一種兼具馬達和泵雙重功能的複合泵的製作方法

2023-05-31 05:11:16 2

專利名稱：一種兼具馬達和泵雙重功能的複合泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的流體泵，屬流體泵技術領域。
背景技術：
氨肥生產中參與化學反應的混合氣體(主要是氨、氫混合氣及少量的一氧化碳、二氧化碳、氧氣等)在被送入合成塔之前需要送入洗滌塔中利用醋酸銅氨液進行淨化處理，此工藝俗稱銅洗。銅洗時要求銅液和待淨化混合氣體必須回壓到11.5～13Mpa，銅洗後排出的廢銅液壓力仍在11.0～12Mpa以上，這些廢銅液經減壓閥減壓到3個大氣壓後再輸入到合成塔內進行再生。再生後的新銅液再由一個高壓泵加壓至11.5～13mpa後泵入洗滌塔循環使用。在這個過程中，高壓廢銅液所具有的能量就白白浪費掉了。為此，出現了一些回收此能量並利用回收能量輸送再生新銅液的裝置，如中國專利00262806號「差壓泵」即為其中的一種。該泵構成中有兩個並立的液壓缸，兩液壓缸的活塞下腔通過單向閥和換向閥組成的適配器與高壓廢銅液輸送管路相連通，上腔則通過單向閥組成的適配器與再生的新銅液輸送管路或池相連通，兩液壓缸中的活塞通過聯動機構實現一上一下的同步運行並通過行程開關自動換嚮往復循環。這種差壓泵中兩液壓缸相互獨立，聯動機構由缸頂部的兩根拉杆，底部的兩對導向鏈輪及鏈條構成，協調裝置零部件多、位置分散、傳動鏈過長、結構複雜笨重，使用中傳動鏈系統易出故障，安裝及維護檢修均很不方便，為此，應對此種差壓泵進行改進。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種聯動機構簡單緊湊、運行可靠，兼具馬達和泵雙重功能的複合泵。
本實用新型所稱問題是以如下技術方案實現的一種兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，構成中設有兩個並立的液壓缸G，兩液壓缸G的下腔通過可控單向閥和換向閥組成的適配器與高壓廢銅液輸送管路相連通、上腔則通過單向閥組成的適配器與新銅液輸送管路相連通，兩活塞通過聯動機構傳動連接，其獨特之處在於，所述的聯動機構由齒輪L和兩側的齒條T構成，齒輪L旋轉支撐在兩液壓缸G之間，兩齒條T分別固定在兩活塞的活塞杆上、並分別與齒輪L相嚙合。
上述兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，所述活塞S為單杆雙活塞體結構，其杆頂、杆底的活塞體分別與液壓缸上、下腔組成封閉的活塞體運行腔室。
上述兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，所述單杆雙活塞體結構中，杆底的活塞體直徑大於杆頂的活塞體直徑。
上述疾兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，所述並立的兩液壓缸G緊靠相連合為一體，所述齒輪L旋轉支撐在相連的中間壁上。
上述兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，所述與高壓廢銅液輸送管路相連通的適配器P1中的四個可控單向閥採用插裝閥，其中的2號、3號插裝閥上設有行程調節機構K。
本實用新型中的齒輪齒條聯動機構相對於拉杆、鏈輪、鏈條等組成的聯動機構，具有結構簡單，構成零部件結構尺寸小且高度集中緊湊的顯著特性，可因此使聯動機構成為複合泵中體積較小的一個功能單元，可使兩獨立設置的液壓缸合為一體，從而使本實用新型的結構體積大幅度縮減。同時，因結構緊湊傳動鏈短而成少了傳動阻力及傳動摩擦的功能損耗，並可因齒輪齒條平穩可靠的傳動特性而減少機構運行故障，提高泵的工作可靠性及使用壽命。此外，與高壓廢銅液輸送管路相連通的適配器P1中的可控單向閥採用插裝閥時，可減小換向衝擊、平穩換向速度、降低噪音，還可通過插裝閥蓋板上的行程調節機構調節插裝閥的開啟量，進而控制高壓廢液流量，使複合泵保持連續穩定的運行。本實用新型適宜為液能回收及再輸送的馬達-泵組合裝置使用。


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是圖1中A-A放大剖視圖。
圖中各部件標號為G-液壓缸，L-齒輪，T-齒條，S-活塞，P1、P2-適配器、H-換向閥、K-行程調節機構。
具體實施方式
參閱附圖。圖中兩個並立的液壓缸G相連合為一體後形成中間體，與上、下蓋板組成泵體。四個活塞體與兩缸筒上、下腔組成四個封閉腔室，齒輪L旋轉支撐在兩缸筒之間的中間壁上，固定在兩活塞杆上的齒條T分別與齒輪L相嚙合。兩液壓缸的下腔通過四個插裝閥和電磁換向閥H組成的適配器P1與高壓廢銅液輸送管路相連通、兩液壓缸的上腔則通過四個單向閥組成的適配器P2與再生的新銅液輸送管路相連通。適配器P1完成高壓廢銅液由洗滌塔排放出來後進入複合泵做功並排到再生塔去的配流，適配器P2則完成再生新銅液由合成塔出來後進入複合泵加壓並輸出的配流。換向閥H可採用電磁換向閥，也可採用機械換向式換向閥。適配器P1中的可控單向閥可以採用液控單向閥，也開採用插裝閥。
本實用新型的動作原理如下當電磁換向閥H處於圖1所示的閥芯左位時，高壓廢銅液通過換向閥H流入適配器P1中1、3號插裝閥的控制腔上腔中，使插裝閥1和3的閥芯關閉，此時2、4號插裝閥的控制腔上腔中的廢銅液通過電磁換向閥H與廢液池相通，2、4號插裝閥的閥芯打開，於是，輸送管路中的高壓廢銅液通過2號插裝閥的閥芯流入複合泵右下方腔室，推動右邊活塞S上行，右邊上方腔室中已吸入的再生新銅液被壓出，通過適配器P2中的1號單向閥經輸出管路進入洗滌塔；右邊活塞S上行時，其上的齒條T驅動齒輪L逆時針轉動，齒輪L則驅動帶有齒條的左邊活塞S隨之同步下行，使得左邊下腔室中做完功的廢銅液通過適配器P1中的4號插裝閥流入廢液池，左邊上腔室因活塞體下行形成真空，再生新銅液由輸入管路或池經適配器P2中的3號單向閥被吸入左邊上腔室，完成高壓廢銅液進—出、再生新銅液吸—排的一次循環。
右邊活塞S上行、左邊活塞S下行到位時，依靠機械換向機構或行程開關或接近開關等使(電磁)換向閥H換向到閥芯處於右位，這時，適配器P1中的2、4號插裝閥的控制上腔和高壓廢銅液相連通，2、4號插裝閥的閥芯關閉，而1、3號插裝閥的控制上腔與廢液池相連通，1、3號插裝閥的閥芯被打開，高壓廢銅液通過3號插裝閥進入複合泵左邊下腔室，推動左邊活塞S上行，左邊上腔室已吸入的再生新銅液通過4號單向閥排入輸出管路中。左邊活塞S上行時，其上的齒條T使齒輪L順時針轉動，從而迫使右邊活塞S下行，右邊下腔室內做完功的廢銅液通過適配器P1中的1號插裝閥排至廢液池；右邊活塞S下行時，右邊上腔室形成真空，再生新銅液通過適配器P2中2號單向閥被吸入，這樣又完成一次高壓廢銅液進-出、再生新銅液吸-排的過程。而左邊活塞S上行、右邊活塞S下行到位時，依靠機械換向機構或行程開關或接近開關等使電磁換向閥H換向又回到閥芯處於左位，開始上次的循環。如此往復，實現回收高壓廢銅液能量並向洗滌塔輸送再生新銅液的連續循環運行。
當然，在實際應用中，還必須在再生銅液中添加新液才能彌補再生循環中銅液的損耗。
因為輸送到洗滌塔的再生新銅液的壓力大於排放出的高壓廢銅液壓力，為此，本實用新型中左、右下腔室中的活塞體直徑大於左、右上腔室中的活塞體直徑，上、下活塞體的直徑按下面公式選取高壓廢銅液壓力(11.0～12Mpa)×下活塞體面積＞再生新銅液壓力(11.5～13Mpa)×上活塞體面積+活塞及齒輪等處的摩擦阻力+運動部件的加速度力+液體流動的阻力。
適配器P1中的四個單向閥採用插裝閥後，可以通過選擇不同的插裝閥蓋板，靈活實現各種控制功能。如2號、3號插裝閥蓋板選擇帶有行程調節機構K的，就可通過行程調節機構K位置的變化調節閥芯的開啟量，改變輸入的高壓廢銅液的流量，從而改變複合泵的往復速度，使複合泵在高壓廢液流量變化時，始終處於較隱定的運行狀態中。
本實用新型工作時，左、右下腔室中的活塞體完成液動馬達的功能，通過適配器P1中的四個插裝閥適當地配合動作，將洗滌截排放的高壓廢銅液引入並將做完功的廢銅液排出，利用了其能量；左、右上腔室中的活塞體則完成泵的功能，通過適配器P2中的四個單向閥吸入、排出再生新銅液，並使排出的再生新銅液升至所需的壓力(11.5～13MpA)，構成了馬達-泵複合體，實現能量回收利用及增壓輸送。
本實用新型中的液壓缸等可以看作一個單元體，當廢液量大時，適當疊加數塊相同的單元體，便可回收數倍廢液功率，可適應大小化肥廠的運行需要。
權利要求1.一種兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，構成中設有兩個並立的液壓缸[G]，兩液壓缸[G]的下腔通過單向閥和換向閥組成的適配器與高壓廢銅液輸送管路相連通、上腔則通過單向閥組成的適配器與再生的新銅液輸送管路相連通，兩活塞通過聯動機構傳動連接，其特徵在於，所述聯動機構由齒輪[L]和兩側的齒條[T]構成，齒輪[L]旋轉支撐在兩液壓缸[G]之間，兩齒條[T]分別固定在兩活塞的活塞杆上、並分別與齒輪[L]相嚙合。
2.根據權利要求1所述的兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，其特徵在於，所述活塞[S]為單杆雙活塞體結構，其杆頂、杆底的活塞體分別與液壓缸上、下腔組成封閉的活塞體運行腔室。
3.根據權利要求2所述的兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，其特徵在於，所述單杆雙活塞體結構中，杆底的活塞體直徑大於杆頂的活塞體直徑。
4.根據權利要求1、2或3所述的兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，其特徵在於，所述並立的兩液壓缸[G]相連合為一體，所述齒輪[L]旋轉支撐在相連的中間壁上。
5.根據權利要求4所述的兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，其特徵在於，所述與高壓廢銅液輸送管路相連通的適配器[P1]中的四個單向閥採用插裝閥，其中的2號、3號插裝閥上設有行程開關[K]。
專利摘要一種兼具馬達和泵雙重功能的複合泵，屬流體泵技術領域，用於解決泵體結構簡單和運行可靠的問題。它設有並立的液壓缸，兩液壓缸上、下腔通過適配器與輸送管路連通，兩活塞通過聯動機構傳動連接，改進後的聯動機構由齒輪和齒條構成，齒輪旋轉支撐在兩液壓缸之間，齒條分別固定在活塞上。本實用新型中的聯動機構具有結構簡單、零部件結構尺寸小且高度緊湊的特點，它大大減少了傳動阻力摩擦功耗，提高了工作可靠性及使用壽命。適宜作為廢液能量回收及新液再輸送裝置使用。
文檔編號F04B1/16GK2883722SQ200620023848
公開日2007年3月28日 申請日期2006年3月22日 優先權日2006年3月22日
發明者李慶榮, 李耿立, 智兆華 申請人:石家莊西格瑪科工貿有限公司