专利名称：一种改进的液体介质隔膜变容泵的制作方法
技术领域：
实用新型涉及一种变容泵，尤其是关于对往复变容液体介质隔膜变容泵的改进。
背景技术：
输送易燃、易爆、腐蚀性强介质如甲苯、浓硫酸、甲醇、丙酮、溴素等强腐蚀性介质，通常采用高自吸、无动密封、无泄漏、安全可靠的变容隔膜泵。变容隔膜泵隔膜通常采用弧形结构，弧形结构的隔膜在往复换向时，由于凸出弧的截面积远大于变向拐点面积，因此膜片在通过拐点变向时，需经过自身的扭曲变形等造成面积压缩才能达到变向。然而适应输送此类介质通常采用氟塑料隔膜，氟塑料隔膜柔软性和抗曲挠性相对较差，自我补偿能力低，隔膜高频率往复变向引起的折绉，易造成膜片的折裂性损伤，缩短了膜片的使用寿命。其次，推动作功和换向的连杆直接驱动隔膜，也会影响膜片使用寿命。
为克服直动式隔膜泵膜片易损坏使用寿命短的缺点，有人提出采用柱塞与近似平隔膜组合组成柱塞隔膜泵如图1，其结构是将隔膜4固定在长缸套2端面，缸套内设有往复活动柱塞1，并在柱塞端面与隔膜形成的空间3内注满不可压缩的工作液体如油介质。通过柱塞1在缸套2内的往复运动，引起注油空间周期性变容，使其内的液体介质吸/推带动隔膜作往复运行，从而使泵腔变容达到输送介质。由于隔膜是由柔性液体介质推动作往复运动，因而受力均匀且不需换向就能达到泵腔变容，从而有效延长了隔膜使用寿命。然而，此种结构隔膜泵仍有其不足主要缺点是柱塞与缸套间存在动密封，防泄漏安全可靠性和稳定性差，长期运行密封磨损会造成工作液体介质泄漏，导致工作液外泄，及外界空气渗入。工作液外泄不仅污染环境，造成柱塞与隔膜间工作液体介质减少，影响隔膜泵有效运行；而且空气渗入，由于气体的可压缩性，使得隔膜往复运行有效容积减少，影响泵吸流量和压力，严重的泵将无法工作。上述缺点尤其在输送高压力介质或低位槽介质时，此缺陷更为明显。因此，为有效保证工作液不减少，及排除工作液中气体，必需在泵上设置排气及补液系统，补液及排气阀结构复杂，操作麻烦。
发明内容
实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种结构简单，操作简便，密封性能好，膜片使用寿命长，可以做到工作介质完全无泄漏的液体介质隔膜变容泵。
实用新型目的实现，主要改进将油隔式变容隔膜泵的往复柱塞改为置于缸套内的无接触伸缩波纹管，通过波纹管伸缩在其外周与缸套内径间产生变容，由内置不可压缩的工作液体介质推动隔膜作往复运动，达到泵腔变容。具体说，实用新型液体介质隔膜变容泵，包括缸套和内置往复运动变容体，设置在往复变容体前缸套端的隔膜，往复变容体与隔膜间充盈的液体工作介质，其特征在所说往复变容体为小于缸套内径前端闭合、后端固定在缸套另一端的波纹管，所说往复动力轴连接在波纹管闭合面上。
实用新型为提高波纹管径向承压能力，使泵具有较高输出压力，波纹管内可设置支撑承压环，一种简便的支撑承压环，为采用开片组合结构，即各波纹中的圆形承压支撑环，由至少二片拼装组合。为避免硬承压支撑环直接与波纹管接触损伤波纹管，及增加波纹管压缩空间，一种较好方式，是将承压支撑环做成顶部呈弧形的蘑菇状，并使顶部弧形与波纹管波纹相吻合。这样既增大了支撑环顶部与波纹管波纹的承压接触面积，使波纹管受力均匀，能有效延长波纹管使用寿命，同时薄的蘑菇柄，又增加了波纹管压缩位移空间，从而增加了波纹管的可伸缩度及变容量。实用新型还可在支撑环顶部再套上∩形(也可称U形)整体柔性护套，∩形整体柔性护套的另一作用可稳定组合结构的支撑环，防止运行中散架。
对于泵送压力较高场合，实用新型还可在波纹管内腔中衬里有与波纹管同形吻合的无收缩纤维织物波纹衬套，由于内衬套的无收缩性承托，可有效避免波纹管受压径向收缩变形造成内缩，从而稳定泵的容积效率。
对于一些吸上高度较高的低位槽中的介质(如池深在4M以上)，为防止泵腔内负压造成波纹管径向向外扩张，影响流量和吸上能力，实用新型还可在波纹管外周增加有与波纹管同形吻合的无扩张纤维织物波纹套和/或在波纹中增设防胀环等类似防止波纹管向外膨胀的措施。另外，防膨胀保护还有助于内支撑环的定位稳定。
除此，实用新型波纹管还可采用内夹筋(夹网布或纤维)结构，以减少波纹管径向变形，提高抗内缩外胀能力及延长使用寿命。
实用新型隔膜，可以是通常的弧形结构，也可以是近似平板的板式结构，其中一种较好结构是膜片径向中部设有一波以上S形凹槽补偿的板式结构。板式膜片在往复时不需压缩面积变向，有于膜片使用寿命的延长，而径向中部的S凹槽补偿，又使得膜片在往复运动时，通过S形凹槽结构达到变向自我径向补偿，可有效避免膜片往复变向时不平衡变形造成膜片撕裂损伤。
实用新型由于采用内置较小端面封闭的波纹管代替柱塞作往复变容，不仅同样能达到柱塞隔膜泵的功能和优点，而且完全消除了柱塞的运动密封，使往复变容成为无运动密封结构，确保其内液体介质不会因密封磨损而泄漏造成工作液减少，及向内漏气影响泵正常工作，使泵工作更可靠、运行更稳定。凸弧面膜片，改为径向中部有S形凹槽补偿环的板式膜片，使得隔膜在往复运动时，成为无面积压缩平动变向，从而不会产生因面积压缩引起的折绉造成膜片折裂损伤，膜片抗疲劳性能大幅度提高，而且S形凹槽补偿结构，变形余量大，完全可以满足隔膜往复伸缩变容量要求。波纹管内外防胀、缩措施，又有效保证了泵高压输送和低位抽吸。实用新型即使当与介质接触的膜片损坏，造成被输送介质渗漏到液体工作腔中，由于波纹管与缸套的密封仍可保证输送介质不会外泄，起到双层密封保险，泵仍然可以继续工作，直至完成一定工序后再行维修。
以下结合二个非限定性实施例，进一步说明实用新型膜片结构。
图1为已有技术柱塞隔膜泵结构示意图。
图2为实用新型波纹隔膜泵结构示意图。
图3为波纹管内支撑环结构示意图。
图4为图3左视结构示意图。
图5为带无收缩内衬波纹管结构示意图。
图6为波纹外周带防胀环波纹管结构示意图。
图7为同时带无收缩内衬、防胀环和无扩张波纹套波纹管结构示意图。
具体实施方式
实施例1参见图2、3、4，实用新型液体介质隔膜变容泵，有往复式动力头7，连接套8和液体介质隔膜变容泵组成。液体介质隔膜变容泵包括缸套2，内置直径较缸套内径小的、一端封闭，另一端固定在缸套端的伸缩波纹管9，缸套另一端固定有径向中部有一波以上S凹槽补偿的板式隔膜4，进出口泵阀5，泵体6，波纹管与隔膜空间充注有液体油介质。动力输出往复杆固定波纹封闭端，带动波纹管作往复运动。波纹管内有内支撑环12，泵工作介质腔设有注油口10和放油口11。内支撑环有较小的两片圆环11.1和11.2叠合，径向镶嵌有分辨组合顶部呈弧形蘑菇状支撑环10组成。
实施例2参见图5，如前述，为提高波纹管抗压能力，波纹管12.1内腔衬有与波纹管同形吻合的无收缩纤维织物波纹衬套12.2。
实施例3参见图6，如实施例2，为提高泵低位抽吸能力，波纹管12外周波纹中还有防胀环13。
实施例4参见图7，如实施例3，波纹管外周还有与波纹管同形吻合的无扩张纤维织物波纹套14。
实用新型波纹管与隔膜间还可充注其它液体工作介质。
权利要求1.一种液体介质隔膜变容泵，包括缸套和内置往复运动变容体，设置在往复变容体前缸套端的隔膜，往复变容体与隔膜间充盈的液体工作介质，其特征在所说往复变容体为小于缸套内径、前端闭合后端固定在缸套另一端的波纹管，所说往复动力轴连接在波纹管闭合面上。
2.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说波纹管内有支撑承压环。
3.根据权利要求1或2所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说波纹管内腔衬有与波纹管同形吻合的无收缩纤维织物波纹衬套。
4.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说波纹管外周有与波纹管同形吻合的无扩张纤维织物波纹套和/或在波纹中的防胀环。
5.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说波纹管为内夹筋结构的橡胶波纹管。
6.根据权利要求1或5所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说波纹管呈双层结构。
7.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说隔膜为径向中部有一波以上S凹槽补偿的板式隔膜片。
8.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说液体工作介质为油介质。
9.根据权利要求1所述液体介质隔膜变容泵，其特在于所说泵工作介质腔有注液和卸液口。
专利摘要实用新型涉及一种变容泵，尤其是关于对往复变容液体介质隔膜变容泵的改进，其特征是用一端固定在缸套上，一端封闭的无接触伸缩波纹管，代替柱塞作往复运动。使往复变容成为无运动密封结构，确保其内液体介质不会因密封磨损而泄漏造成工作液减少，及进气影响泵正常工作，使泵工作更可靠、运行更稳定。凸弧面膜片，改为径向中部有S形补偿环的板式膜片，使得隔膜在往复运动时，成为无面积压缩平动变向，从而不会产生因面积压缩引起的折绉造成膜片折裂损伤，膜片抗折撕裂性能好，而且S形补偿结构，变形余量大，完全可以满足隔膜往复伸缩变容量要求。
文档编号F04B43/02GK2620110SQ0322134
公开日2004年6月9日 申请日期2003年4月17日 优先权日2003年4月17日
发明者蒋龙福, 闵锡君, 沈亦晨 申请人:宜兴市宙斯泵业有限公司