相变储能稳压泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种相变储能稳压泵，包括主缸体和支架，支架内安装柱塞，柱塞内开设竖向气道，柱塞外周安装升降缸，升降缸的上端伸出支架外与升降筒连接，升降筒位于支架外周，升降筒的一侧竖向设有第二齿条；第二齿条与变速箱连接；主缸体内安装加热装置和主缸塞，主缸塞上设有副缸体，副缸体内开设副缸体腔，副缸体腔内安装弹簧、副活塞和拉杆，弹簧位于拉杆的外周，并且与副活塞的下端配合，拉杆的下端与主缸塞固定连接，弹簧的上端穿出副活塞外设有限位板，限位板与副活塞的上端配合。它可以工业生产中产出的废水或废气中的余热为能量，驱动工质流动，具有结构简单、制造成本低廉和使用简便的优点。
【专利说明】相变储能稳压泵
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种相变储能稳压泵。
【背景技术】
[0002] 现有的泵存在以下不足：1、需由电动机或发动机驱动，所以必然会消耗大量电能、 石油等高品质能源；2、现有的泵只能单纯驱动液体或气体等工质流动，而无法改变工质的 形态。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种相变储能稳压泵，它无须利用电能、石油等高品质的能 源，便可驱动工质流动，同时，可改变工质的形态，从而，可解决现有技术存在的问题。
[0004] 本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：相变储能稳压泵，包括主缸体和 支架，支架内安装柱塞，柱塞内开设坚向气道，柱塞外周安装升降缸，升降缸的上端伸出支 架外与升降筒连接，升降筒位于支架外周，升降筒的一侧坚向设有第二齿条；第二齿条与 变速箱连接；主缸体内安装加热装置和主缸塞，主缸塞上设有副缸体，副缸体内开设副缸体 腔，副缸体腔内安装弹簧、副活塞和拉杆，弹簧位于拉杆的外周，并且与副活塞的下端配合， 拉杆的下端与主缸塞固定连接，弹簧的上端穿出副活塞外设有限位板，限位板与副活塞的 上端配合；副活塞位于副缸体外周部分坚向安装第一齿条，第一齿条通过变速箱与第一齿 轮连接；主缸体上设有第一工质口和第二工质口；支架内安装横向气道，横向气道的进气 端通过第二阀门装置与第二工质口联通，横向气道的出气端通过第三阀门装置与安全阀联 通，第一工质口通过第一阀门装置分别能与低压系统和工质源联通。
[0005] 为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述变速箱由齿轮座、 第一齿轮和双联齿轮连接构成；第一齿轮分别与双联齿轮的第二齿轮和第二齿条啮合，第 三齿轮与第一齿条啮合。所述加热装置由热管、换热箱构成，换热箱与主缸体连接，热管的 上端位于主缸体内，热管的下端位于换热箱内，换热箱设有进液口和出液口。所述第二阀门 装置和第三阀门装置是二位二通阀。所述第一阀门装置是三位三通阀。所述升降筒顶部安 装储液池。
[0006] 本发明的优点在于：它可以工业生产中产出的废水或废气中的余热为能量，驱动 工质流动，同时，可将液态工质气化，以便输出高压气体，从而便于推动气动设备作功。本发 明还具有结构简单、制造成本低廉和使用简便的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是本发明所述相变储能稳压泵的结构示意图，图中第一阀门装置、第二阀门 装置和第三阀门装置均为闭合状态，所述稳压泵刚完成吸入液态工质工序；图2是所述稳 压泵将主缸体内的液态工质气化排入升降缸内的示意图，图中的第二阀门装置打开，第一 阀门装置和第三阀门装置仍闭合；图3是所述稳压泵将主缸体内气态工质排入低压系统示 意图，图中第二阀门装置和第三阀门装置关闭，第一阀门装置将第一工质口与低压系统导 通；图4是所述稳压泵将升降缸内的工质经第三阀门装置排出的过程，同时也是主缸体吸 入液态工质的过程。
[0008] 附图标记：1主缸体2主缸塞3副活塞4第一齿条5拉杆6齿轮座7副缸体8 柱塞9升降筒10副缸体腔11支架12液态工质储液箱出口 13热管14第一齿轮15第 二齿轮16第三齿轮17第二齿条18换热箱19弹簧20第一阀门装置21第二阀门装置 22第三阀门装置23坚向气道24升降缸25储液池26限位板27第一工质口 28 第二工质口 29横向气道30安全阀31低压系统管道。
【具体实施方式】
[0009] 本发明所述的相变储能稳压泵，如图1所示，包括主缸体1和支架11。支架11内 安装柱塞8,柱塞8内开设坚向气道23。柱塞8外周安装升降缸24,坚向气道23与升降缸 24之间密封。升降缸24的上端伸出支架11外与升降筒9连接，升降筒9位于支架11外 周。升降筒9的一侧坚向设有第二齿条17。第二齿条17与变速箱连接。主缸体1内安装 加热装置和主缸塞2,主缸塞2上设有副缸体7,副缸体7内开设副缸体腔10,副缸体腔10 内安装弹簧19、副活塞3和拉杆5。弹簧19位于拉杆5的外周，并且与副活塞3的下端配 合。拉杆5的下端与主缸塞2固定连接。弹簧19的上端穿出副活塞3外设有限位板26。 限位板26与副活塞3的上端配合，主缸塞2可通过拉杆5和限位板26推动副活塞3上移。 副活塞3位于副缸体7外周部分坚向安装第一齿条4,第一齿条4通过变速箱与第一齿轮 14连接。变速箱能使第二齿条17和第一齿条4的移动方向相反。主缸体1上设有第一工 质口 27和第二工质口 28。支架11内安装横向气道29,横向气道29的中部与坚向气道23 联通，横向气道29的进气端通过第二阀门装置21与第二工质口 28联通，横向气道29的出 气端可通过第三阀门装置22与安全阀30联通，以获得压力稳定的高压气体。第一工质口 27通过第一阀门装置20分别能与低压气源和工质源联通。所述第二阀门装置21和第三阀 门装置22可以是二位二通阀，可以是截止阀。所述第一阀门装置20是三位三通阀，也可以 是两个截止阀。
[0010] 工作原理： ①如图1所示，当主缸体1完成吸入液态工质，并且，升降缸24将高压气体排空后，关 闭第一阀门装置20,第一工质口 27与低压系统管道31和液态工质储液箱出口 12均断开， 此时第一阀门装置20、第二阀门装置21和第三阀门装置22均设为关闭；启动加热装置加 热主缸体1内的液态工质使其气化。
[0011] ②在步骤①中液态工质气化一定时间后，打开第二阀门装置21，第一阀门装置20 和第三阀门装置22仍关闭，主缸体1内气化的气体依次经第二工质口 28、第二阀门装置 21、横向气道29和坚向气道23进入升降缸24内，气体通过升降缸24推动升降筒9和第二 齿条17上移，第二齿条17通过变速箱和第一齿条4使副活塞3克服弹簧19的弹力下移； 由于主缸体1内不断有气体气化，压力恒定，因此，主缸塞2暂时不移动；如图2所示，当副 活塞3压至极限位置时停止。
[0012] ③在步骤②完成后，关闭第二阀门装置21打开第一阀门装置20，第三阀门装置22 仍关闭使第一工质口 27仅通过第一阀门装置20与低压系统管道31相通；此时升降筒9和 第二齿条17的位置锁定，从而，将第一齿条4和副活塞3的位置锁定，弹簧19可推动主缸 塞2和拉杆5下移，从而，将主缸体1内残余的工质排入低压系统管道31内。
[0013] ④在步骤③完成后，打开第三阀门装置22关闭第二阀门装置21，第一阀门装置20 动作使第一工质口 27仅与液态工质储液箱出口 12联通，关闭加热装置，此时，升降缸24内 的高压气体可经第三阀门装置22排出，升降缸24在重力作用下下移，升降缸24通过第二 齿条17和变速箱带动副活塞3上移动，由于限位板26与副活塞3配合，副活塞3可通过拉 杆5拉动主缸塞2上移，此时主缸体1内负压，可将液态工质储液箱出口 12内的液态工质 吸入主缸体1内。
[0014] ⑤依次重复步骤①至④。
[0015] 如图1所示，所述变速箱可由齿轮座6、第一齿轮14和双联齿轮连接构成，该变速 箱可稳定地改变第一齿轮14和第二齿条17相对运动方向。第一齿轮14分别与双联齿轮 的第二齿轮15和第二齿条17啮合，第三齿轮16与第一齿条4啮合。所述变速箱也可为现 有的链轮传动机构或蜗轮蜗杆传动机构，或其他可实现变速和换向的机构，但在所述稳压 泵中齿轮传动更为稳定，且经济实惠，制造、安装和检修均较为方便。
[0016] 如图1所示，所述加热装置可由热管13、换热箱18构成。换热箱18与主缸体1连 接，热管13的上端位于主缸体1内，热管13的下端位于换热箱18内。换热箱18设有进液 口和出液口。工业生产中所产生的废水或废气，可流经换热箱18,并通过热管13将其中的 余热提供给主缸体1内，为主缸体1内的液态工质气化供应热量，同时，为所述稳压泵提供 驱动工质流动的动力，从而，使所述稳压泵在不消耗电能或不可再生能源等高品质能源前 提下，正常工作。
[0017] 为增大气体压力，所述升降筒9顶部安装储液池25。储液池25内可注入液体，以 增大升降缸24对气体的压力，从而，增大气压。
[0018] 本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述 的技术内容均为公知技术。
【权利要求】
1. 变储能稳压泵，其特征在于：包括主缸体（1)和支架（11)，支架（11)内安装柱塞 (8)，柱塞（8)内开设坚向气道（23)，柱塞（8)外周安装升降缸（24)，升降缸（24)的上端伸出 支架（11)外与升降筒（9)连接，升降筒（9)位于支架（11)外周，升降筒（9)的一侧坚向设 有第二齿条（17);第二齿条（17)与变速箱连接；主缸体（1)内安装加热装置和主缸塞（2)， 主缸塞（2 )上设有副缸体（7 )，副缸体（7 )内开设副缸体腔（10 )，副缸体腔（10 )内安装弹簧 (19)、副活塞（3)和拉杆（5)，弹簧（19)位于拉杆（5)的外周，并且与副活塞（3)的下端配 合，拉杆（5)的下端与主缸塞（2)固定连接，弹簧（19)的上端穿出副活塞（3)外设有限位板 (26)，限位板（26)与副活塞（3)的上端配合；副活塞（3)位于副缸体（7)外周部分坚向安装 第一齿条（4)，第一齿条（4)通过变速箱与第一齿轮（14)连接；主缸体（1)上设有第一工质 口（27)和第二工质口（28);支架（11)内安装横向气道（29)，横向气道（29)的中部与坚向气 道（23)联通，横向气道（29)的进气端通过第二阀门装置（21)与第二工质口（28)联通，横 向气道（29)的出气端与第三阀门装置（22)联通，第一工质口（ 27)通过第一阀门装置（20) 分别能与低压系统和工质源联通。
2. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述变速箱由齿轮座（6)、第 一齿轮（14)和双联齿轮连接构成；第一齿轮（14)分别与双联齿轮的第二齿轮（15)和第二 齿条（17)啮合，第三齿轮（16)与第一齿条（4)啮合。
3. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述加热装置由热管（13)、换 热箱（18)构成，换热箱（18)与主缸体（1)连接，热管（13)的上端位于主缸体（1)内，热管 (13)的下端位于换热箱（18)内，换热箱（18)设有进液口和出液口。
4. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述第二阀门装置（21)和第 三阀门装置（22)是二位二通阀。
5. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述第一阀门装置（20)是三 位三通阀。
6. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述升降筒（9)顶部安装储液 池（25)。
7. 根据权利要求1所述的相变储能稳压泵，其特征在于：所述横向气道（29)的出气端 通过第三阀门装置（22)与安全阀（30)联通。
【文档编号】F04B19/22GK104100489SQ201410262730
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】安瑞生, 安丰恺 申请人:安瑞生, 安丰恺