一種高精度計(jì)量泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度計(jì)量泵，包括液力端和動(dòng)力端；液力端包括缸體、左端蓋和右端蓋；所述動(dòng)力端包括驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿和活塞機(jī)構(gòu)；所述活塞機(jī)構(gòu)包括活塞桿和活塞；所述活塞桿插入缸體空腔中并與左端蓋和右端蓋上的活塞孔形成滑動(dòng)密封；所述驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿傳動(dòng)連接，絲桿通過絲桿螺母與活塞桿傳動(dòng)連接。本發(fā)明液力端為單缸雙作用泵，保證活塞兩側(cè)沒有空行程，提高整個(gè)裝置的運(yùn)行效率；活塞與缸體內(nèi)壁的密封力分布均勻，活塞兩側(cè)的密封效果好，避免內(nèi)漏對計(jì)量精度的影響。液力端排液管上設(shè)置流量穩(wěn)定裝置，有效消除活塞換向時(shí)的流量脈動(dòng)。通過步進(jìn)電機(jī)直接通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)控制活塞行程和速度，良好的控制和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，計(jì)量精度高。
【專利說明】
一種高精度計(jì)量泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高精度計(jì)量栗。
【背景技術(shù)】
[0002]栗屬于一種流體機(jī)械，是工業(yè)流程的重要組成部分。在許多流程性工業(yè)生產(chǎn)中，原料、半成品和產(chǎn)品是液體，為了保證連續(xù)性的管道化生產(chǎn)，栗作為產(chǎn)品生產(chǎn)的能量提供設(shè)備和物質(zhì)流通的輸送設(shè)備，對液體增壓和輸送。另外，管道化生產(chǎn)還常常根據(jù)流量的調(diào)節(jié)來改變?nèi)鐪囟取毫Φ裙に噮?shù)，如不另外安裝調(diào)節(jié)閥，栗還應(yīng)兼有控制流量的功能。
[0003]為解決流量控制和輸送兩項(xiàng)要求，應(yīng)采用計(jì)量栗。由于原理誤差、傳動(dòng)系統(tǒng)誤差和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限問題，普通的計(jì)量栗難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，且計(jì)量精度低，達(dá)不到管路系統(tǒng)的最佳工況點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述所存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種密封性好，計(jì)量精度高，實(shí)時(shí)流量控制，高精度流量調(diào)節(jié)控制的單缸雙作用計(jì)量栗。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本技術(shù)方案為一種高精度計(jì)量栗，包括液力端和動(dòng)力端;液力端包括缸體、左端蓋和右端蓋;所述左端蓋上部設(shè)有左排液單向閥，下部設(shè)有左進(jìn)液單向閥;所述右端蓋上部設(shè)有右排液單向閥，下部設(shè)有右進(jìn)液單向閥;所述左端蓋外設(shè)有配液板;配液板上分別設(shè)有與左排液單向閥相連通的排液管，與左進(jìn)液單向閥相連通的進(jìn)液管;所述動(dòng)力端包括驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿和活塞機(jī)構(gòu);所述活塞機(jī)構(gòu)包括活塞桿和活塞;所述活塞桿插入缸體空腔中并與左端蓋和右端蓋上的活塞孔形成滑動(dòng)密封;所述驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿傳動(dòng)連接，絲桿通過絲桿螺母與活塞桿傳動(dòng)連接。
[0006]計(jì)量栗工作時(shí)，動(dòng)力端的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過絲桿和螺母驅(qū)動(dòng)液力端的活塞運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，右進(jìn)液單向閥和左排液單向閥打開，左進(jìn)液單向閥和右排液單向閥關(guān)閉，液體通過進(jìn)液管，由右進(jìn)液單向閥吸入由活塞隔斷的缸體右腔，同時(shí)左腔的液體由排液管輸出到與其直接相連接的管路系統(tǒng)中；當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，左進(jìn)液單向閥和右排液單向閥打開，右進(jìn)液單向閥和左排液單向閥關(guān)閉，液體通過進(jìn)液管，由右進(jìn)液單向閥吸入由活塞隔斷的缸體左腔，同時(shí)右腔的液體由排液管輸出到與其直接相連接的管路系統(tǒng)中。
[0007]作為優(yōu)化，所述驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出端穿過連接板通過聯(lián)軸器與絲桿傳動(dòng)連接，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接通過絲杠螺母控制活塞的行程和速度，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，計(jì)量精度高。
[0008]作為優(yōu)化，所述活塞的左右兩端桿行程終點(diǎn)上都分別設(shè)有與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電連接的左感應(yīng)開關(guān)和右感應(yīng)開關(guān)。左、右兩側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)控制動(dòng)力端的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)活塞的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液體連續(xù)吸排。
[0009]作為優(yōu)化，所述排液管上設(shè)有流量穩(wěn)定裝置，有效消除活塞換向時(shí)的流量脈動(dòng)。
[0010]作為優(yōu)化，所述活塞桿為中空結(jié)構(gòu)且其外表面為光面?；钊麠U外表面為光面與端蓋之間行程良好的機(jī)械動(dòng)密封，密封效果好，有效控制外漏對計(jì)量精度的影響;活塞桿為中空結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，可以減小活塞運(yùn)動(dòng)的往復(fù)慣性力對行程的影響，提高計(jì)量精度。
[0011]作為優(yōu)化，所述進(jìn)液單向閥和排液單向閥為球閥。球閥的啟閉件為球體，與閥座配合形成線密封結(jié)構(gòu)，密封力小，密封可靠和開閉及時(shí)，避免閥關(guān)閉不嚴(yán)和啟閉閥門延時(shí)對計(jì)量精度的影響。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能實(shí)時(shí)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，且各部件密封性好，計(jì)量精度高。液力端為單缸雙作用栗，保證活塞兩側(cè)沒有空行程，提高整個(gè)裝置的運(yùn)行效率;活塞與缸體內(nèi)壁的密封力分布均勻，活塞兩側(cè)的密封效果好，避免內(nèi)漏對計(jì)量精度的影響。液力端排液管上設(shè)置流量穩(wěn)定裝置，有效消除活塞換向時(shí)的流量脈動(dòng)。通過步進(jìn)電機(jī)直接通過絲杠螺母機(jī)構(gòu)控制活塞行程和速度，良好的控制和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，計(jì)量精度高?；钊麠U外表面為光面與端蓋之間行程良好的機(jī)械動(dòng)密封，密封效果好，有效控制外漏對計(jì)量精度的影響;活塞桿為中空結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，可以減小活塞運(yùn)動(dòng)的往復(fù)慣性力對行程的影響，提高計(jì)量精度。進(jìn)液單向閥和排液單向閥安裝在缸體端面，最大限度減少缸體的余隙容積，避免殘留的高壓液體影響吸液量，有利于提高裝置輸液量精度。進(jìn)液單向閥和排液單向閥為球閥，啟閉件為球體，與閥座配合形成線密封結(jié)構(gòu)，密封力小，密封可靠和開閉及時(shí)，避免閥關(guān)閉不嚴(yán)和啟閉閥門延時(shí)對計(jì)量精度的影響。
【附圖說明】
[0013]
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0015]圖3是圖2中的A向剖視圖。
[0016]圖中標(biāo)記:配液板1、左端蓋2、缸體3、活塞桿4、活塞5、絲桿螺母6、右端蓋7、右排液單向閥8、連接板9、絲桿1、聯(lián)軸器11、連接板12、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13、右進(jìn)液單向閥14、端蓋密封件15、活塞密封件16、彈簧卡圈17、進(jìn)液管18、排液管19、流量穩(wěn)定裝置20、左排液單向閥21、左進(jìn)液單向閥22、左側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)23和右側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)24。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1，如圖1、圖2和圖3中所示，本發(fā)明為一種高精度計(jì)量栗，包括液力端和動(dòng)力端;液力端包括缸體3、左端蓋2和右端蓋7;所述左端蓋2上部設(shè)有左排液單向閥21，下部設(shè)有左進(jìn)液單向閥22;所述右端蓋7上部設(shè)有右排液單向閥8，下部設(shè)有右進(jìn)液單向閥14;所述左端蓋2外設(shè)有配液板I;配液板I上分別設(shè)有與左排液單向閥21相連通的排液管19，與左進(jìn)液單向閥22相連通的進(jìn)液管18;所述動(dòng)力端包括驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿10和活塞機(jī)構(gòu);所述活塞機(jī)構(gòu)包括活塞桿4和活塞5，活塞5通過彈簧卡圈17與活塞桿4密封連接，活塞5通過活塞密封件16與缸體I內(nèi)表面密封連接;所述活塞桿4插入缸體3空腔中并與左端蓋2和右端蓋7上的活塞孔形成滑動(dòng)密封，活塞桿4與左右端蓋之間通過端蓋密封件15滑動(dòng)密封;所述驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿10傳動(dòng)連接，絲桿10通過絲桿螺母6與活塞桿4傳動(dòng)連接。
[0020]本發(fā)明為一種可調(diào)正排量栗，能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)流量，計(jì)量精度可控制在±0.1%的范圍，適用于對輸送液體量要求誤差小的管路系統(tǒng)。解決了一般計(jì)量栗流量調(diào)節(jié)不及時(shí)、計(jì)量精度低，導(dǎo)致管路系統(tǒng)的工藝參數(shù)因?yàn)榱髁枯敵稣`差產(chǎn)生的波動(dòng)對工藝過程影響的問題。本發(fā)明中液力端主要由缸體3，左端蓋2，右端蓋7，活塞5，左、右進(jìn)液單向閥22和14，左、右排液單向閥21和8，活塞密封件16，進(jìn)液管18和排液管19組成一個(gè)單缸雙作用栗，完成液體連續(xù)吸排。動(dòng)力端由活塞桿4，絲桿10，絲桿螺母6，聯(lián)軸器11和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13組成，完成將原動(dòng)機(jī)的能量傳給液力端。
[0021]計(jì)量栗工作時(shí)，動(dòng)力端的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13通過絲桿10和螺母6驅(qū)動(dòng)液力端的活塞5運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞5向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，右進(jìn)液單向閥14和左排液單向閥21打開，左進(jìn)液單向閥22和右排液單向閥8關(guān)閉，液體通過進(jìn)液管18，由右進(jìn)液單向閥14吸入由活塞5隔斷的缸體3右腔，同時(shí)左腔的液體由排液管19輸出到與其直接相連接的管路系統(tǒng)中；當(dāng)活塞5向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，左進(jìn)液單向閥22和右排液單向閥8打開，右進(jìn)液單向閥14和左排液單向閥21關(guān)閉，液體通過進(jìn)液管18，由右進(jìn)液單向閥14吸入由活塞5隔斷的缸體3左腔，同時(shí)右腔的液體由排液管19輸出到與其直接相連接的管路系統(tǒng)中。
[0022]左、右進(jìn)液單向閥和左、右排液單向閥安裝在缸體3端面，最大限度減少缸體3的余隙容積，避免殘留的高壓液體影響吸液量，有利于提高裝置輸液量精度。液力端為單缸雙作用栗，保證活塞5兩側(cè)沒有空行程，提高整個(gè)裝置的運(yùn)行效率;活塞5與缸體3內(nèi)壁的密封力分布均勻，活塞5兩側(cè)的密封效果好，避免內(nèi)漏對計(jì)量精度的影響。驅(qū)動(dòng)裝置通過絲桿螺母6控制活塞5的行程和速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，計(jì)量精度高。為了預(yù)防液力端的內(nèi)漏，活塞5與缸體3的內(nèi)壁、活塞5與活塞桿4連接處采用密封件密封。為了預(yù)防液力端的外漏，活塞桿5與左、右端蓋2和7之間，缸體3與左、右端蓋2和7之間也均采用密封件密封。液力端裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮了余隙容積、內(nèi)漏和外漏對流量精度的影響。
[0023]實(shí)施例2，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿10的連接方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，所述驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13輸出端穿過連接板12通過聯(lián)軸器11與絲桿10傳動(dòng)連接。計(jì)量栗排出液體的體積或質(zhì)量與活塞5累計(jì)位移和計(jì)量栗的通流截面積成正比，因此，通過控制脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過的角位移來實(shí)現(xiàn)計(jì)量栗排出的液體總體積或總質(zhì)量的計(jì)量，而通過控制脈沖信號(hào)的頻率控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)液體計(jì)量快慢的控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13直接通過絲杠螺母6控制活塞5的行程和速度，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流量控制，計(jì)量精度高。
[0024]實(shí)施例3，在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上對步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，所述活塞桿4的左右兩端行程終點(diǎn)上都分別設(shè)有與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13電連接的左感應(yīng)開關(guān)23和右感應(yīng)開關(guān)24。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)液體的連續(xù)吸排過程，做到精確實(shí)時(shí)的流量控制，通過左、右兩側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)23和24控制動(dòng)力端的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)活塞5的左右自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)活塞5向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到左側(cè)行程終點(diǎn)時(shí)，右側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)24發(fā)出信號(hào)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13反轉(zhuǎn)向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)右側(cè)行程終點(diǎn)時(shí)，左側(cè)位置感應(yīng)開關(guān)23發(fā)出信號(hào)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)13正轉(zhuǎn)向左運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)活塞左右自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制。
[0026]實(shí)施例4，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上對排液管19的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，所述排液管19上設(shè)有流量穩(wěn)定裝置20。為了進(jìn)一步提高實(shí)時(shí)計(jì)量精度，在液力端的排液管19上采用了流量穩(wěn)定裝置20，以減小液力端的活塞5在換向時(shí)的流量脈動(dòng)。
[0027]實(shí)施例5，在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上對活塞桿4的機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，所述活塞桿4為中空結(jié)構(gòu)且其外表面為光面。活塞桿4與左右端蓋的接觸面為光面且其內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)?；钊麠U4外表面與端蓋間的密封屬于機(jī)械動(dòng)密封，對密封表面的要求高，為了避免密封面為螺紋面，設(shè)計(jì)了絲桿螺母裝置，活塞桿4內(nèi)加工內(nèi)螺紋即可滿足與絲桿螺母6的連接要求，動(dòng)密封表面為光滑外圓柱面，相比螺紋密封，動(dòng)密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，密封效果好，有效控制外漏對計(jì)量精度的影響。由于活塞桿4為中空結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，可以減小活塞6運(yùn)動(dòng)的往復(fù)慣性力對行程的影響，更好地提高計(jì)量精度。
[0028]實(shí)施例6，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對進(jìn)液單向閥和排液單向閥進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述進(jìn)液單向閥和排液單向閥為球閥。球閥的啟閉件為球體，與閥座配合形成線密封結(jié)構(gòu)，密封力小，密封可靠和開閉及時(shí)，避免閥關(guān)閉不嚴(yán)和啟閉閥門延時(shí)對計(jì)量精度的影響。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:包括液力端和動(dòng)力端;液力端包括缸體(3)、左端蓋(2)和右端蓋(7);所述左端蓋(2)上部設(shè)有左排液單向閥(21)，下部設(shè)有左進(jìn)液單向閥(22);所述右端蓋(7)上部設(shè)有右排液單向閥(8)，下部設(shè)有右進(jìn)液單向閥(14);所述左端蓋(2)外設(shè)有配液板(I);配液板(I)上分別設(shè)有與左排液單向閥(21)相連通的排液管(19)，與左進(jìn)液單向閥(22)相連通的進(jìn)液管(18)； 所述動(dòng)力端包括驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿(10)和活塞機(jī)構(gòu);所述活塞機(jī)構(gòu)包括活塞桿(4)和活塞(5);所述活塞桿(4)插入缸體(3)空腔中并與左端蓋(2)和右端蓋(7)上的活塞孔形成滑動(dòng)密封;所述驅(qū)動(dòng)裝置與絲桿(10)傳動(dòng)連接，絲桿(10)通過絲桿螺母(6)與活塞桿(4)傳動(dòng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出端穿過連接板(12)通過聯(lián)軸器(11)與絲桿(10)傳動(dòng)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:所述活塞桿的左右兩端行程終點(diǎn)上都分別設(shè)有與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(13)電連接的左感應(yīng)開關(guān)(23)和右感應(yīng)開關(guān)(24)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:所述排液管(19)上設(shè)有流量穩(wěn)定裝置(20)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:所述活塞桿(4)為中空結(jié)構(gòu)且其外表面為光面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度計(jì)量栗，其特征在于:所述進(jìn)液單向閥和排液單向閥為球閥。
【文檔編號(hào)】F04B13/00GK105840446SQ201610329071
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】石艷, 余玲, 趙虎, 廖映華
【申請人】四川理工學(xué)院