jié)能復(fù)合泵，所述配液轉(zhuǎn)閥由閥體和可在閥體中相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯組成，閥芯上沿軸向并列設(shè)有進(jìn)液道和出液道，沿閥芯徑向還設(shè)有與進(jìn)液道、出液道相通的主進(jìn)液孔、主出液孔，在所述閥芯外圓周上與馬達(dá)通液口對(duì)應(yīng)的位置對(duì)稱設(shè)有半環(huán)狀的進(jìn)液腔和出液腔，進(jìn)出液腔上分別設(shè)有通向進(jìn)、出液道的進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液腔和出液腔間由隔液板隔開。
上述節(jié)能復(fù)合泵，所述曲軸的軸端設(shè)有同步齒形帶輪，在配液轉(zhuǎn)閥的軸端也相應(yīng)設(shè)置了同步齒形帶輪，兩帶輪間由同步齒形帶傳動(dòng)連接。
上述節(jié)能復(fù)合泵，在配液轉(zhuǎn)閥的軸端設(shè)有一個(gè)微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)由截頭圓錐體、軸套和鍵槽組成，所述截頭圓錐體安裝于配液轉(zhuǎn)閥的軸端上，軸套的形狀為內(nèi)錐外柱，軸套上設(shè)有鍵槽，所述同步齒形帶輪裝在軸套上，并由螺釘緊固。
上述節(jié)能復(fù)合泵，所述曲軸上并列帶動(dòng)三或五個(gè)柱塞泵并分別對(duì)應(yīng)三或五個(gè)柱塞馬達(dá)，所述配液轉(zhuǎn)閥上沿軸向設(shè)置了三或五對(duì)進(jìn)出液腔，每對(duì)進(jìn)出液腔的位置均和所述柱塞馬達(dá)的通液口相匹配，三或五對(duì)進(jìn)出液腔沿閥芯外圓周均勻分布，各對(duì)進(jìn)出液腔間密封隔離。
上述節(jié)能復(fù)合泵，所述節(jié)能裝置的液體循環(huán)通路中設(shè)有一個(gè)電動(dòng)補(bǔ)液泵。
本實(shí)用新型將馬達(dá)與泵連為一體，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊，除完成普通輸液泵的功能外，可以很容易實(shí)現(xiàn)高壓液體能量的回收利用，避免了能量浪費(fèi)。正常工作時(shí)系統(tǒng)所消耗的能量實(shí)際上僅是補(bǔ)液電動(dòng)泵的輸出功率，而補(bǔ)液電動(dòng)泵的輸出功率僅僅是補(bǔ)償液體經(jīng)過反應(yīng)塔的損失和復(fù)合泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，約可節(jié)省能源百分之七十，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


圖1是本實(shí)用新型的原理圖；圖2是本實(shí)用新型的主視圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是配液轉(zhuǎn)閥閥芯的軸側(cè)圖；圖5是配液轉(zhuǎn)閥的結(jié)構(gòu)圖；圖6是配液轉(zhuǎn)閥閥芯工作相序圖；圖7是配液轉(zhuǎn)閥微調(diào)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)用新型的工作原理如下該復(fù)合泵利用反應(yīng)塔13排出的高壓液體能量驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作，液體由反應(yīng)塔中排出后，流入配液轉(zhuǎn)閥2，并隨之被引入柱塞馬達(dá)的缸中，推動(dòng)馬達(dá)活塞工作，又通過柱塞馬達(dá)的活塞連桿推動(dòng)曲軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，在曲軸軸端和配液轉(zhuǎn)閥軸端分別設(shè)有同步齒形帶輪，由同步齒形帶傳動(dòng)，帶動(dòng)配液轉(zhuǎn)閥與曲軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使馬達(dá)得以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。曲軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)柱塞泵的活塞工作，將更高壓力的液體壓入反應(yīng)塔，由此形成工作循環(huán)。在此循環(huán)過程中，液體的壓力和流量都有所下降而造成功率損失，設(shè)置在液體循環(huán)系統(tǒng)中(圖1中的實(shí)線及虛線表示了兩種接入位置)的補(bǔ)液泵即用于補(bǔ)償這部分能量損失。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，所消耗的能量正是補(bǔ)液泵的輸出功率。
參看圖2、圖3，該復(fù)合泵的基本結(jié)構(gòu)是以曲軸5為中心，左右連桿4、6分別傳遞柱塞馬達(dá)和柱塞泵的運(yùn)動(dòng)。由于柱塞泵中的液體壓力(高可達(dá)13兆帕)大于柱塞馬達(dá)中的液體壓力(11-12兆帕)，為使曲軸受力平衡，馬達(dá)的活塞3的面積應(yīng)大于泵的活塞7的面積，在本實(shí)施例中馬達(dá)活塞直徑為65毫米，泵活塞的直徑為60毫米。若欲實(shí)現(xiàn)液體流量的穩(wěn)定和較小的脈動(dòng)，所述節(jié)能裝置可以采用曲軸帶動(dòng)多組馬達(dá)-泵的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中采用了三對(duì)、當(dāng)然也可采用五對(duì)或七對(duì)這種組合。
各連桿與曲軸的鉸接點(diǎn)沿曲軸的軸向及周向均成均勻配置，高壓液體通過配液轉(zhuǎn)閥2按照一定的相序流入三個(gè)柱塞馬達(dá)之中，順序推動(dòng)馬達(dá)活塞運(yùn)動(dòng)，在柱塞馬達(dá)連桿4的作用下，推動(dòng)曲軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，位于曲軸右端的三個(gè)柱塞泵，在曲軸的驅(qū)動(dòng)下，與相對(duì)應(yīng)的柱塞馬達(dá)同步運(yùn)動(dòng)，連續(xù)完成吸排液體的工作。由此可見，在整個(gè)工作過程中，配液轉(zhuǎn)閥2是使高壓液體順序流入柱塞泵中的重要部件，它安裝在柱塞馬達(dá)的通液口1處。
參看圖4、圖5，配液轉(zhuǎn)閥2是由閥體20和閥芯21組成，閥芯大致呈圓柱狀，閥芯上沿軸向并列設(shè)有進(jìn)液道22和出液道23，進(jìn)出液道的一端是盲孔，另一端由端蓋38密封。沿閥芯徑向還設(shè)有與進(jìn)液道、出液道相通的主進(jìn)液孔24、主出液孔25，在所述閥芯外圓周上與馬達(dá)通液口1對(duì)應(yīng)的位置對(duì)稱設(shè)有半環(huán)狀的進(jìn)液腔30和出液腔31，進(jìn)、出液腔上分別設(shè)有通向進(jìn)、出液道的進(jìn)液口28和出液口29，進(jìn)液腔和出液腔間由隔液板27隔開。圖中所顯示的轉(zhuǎn)閥閥芯上設(shè)置了三對(duì)進(jìn)出液腔，其軸向位置分別與柱塞馬達(dá)的通液口位置相對(duì)應(yīng)，其周向位置按間隔120度均勻設(shè)置在閥芯的360度圓周上。每對(duì)進(jìn)出液腔之間相互隔離，并由密封圈26密封。
參看圖2、圖3，在曲軸的軸端設(shè)有同步齒形帶輪8，配液轉(zhuǎn)閥的軸端也相應(yīng)設(shè)置了同步齒形帶輪9，兩帶輪間由同步齒形帶10連接。參看圖7，為同步配液轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速，本實(shí)用新型還在配液轉(zhuǎn)閥的軸端設(shè)有一個(gè)微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)由截頭圓錐體35、軸套36、鍵槽和平鍵37組成，所述截頭圓錐體安裝于配液轉(zhuǎn)閥的軸端上，軸套的形狀為內(nèi)錐外柱，軸套上設(shè)有鍵槽，所述同步齒形帶輪裝在軸套上，并由壓板39和螺釘38固定。需要微調(diào)配液轉(zhuǎn)閥的相位時(shí)，松開螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯，調(diào)好后用螺釘38壓緊壓板39，使軸套36軸向移動(dòng)，與截頭圓錐35鎖緊即可。當(dāng)高壓液體推動(dòng)活塞、通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)置在曲軸和配液轉(zhuǎn)閥上的同步傳動(dòng)齒形帶即可使曲軸和配液轉(zhuǎn)閥的相位始終保持固有的關(guān)系。
參看圖5，高壓液體按照一定的相序流入三個(gè)活塞中(每行圖示分別表示配液轉(zhuǎn)閥對(duì)應(yīng)的相應(yīng)柱塞馬達(dá)通液口的位置)，圖中P表示進(jìn)液腔，T表示出液腔。以配液轉(zhuǎn)閥閥芯工作相序圖的第一行H為例a、d、g圖為隔液板封液的位置，b、c圖為出液位置，e、f圖為進(jìn)液位置。
圖1中11為配液?jiǎn)蜗蜷y，14為儲(chǔ)液箱。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能復(fù)合泵，它包括曲軸、柱塞泵、配液?jiǎn)蜗蜷y、以及曲軸和柱塞泵之間的連桿，其特征在于它還設(shè)有柱塞馬達(dá)和活塞連桿(4)，所述活塞連桿的一端鉸接在曲軸上，另一端與柱塞馬達(dá)的活塞(3)鉸接，在所述馬達(dá)的通液口(1)設(shè)置了一個(gè)配液轉(zhuǎn)閥(2)，所述馬達(dá)活塞(3)面積應(yīng)大于柱塞泵活塞(7)的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能復(fù)合泵，其特征在于所述配液轉(zhuǎn)閥(2)由閥體(20)和可以在閥體中相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的閥芯(21)組成，閥芯上沿軸向并列設(shè)有進(jìn)液道(22)和出液道(23)，沿閥芯徑向還設(shè)有與進(jìn)液道、出液道相通的主進(jìn)液孔(24)、主出液孔(25)，在所述閥芯外圓周上與馬達(dá)通液口對(duì)應(yīng)的位置對(duì)稱設(shè)有半環(huán)狀的進(jìn)液腔(30)和出液腔(31)，進(jìn)出液腔上分別設(shè)有通向進(jìn)、出液道的進(jìn)液口(28)和出液口(29)，進(jìn)液腔和出液腔間由隔液板(27)隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能復(fù)合泵，其特征于所述曲軸的軸端設(shè)有同步齒形帶輪(8)，在配液轉(zhuǎn)閥的軸端也相應(yīng)設(shè)置了同步齒形帶輪(9)，兩帶輪間由同步齒形帶(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能復(fù)合泵，其特征在于在配液轉(zhuǎn)閥的軸端設(shè)有一個(gè)微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)由截頭圓錐體(35)、軸套(36)和鍵槽(37)組成，所述截頭圓錐體安裝于配液轉(zhuǎn)閥的軸端上，軸套的形狀為內(nèi)錐外柱，軸套上設(shè)有鍵槽(37)，所述同步齒形帶輪裝在軸套上，并由螺釘(38)緊固。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能復(fù)合泵，其特征在于所述曲軸上并列帶動(dòng)三或五個(gè)柱塞泵并分別對(duì)應(yīng)三或五個(gè)柱塞馬達(dá)，所述配液轉(zhuǎn)閥上沿軸向設(shè)置了三或五對(duì)進(jìn)出液腔，每對(duì)進(jìn)出液腔的位置均和所述柱塞馬達(dá)的通液口相匹配，三或五對(duì)進(jìn)出液腔沿閥芯外圓周均勻分布，各對(duì)進(jìn)出液腔間密封隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能復(fù)合泵，其特征在于所述節(jié)能復(fù)合泵的液體循環(huán)通路中設(shè)有一個(gè)電動(dòng)補(bǔ)液泵(12)。
專利摘要一種節(jié)能復(fù)合泵，屬液體泵技術(shù)領(lǐng)域，用于解決化工行業(yè)反應(yīng)液體的能量循環(huán)利用問題。其技術(shù)方案為它包括曲軸、柱塞泵、配液?jiǎn)蜗蜷y、以及曲軸和柱塞泵之間的連桿，其特別之處是它還設(shè)有柱塞馬達(dá)和活塞連桿，所述活塞連桿的一端鉸接在曲軸上，另一端與柱塞馬達(dá)的活塞鉸接，在所述馬達(dá)的通液口設(shè)置了一個(gè)配液轉(zhuǎn)閥，所述柱塞馬達(dá)活塞面積應(yīng)大于柱塞泵的活塞面積。本實(shí)用新型將馬達(dá)與泵連為一體，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊，除完成普通輸液泵的功能外，還可以實(shí)現(xiàn)高壓液體能量的回收利用，避免了能量浪費(fèi)。正常工作時(shí)系統(tǒng)所消耗的能量實(shí)際上僅是補(bǔ)液電動(dòng)泵的輸出功率，約可節(jié)省能源的70％，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)F04B9/00GK2547897SQ0223364
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月18日
發(fā)明者丁春生, 李耿立 申請(qǐng)人:李耿立, 丁春生