专利名称：一种兼具马达和泵双重功能的复合泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的流体泵，属流体泵技术领域。
背景技术：
氨肥生产中参与化学反应的混合气体(主要是氨、氢混合气及少量的一氧化碳、二氧化碳、氧气等)在被送入合成塔之前需要送入洗涤塔中利用醋酸铜氨液进行净化处理，此工艺俗称铜洗。铜洗时要求铜液和待净化混合气体必须回压到11.5～13Mpa，铜洗后排出的废铜液压力仍在11.0～12Mpa以上，这些废铜液经减压阀减压到3个大气压后再输入到合成塔内进行再生。再生后的新铜液再由一个高压泵加压至11.5～13mpa后泵入洗涤塔循环使用。在这个过程中，高压废铜液所具有的能量就白白浪费掉了。为此，出现了一些回收此能量并利用回收能量输送再生新铜液的装置，如中国专利00262806号“差压泵”即为其中的一种。该泵构成中有两个并立的液压缸，两液压缸的活塞下腔通过单向阀和换向阀组成的适配器与高压废铜液输送管路相连通，上腔则通过单向阀组成的适配器与再生的新铜液输送管路或池相连通，两液压缸中的活塞通过联动机构实现一上一下的同步运行并通过行程开关自动换向往复循环。这种差压泵中两液压缸相互独立，联动机构由缸顶部的两根拉杆，底部的两对导向链轮及链条构成，协调装置零部件多、位置分散、传动链过长、结构复杂笨重，使用中传动链系统易出故障，安装及维护检修均很不方便，为此，应对此种差压泵进行改进。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种联动机构简单紧凑、运行可靠，兼具马达和泵双重功能的复合泵。
本实用新型所称问题是以如下技术方案实现的一种兼具马达和泵双重功能的复合泵，构成中设有两个并立的液压缸G，两液压缸G的下腔通过可控单向阀和换向阀组成的适配器与高压废铜液输送管路相连通、上腔则通过单向阀组成的适配器与新铜液输送管路相连通，两活塞通过联动机构传动连接，其独特之处在于，所述的联动机构由齿轮L和两侧的齿条T构成，齿轮L旋转支撑在两液压缸G之间，两齿条T分别固定在两活塞的活塞杆上、并分别与齿轮L相啮合。
上述兼具马达和泵双重功能的复合泵，所述活塞S为单杆双活塞体结构，其杆顶、杆底的活塞体分别与液压缸上、下腔组成封闭的活塞体运行腔室。
上述兼具马达和泵双重功能的复合泵，所述单杆双活塞体结构中，杆底的活塞体直径大于杆顶的活塞体直径。
上述疾兼具马达和泵双重功能的复合泵，所述并立的两液压缸G紧靠相连合为一体，所述齿轮L旋转支撑在相连的中间壁上。
上述兼具马达和泵双重功能的复合泵，所述与高压废铜液输送管路相连通的适配器P1中的四个可控单向阀采用插装阀，其中的2号、3号插装阀上设有行程调节机构K。
本实用新型中的齿轮齿条联动机构相对于拉杆、链轮、链条等组成的联动机构，具有结构简单，构成零部件结构尺寸小且高度集中紧凑的显著特性，可因此使联动机构成为复合泵中体积较小的一个功能单元，可使两独立设置的液压缸合为一体，从而使本实用新型的结构体积大幅度缩减。同时，因结构紧凑传动链短而成少了传动阻力及传动摩擦的功能损耗，并可因齿轮齿条平稳可靠的传动特性而减少机构运行故障，提高泵的工作可靠性及使用寿命。此外，与高压废铜液输送管路相连通的适配器P1中的可控单向阀采用插装阀时，可减小换向冲击、平稳换向速度、降低噪音，还可通过插装阀盖板上的行程调节机构调节插装阀的开启量，进而控制高压废液流量，使复合泵保持连续稳定的运行。本实用新型适宜为液能回收及再输送的马达-泵组合装置使用。
图1是本实用新型结构示意图；图2是图1中A-A放大剖视图。
图中各部件标号为G-液压缸，L-齿轮，T-齿条，S-活塞，P1、P2-适配器、H-换向阀、K-行程调节机构。
具体实施方式
参阅附图。图中两个并立的液压缸G相连合为一体后形成中间体，与上、下盖板组成泵体。四个活塞体与两缸筒上、下腔组成四个封闭腔室，齿轮L旋转支撑在两缸筒之间的中间壁上，固定在两活塞杆上的齿条T分别与齿轮L相啮合。两液压缸的下腔通过四个插装阀和电磁换向阀H组成的适配器P1与高压废铜液输送管路相连通、两液压缸的上腔则通过四个单向阀组成的适配器P2与再生的新铜液输送管路相连通。适配器P1完成高压废铜液由洗涤塔排放出来后进入复合泵做功并排到再生塔去的配流，适配器P2则完成再生新铜液由合成塔出来后进入复合泵加压并输出的配流。换向阀H可采用电磁换向阀，也可采用机械换向式换向阀。适配器P1中的可控单向阀可以采用液控单向阀，也开采用插装阀。
本实用新型的动作原理如下当电磁换向阀H处于图1所示的阀芯左位时，高压废铜液通过换向阀H流入适配器P1中1、3号插装阀的控制腔上腔中，使插装阀1和3的阀芯关闭，此时2、4号插装阀的控制腔上腔中的废铜液通过电磁换向阀H与废液池相通，2、4号插装阀的阀芯打开，于是，输送管路中的高压废铜液通过2号插装阀的阀芯流入复合泵右下方腔室，推动右边活塞S上行，右边上方腔室中已吸入的再生新铜液被压出，通过适配器P2中的1号单向阀经输出管路进入洗涤塔；右边活塞S上行时，其上的齿条T驱动齿轮L逆时针转动，齿轮L则驱动带有齿条的左边活塞S随之同步下行，使得左边下腔室中做完功的废铜液通过适配器P1中的4号插装阀流入废液池，左边上腔室因活塞体下行形成真空，再生新铜液由输入管路或池经适配器P2中的3号单向阀被吸入左边上腔室，完成高压废铜液进—出、再生新铜液吸—排的一次循环。
右边活塞S上行、左边活塞S下行到位时，依靠机械换向机构或行程开关或接近开关等使(电磁)换向阀H换向到阀芯处于右位，这时，适配器P1中的2、4号插装阀的控制上腔和高压废铜液相连通，2、4号插装阀的阀芯关闭，而1、3号插装阀的控制上腔与废液池相连通，1、3号插装阀的阀芯被打开，高压废铜液通过3号插装阀进入复合泵左边下腔室，推动左边活塞S上行，左边上腔室已吸入的再生新铜液通过4号单向阀排入输出管路中。左边活塞S上行时，其上的齿条T使齿轮L顺时针转动，从而迫使右边活塞S下行，右边下腔室内做完功的废铜液通过适配器P1中的1号插装阀排至废液池；右边活塞S下行时，右边上腔室形成真空，再生新铜液通过适配器P2中2号单向阀被吸入，这样又完成一次高压废铜液进-出、再生新铜液吸-排的过程。而左边活塞S上行、右边活塞S下行到位时，依靠机械换向机构或行程开关或接近开关等使电磁换向阀H换向又回到阀芯处于左位，开始上次的循环。如此往复，实现回收高压废铜液能量并向洗涤塔输送再生新铜液的连续循环运行。
当然，在实际应用中，还必须在再生铜液中添加新液才能弥补再生循环中铜液的损耗。
因为输送到洗涤塔的再生新铜液的压力大于排放出的高压废铜液压力，为此，本实用新型中左、右下腔室中的活塞体直径大于左、右上腔室中的活塞体直径，上、下活塞体的直径按下面公式选取高压废铜液压力(11.0～12Mpa)×下活塞体面积＞再生新铜液压力(11.5～13Mpa)×上活塞体面积+活塞及齿轮等处的摩擦阻力+运动部件的加速度力+液体流动的阻力。
适配器P1中的四个单向阀采用插装阀后，可以通过选择不同的插装阀盖板，灵活实现各种控制功能。如2号、3号插装阀盖板选择带有行程调节机构K的，就可通过行程调节机构K位置的变化调节阀芯的开启量，改变输入的高压废铜液的流量，从而改变复合泵的往复速度，使复合泵在高压废液流量变化时，始终处于较隐定的运行状态中。
本实用新型工作时，左、右下腔室中的活塞体完成液动马达的功能，通过适配器P1中的四个插装阀适当地配合动作，将洗涤截排放的高压废铜液引入并将做完功的废铜液排出，利用了其能量；左、右上腔室中的活塞体则完成泵的功能，通过适配器P2中的四个单向阀吸入、排出再生新铜液，并使排出的再生新铜液升至所需的压力(11.5～13MpA)，构成了马达-泵复合体，实现能量回收利用及增压输送。
本实用新型中的液压缸等可以看作一个单元体，当废液量大时，适当叠加数块相同的单元体，便可回收数倍废液功率，可适应大小化肥厂的运行需要。
权利要求1.一种兼具马达和泵双重功能的复合泵，构成中设有两个并立的液压缸[G]，两液压缸[G]的下腔通过单向阀和换向阀组成的适配器与高压废铜液输送管路相连通、上腔则通过单向阀组成的适配器与再生的新铜液输送管路相连通，两活塞通过联动机构传动连接，其特征在于，所述联动机构由齿轮[L]和两侧的齿条[T]构成，齿轮[L]旋转支撑在两液压缸[G]之间，两齿条[T]分别固定在两活塞的活塞杆上、并分别与齿轮[L]相啮合。
2.根据权利要求1所述的兼具马达和泵双重功能的复合泵，其特征在于，所述活塞[S]为单杆双活塞体结构，其杆顶、杆底的活塞体分别与液压缸上、下腔组成封闭的活塞体运行腔室。
3.根据权利要求2所述的兼具马达和泵双重功能的复合泵，其特征在于，所述单杆双活塞体结构中，杆底的活塞体直径大于杆顶的活塞体直径。
4.根据权利要求1、2或3所述的兼具马达和泵双重功能的复合泵，其特征在于，所述并立的两液压缸[G]相连合为一体，所述齿轮[L]旋转支撑在相连的中间壁上。
5.根据权利要求4所述的兼具马达和泵双重功能的复合泵，其特征在于，所述与高压废铜液输送管路相连通的适配器[P1]中的四个单向阀采用插装阀，其中的2号、3号插装阀上设有行程开关[K]。
专利摘要一种兼具马达和泵双重功能的复合泵，属流体泵技术领域，用于解决泵体结构简单和运行可靠的问题。它设有并立的液压缸，两液压缸上、下腔通过适配器与输送管路连通，两活塞通过联动机构传动连接，改进后的联动机构由齿轮和齿条构成，齿轮旋转支撑在两液压缸之间，齿条分别固定在活塞上。本实用新型中的联动机构具有结构简单、零部件结构尺寸小且高度紧凑的特点，它大大减少了传动阻力摩擦功耗，提高了工作可靠性及使用寿命。适宜作为废液能量回收及新液再输送装置使用。
文档编号F04B1/16GK2883722SQ200620023848
公开日2007年3月28日 申请日期2006年3月22日 优先权日2006年3月22日
发明者李庆荣, 李耿立, 智兆华 申请人:石家庄西格玛科工贸有限公司