相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，包括主缸體和支架，支架內(nèi)安裝柱塞，柱塞內(nèi)開設(shè)豎向氣道，柱塞外周安裝升降缸，升降缸的上端伸出支架外與升降筒連接，升降筒位于支架外周，升降筒的一側(cè)豎向設(shè)有第二齒條；第二齒條與變速箱連接；主缸體內(nèi)安裝加熱裝置和主缸塞，主缸塞上設(shè)有副缸體，副缸體內(nèi)開設(shè)副缸體腔，副缸體腔內(nèi)安裝彈簧、副活塞和拉桿，彈簧位于拉桿的外周，并且與副活塞的下端配合，拉桿的下端與主缸塞固定連接，彈簧的上端穿出副活塞外設(shè)有限位板，限位板與副活塞的上端配合。它可以工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)出的廢水或廢氣中的余熱為能量，驅(qū)動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉和使用簡便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的泵存在以下不足：1、需由電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以必然會(huì)消耗大量電能、 石油等高品質(zhì)能源；2、現(xiàn)有的泵只能單純驅(qū)動(dòng)液體或氣體等工質(zhì)流動(dòng)，而無法改變工質(zhì)的 形態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，它無須利用電能、石油等高品質(zhì)的能 源，便可驅(qū)動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)，同時(shí)，可改變工質(zhì)的形態(tài)，從而，可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，包括主缸體和 支架，支架內(nèi)安裝柱塞，柱塞內(nèi)開設(shè)堅(jiān)向氣道，柱塞外周安裝升降缸，升降缸的上端伸出支 架外與升降筒連接，升降筒位于支架外周，升降筒的一側(cè)堅(jiān)向設(shè)有第二齒條；第二齒條與 變速箱連接；主缸體內(nèi)安裝加熱裝置和主缸塞，主缸塞上設(shè)有副缸體，副缸體內(nèi)開設(shè)副缸體 腔，副缸體腔內(nèi)安裝彈簧、副活塞和拉桿，彈簧位于拉桿的外周，并且與副活塞的下端配合， 拉桿的下端與主缸塞固定連接，彈簧的上端穿出副活塞外設(shè)有限位板，限位板與副活塞的 上端配合；副活塞位于副缸體外周部分堅(jiān)向安裝第一齒條，第一齒條通過變速箱與第一齒 輪連接；主缸體上設(shè)有第一工質(zhì)口和第二工質(zhì)口；支架內(nèi)安裝橫向氣道，橫向氣道的進(jìn)氣 端通過第二閥門裝置與第二工質(zhì)口聯(lián)通，橫向氣道的出氣端通過第三閥門裝置與安全閥聯(lián) 通，第一工質(zhì)口通過第一閥門裝置分別能與低壓系統(tǒng)和工質(zhì)源聯(lián)通。
[0005] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案：所述變速箱由齒輪座、 第一齒輪和雙聯(lián)齒輪連接構(gòu)成；第一齒輪分別與雙聯(lián)齒輪的第二齒輪和第二齒條嚙合，第 三齒輪與第一齒條嚙合。所述加熱裝置由熱管、換熱箱構(gòu)成，換熱箱與主缸體連接，熱管的 上端位于主缸體內(nèi)，熱管的下端位于換熱箱內(nèi)，換熱箱設(shè)有進(jìn)液口和出液口。所述第二閥門 裝置和第三閥門裝置是二位二通閥。所述第一閥門裝置是三位三通閥。所述升降筒頂部安 裝儲(chǔ)液池。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：它可以工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)出的廢水或廢氣中的余熱為能量，驅(qū)動(dòng) 工質(zhì)流動(dòng)，同時(shí)，可將液態(tài)工質(zhì)氣化，以便輸出高壓氣體，從而便于推動(dòng)氣動(dòng)設(shè)備作功。本發(fā) 明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉和使用簡便的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明所述相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中第一閥門裝置、第二閥門 裝置和第三閥門裝置均為閉合狀態(tài)，所述穩(wěn)壓泵剛完成吸入液態(tài)工質(zhì)工序；圖2是所述穩(wěn) 壓泵將主缸體內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)氣化排入升降缸內(nèi)的示意圖，圖中的第二閥門裝置打開，第一 閥門裝置和第三閥門裝置仍閉合；圖3是所述穩(wěn)壓泵將主缸體內(nèi)氣態(tài)工質(zhì)排入低壓系統(tǒng)示 意圖，圖中第二閥門裝置和第三閥門裝置關(guān)閉，第一閥門裝置將第一工質(zhì)口與低壓系統(tǒng)導(dǎo) 通；圖4是所述穩(wěn)壓泵將升降缸內(nèi)的工質(zhì)經(jīng)第三閥門裝置排出的過程，同時(shí)也是主缸體吸 入液態(tài)工質(zhì)的過程。
[0008] 附圖標(biāo)記：1主缸體2主缸塞3副活塞4第一齒條5拉桿6齒輪座7副缸體8 柱塞9升降筒10副缸體腔11支架12液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)液箱出口 13熱管14第一齒輪15第 二齒輪16第三齒輪17第二齒條18換熱箱19彈簧20第一閥門裝置21第二閥門裝置 22第三閥門裝置23堅(jiān)向氣道24升降缸25儲(chǔ)液池26限位板27第一工質(zhì)口 28 第二工質(zhì)口 29橫向氣道30安全閥31低壓系統(tǒng)管道。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，如圖1所示，包括主缸體1和支架11。支架11內(nèi) 安裝柱塞8,柱塞8內(nèi)開設(shè)堅(jiān)向氣道23。柱塞8外周安裝升降缸24,堅(jiān)向氣道23與升降缸 24之間密封。升降缸24的上端伸出支架11外與升降筒9連接，升降筒9位于支架11外 周。升降筒9的一側(cè)堅(jiān)向設(shè)有第二齒條17。第二齒條17與變速箱連接。主缸體1內(nèi)安裝 加熱裝置和主缸塞2,主缸塞2上設(shè)有副缸體7,副缸體7內(nèi)開設(shè)副缸體腔10,副缸體腔10 內(nèi)安裝彈簧19、副活塞3和拉桿5。彈簧19位于拉桿5的外周，并且與副活塞3的下端配 合。拉桿5的下端與主缸塞2固定連接。彈簧19的上端穿出副活塞3外設(shè)有限位板26。 限位板26與副活塞3的上端配合，主缸塞2可通過拉桿5和限位板26推動(dòng)副活塞3上移。 副活塞3位于副缸體7外周部分堅(jiān)向安裝第一齒條4,第一齒條4通過變速箱與第一齒輪 14連接。變速箱能使第二齒條17和第一齒條4的移動(dòng)方向相反。主缸體1上設(shè)有第一工 質(zhì)口 27和第二工質(zhì)口 28。支架11內(nèi)安裝橫向氣道29,橫向氣道29的中部與堅(jiān)向氣道23 聯(lián)通，橫向氣道29的進(jìn)氣端通過第二閥門裝置21與第二工質(zhì)口 28聯(lián)通，橫向氣道29的出 氣端可通過第三閥門裝置22與安全閥30聯(lián)通，以獲得壓力穩(wěn)定的高壓氣體。第一工質(zhì)口 27通過第一閥門裝置20分別能與低壓氣源和工質(zhì)源聯(lián)通。所述第二閥門裝置21和第三閥 門裝置22可以是二位二通閥，可以是截止閥。所述第一閥門裝置20是三位三通閥，也可以 是兩個(gè)截止閥。
[0010] 工作原理： ①如圖1所示，當(dāng)主缸體1完成吸入液態(tài)工質(zhì)，并且，升降缸24將高壓氣體排空后，關(guān) 閉第一閥門裝置20,第一工質(zhì)口 27與低壓系統(tǒng)管道31和液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)液箱出口 12均斷開， 此時(shí)第一閥門裝置20、第二閥門裝置21和第三閥門裝置22均設(shè)為關(guān)閉；啟動(dòng)加熱裝置加 熱主缸體1內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)使其氣化。
[0011] ②在步驟①中液態(tài)工質(zhì)氣化一定時(shí)間后，打開第二閥門裝置21，第一閥門裝置20 和第三閥門裝置22仍關(guān)閉，主缸體1內(nèi)氣化的氣體依次經(jīng)第二工質(zhì)口 28、第二閥門裝置 21、橫向氣道29和堅(jiān)向氣道23進(jìn)入升降缸24內(nèi)，氣體通過升降缸24推動(dòng)升降筒9和第二 齒條17上移，第二齒條17通過變速箱和第一齒條4使副活塞3克服彈簧19的彈力下移； 由于主缸體1內(nèi)不斷有氣體氣化，壓力恒定，因此，主缸塞2暫時(shí)不移動(dòng)；如圖2所示，當(dāng)副 活塞3壓至極限位置時(shí)停止。
[0012] ③在步驟②完成后，關(guān)閉第二閥門裝置21打開第一閥門裝置20，第三閥門裝置22 仍關(guān)閉使第一工質(zhì)口 27僅通過第一閥門裝置20與低壓系統(tǒng)管道31相通；此時(shí)升降筒9和 第二齒條17的位置鎖定，從而，將第一齒條4和副活塞3的位置鎖定，彈簧19可推動(dòng)主缸 塞2和拉桿5下移，從而，將主缸體1內(nèi)殘余的工質(zhì)排入低壓系統(tǒng)管道31內(nèi)。
[0013] ④在步驟③完成后，打開第三閥門裝置22關(guān)閉第二閥門裝置21，第一閥門裝置20 動(dòng)作使第一工質(zhì)口 27僅與液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)液箱出口 12聯(lián)通，關(guān)閉加熱裝置，此時(shí)，升降缸24內(nèi) 的高壓氣體可經(jīng)第三閥門裝置22排出，升降缸24在重力作用下下移，升降缸24通過第二 齒條17和變速箱帶動(dòng)副活塞3上移動(dòng)，由于限位板26與副活塞3配合，副活塞3可通過拉 桿5拉動(dòng)主缸塞2上移，此時(shí)主缸體1內(nèi)負(fù)壓，可將液態(tài)工質(zhì)儲(chǔ)液箱出口 12內(nèi)的液態(tài)工質(zhì) 吸入主缸體1內(nèi)。
[0014] ⑤依次重復(fù)步驟①至④。
[0015] 如圖1所示，所述變速箱可由齒輪座6、第一齒輪14和雙聯(lián)齒輪連接構(gòu)成，該變速 箱可穩(wěn)定地改變第一齒輪14和第二齒條17相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。第一齒輪14分別與雙聯(lián)齒輪 的第二齒輪15和第二齒條17嚙合，第三齒輪16與第一齒條4嚙合。所述變速箱也可為現(xiàn) 有的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或其他可實(shí)現(xiàn)變速和換向的機(jī)構(gòu)，但在所述穩(wěn)壓 泵中齒輪傳動(dòng)更為穩(wěn)定，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，制造、安裝和檢修均較為方便。
[0016] 如圖1所示，所述加熱裝置可由熱管13、換熱箱18構(gòu)成。換熱箱18與主缸體1連 接，熱管13的上端位于主缸體1內(nèi)，熱管13的下端位于換熱箱18內(nèi)。換熱箱18設(shè)有進(jìn)液 口和出液口。工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢水或廢氣，可流經(jīng)換熱箱18,并通過熱管13將其中的 余熱提供給主缸體1內(nèi)，為主缸體1內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)氣化供應(yīng)熱量，同時(shí)，為所述穩(wěn)壓泵提供 驅(qū)動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)力，從而，使所述穩(wěn)壓泵在不消耗電能或不可再生能源等高品質(zhì)能源前 提下，正常工作。
[0017] 為增大氣體壓力，所述升降筒9頂部安裝儲(chǔ)液池25。儲(chǔ)液池25內(nèi)可注入液體，以 增大升降缸24對(duì)氣體的壓力，從而，增大氣壓。
[0018] 本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述 的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：包括主缸體（1)和支架（11)，支架（11)內(nèi)安裝柱塞 (8)，柱塞（8)內(nèi)開設(shè)堅(jiān)向氣道（23)，柱塞（8)外周安裝升降缸（24)，升降缸（24)的上端伸出 支架（11)外與升降筒（9)連接，升降筒（9)位于支架（11)外周，升降筒（9)的一側(cè)堅(jiān)向設(shè) 有第二齒條（17);第二齒條（17)與變速箱連接；主缸體（1)內(nèi)安裝加熱裝置和主缸塞（2)， 主缸塞（2 )上設(shè)有副缸體（7 )，副缸體（7 )內(nèi)開設(shè)副缸體腔（10 )，副缸體腔（10 )內(nèi)安裝彈簧 (19)、副活塞（3)和拉桿（5)，彈簧（19)位于拉桿（5)的外周，并且與副活塞（3)的下端配 合，拉桿（5)的下端與主缸塞（2)固定連接，彈簧（19)的上端穿出副活塞（3)外設(shè)有限位板 (26)，限位板（26)與副活塞（3)的上端配合；副活塞（3)位于副缸體（7)外周部分堅(jiān)向安裝 第一齒條（4)，第一齒條（4)通過變速箱與第一齒輪（14)連接；主缸體（1)上設(shè)有第一工質(zhì) 口（27)和第二工質(zhì)口（28);支架（11)內(nèi)安裝橫向氣道（29)，橫向氣道（29)的中部與堅(jiān)向氣 道（23)聯(lián)通，橫向氣道（29)的進(jìn)氣端通過第二閥門裝置（21)與第二工質(zhì)口（28)聯(lián)通，橫 向氣道（29)的出氣端與第三閥門裝置（22)聯(lián)通，第一工質(zhì)口（ 27)通過第一閥門裝置（20) 分別能與低壓系統(tǒng)和工質(zhì)源聯(lián)通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述變速箱由齒輪座（6)、第 一齒輪（14)和雙聯(lián)齒輪連接構(gòu)成；第一齒輪（14)分別與雙聯(lián)齒輪的第二齒輪（15)和第二 齒條（17)嚙合，第三齒輪（16)與第一齒條（4)嚙合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述加熱裝置由熱管（13)、換 熱箱（18)構(gòu)成，換熱箱（18)與主缸體（1)連接，熱管（13)的上端位于主缸體（1)內(nèi)，熱管 (13)的下端位于換熱箱（18)內(nèi)，換熱箱（18)設(shè)有進(jìn)液口和出液口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述第二閥門裝置（21)和第 三閥門裝置（22)是二位二通閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述第一閥門裝置（20)是三 位三通閥。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述升降筒（9)頂部安裝儲(chǔ)液 池（25)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變儲(chǔ)能穩(wěn)壓泵，其特征在于：所述橫向氣道（29)的出氣端 通過第三閥門裝置（22)與安全閥（30)聯(lián)通。
【文檔編號(hào)】F04B19/22GK104100489SQ201410262730
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】安瑞生, 安豐愷 申請(qǐng)人:安瑞生, 安豐愷