一种泵送装置的制作方法

文档序号:14933350发布日期:2018-07-13 18:45阅读:128来源:国知局

本实用新型涉及注射泵结构技术领域,具体而言,涉及一种泵送装置。



背景技术:

目前“微反应”化工兴起,微反应器在实验室中逐渐被推广使用,但使用的泵料设备多为柱塞泵或隔膜泵。此类泵对过流液体要求高,不能泵送浆料,进出料口容易堵塞或损坏,且在大的背压下,流量不稳定,很容易影响精细微反应化工实验的结果。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种泵送装置,此泵送装置适用于多种液体及浆料,同时还可以根据泵送物料的种类、物料的不同性质与实验工艺,更换不同类型的进出料管路及改变注射泵的数量,实现多种物料的精确泵送,既可以单缸单动,又可以双缸联动甚至多缸联动。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种泵送装置,包括:

N个注射泵,注射泵具备吸料口和泵料口;

进出料管路,进出料管路与各个注射泵的吸料口与泵料口可拆卸连接;以及

与各个注射泵电连接的控制器;

其中,N为大于等于1的正整数。

进一步地,进出料管路包括N个进料管和N个出料管;

进料管与注射泵一一对应,进料管与吸料口可拆卸地连接,形成进料通道;进料管上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀;

出料管与注射泵一一对应,出料管与泵料口可拆卸地连接,形成出料通道;出料管上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀。

进一步地,进出料管路包括N个进料管和N个出料管;

进料管与注射泵一一对应,进料管与吸料口可拆卸地连接,形成进料通道;进料管上设置有进料球阀;

出料管与注射泵一一对应,出料管与泵料口可拆卸地连接,形成出料通道;出料管上设置有出料球阀。

进一步地,进出料管路包括进料主管、N个进料支管、出料主管和N个出料支管;

进料支管与注射泵一一对应;各个进料支管均与进料主管连接,进料支管与吸料口可拆卸地连接,形成进料通道;进料支管上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀;

出料支管与注射泵一一对应,各个出料支管均与出料主管连接,出料支管与泵料口可拆卸地连接,形成出料通道;出料支管上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀。

进一步地,进出料管路包括N个主管,主管上连接有进料支管和出料支管;进料支管与吸料口连接,出料支管与泵料口连接;

主管与进料支管共同形成进料通道,主管与出料支管共同形成出料通道;

主管上设置有球阀。

进一步地,进出料管路包括进料主管、X个进料支管、出料主管和X个出料支管;

进料支管与X个注射泵一一对应;各个进料支管均与进料主管连接,进料支管与吸料口可拆卸地连接,形成进料通道;进料支管上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀;

出料支管与X个注射泵一一对应,各个出料支管均与出料主管连接,出料支管与泵料口可拆卸地连接,形成出料通道;出料支管上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀;

进料管路还包括Y个主管,Y个主管与其余注射泵一一对应;主管上连接有主进料支管和主出料支管;主进料支管与吸料口连接,主出料支管与泵料口连接;主管与主进料支管共同形成进料通道,主管与主出料支管共同形成出料通道;主管上设置有球阀;

其中,X和Y均为大于等于1的正整数,且X+Y=N。

进一步地,泵送装置还包括设置在出料通道上的压力传感器;压力传感器与控制器电连接。

进一步地,注射泵包括活塞缸、活塞、推杆以及驱动装置;

活塞可滑动地设置在活塞缸内,并与活塞缸的一端共同限定容料空间;推杆贯穿活塞缸的另一端并与活塞连接;驱动装置与推杆传动连接;

吸料口和泵料口均与容料空间连通;驱动装置与控制器电连接。

进一步地,驱动装置包括电机、丝杠以及丝杠螺母;电机与丝杠传动连接;丝杠螺母与丝杠螺纹配合;推杆与丝杠螺母连接。

进一步地,注射泵还包括设置在丝杠螺母行程两端的防撞块;丝杠螺母上设置有用于与防撞块配合的行程开关;行程开关与控制器电连接。

本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果:

本实用新型的实施例提供的一种注射泵包括N个注射泵、进出料管路、以及与各个注射泵电连接的控制器。其中,进出料管路与各个注射泵的吸料口与泵料口可拆卸连接,这样设计使得此泵送装置可以根据泵送物料的种类、物料的不同性质与实验工艺,更换不同类型的进出料管路及改变注射泵的数量,实现多种物料的精确泵送,既可以单缸单动,又可以双缸联动甚至多缸联动,并能够满足15MPa内的高压力泵送,流量精准度可达±0.5%。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例1提供的泵送装置在第一视角下的结构示意图;

图2为本实用新型的实施例1提供的泵送装置在第二视角的结构示意图;

图3为本实用新型的实施例1提供的泵送装置中注射泵的内部结构示意图;

图4为本实用新型的实施例2提供的泵送装置中进出料管路的结构示意图;

图5为本实用新型的实施例2提供的泵送装置中进出料管路的结构示意图;

图6为本实用新型的实施例3提供的泵送装置中进出料管路的结构示意图;

图7为本实用新型的实施例3提供的泵送装置中进出料管路的结构示意图;

图8为本实用新型的实施例4提供的第一种泵送装置中进出料管路的结构示意图;

图9为本实用新型的实施例5提供的第二种泵送装置中进出料管路的结构示意图。

图标:100-泵送装置;101-注射泵;102-进出料管路;103-进料管;105-进料单向阀;106-进料球阀;107-出料管;109-出料单向阀;110-出料球阀;111-吸料口;113-泵料口;117-压力传感器;119-控制器;121-进料主管;122-出料主管;123-进料支管;133-排空阀;137-驱动装置;138-电机;139-减速机;141-丝杠;143-前推板;144-后推板;145-丝杠螺母;147-推杆;149-活塞缸;151-活塞;153-接头;161-后轴承;163-防撞块;171-主进料支管;173-主出料支管;175-容料空间;177-壳体;179-前轴承;203-出料支管;205-主管;207-球阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

图1为本实施例提供的泵送装置100在第一视角下的结构示意图,图2为本实施例提供的泵送装置100在第二视角下的结构示意图。参阅图1与图2,本实施例提供的泵送装置100包括两个注射泵101、进出料管路102以及控制器119。

其中,每个注射泵101上均设置有吸料口111和泵料口113。进出料管路102与各个注射泵101的吸料口111与泵料口113可拆卸连接。控制器119与各个注射泵101电连接,用于控制注射泵101吸料或泵料。在本实用新型的其他实施例中,注射泵101的个数还可以为N个。其中,N为大于等于1的正整数,并且,不同实施例所具体采用的注射泵101的个数可以根据需求进行选择,在此不做限定。由于进出料管路102与各个注射泵101的吸料口111与泵料口113可拆卸连接,因此进出料管路102是可以更换的。这样设计使得泵送装置100可以根据泵送物料的种类、物料的不同性质与实验工艺,更换不同类型的进出料管路102及改变注射泵101的数量,实现多种物料的精确泵送,既可以单缸单动,又可以双缸联动甚至多缸联动。

图3为本实施例提供的泵送装置100中注射泵101的内部结构示意图。请参阅图3,在本实施例中,每个注射泵101均包括活塞缸149、活塞151、推杆147、前推板143、后推板144以及驱动装置137。活塞151和滑动地设置于活塞缸149内,用于沿活塞缸149的轴线方向往复运动。活塞151与活塞缸149的一端共同限定容料空间175,当活塞151沿活塞缸149的轴线方向运动时,容料空间175的体积发生变化。吸料口111与泵料口113均与容料空间175连通。后推板144设置在活塞缸149内部,并与活塞151连接。前推板143位于活塞缸149外。推杆147贯穿活塞缸149的另一端,推杆147的一端与前推板143连接,另一端与后推板144连接。驱动装置137与前推板143传动连接。驱动装置137在工作过程中,在推杆147的导向作用下,带动前推板143以及后推板144运动,使得推杆147拉动活塞缸149内的活塞151沿活塞缸149的轴线方向往复运动,继而实现物料的吸入和泵送。

进一步的,在本实施例中,每个注射泵101还包括接头153和壳体177。两个接头153分别安装在吸料口111和泵料口113上,用于与进出料管路102连接。驱动装置137安装于壳体177内。驱动装置137与推杆147传动连接。壳体177与活塞缸149被推杆147贯穿的一端固定连接。驱动装置137固定设置在壳体177上。前推板143位于壳体177内。

其中,驱动装置137包括电机138、丝杠141以及丝杠螺母145。丝杠141设置在壳体177内,丝杠141的两端分别通过后轴承161和前轴承179固定在壳体177的两端,如此实现丝杠141的自由转动。电机138与丝杠141传动连接,用于驱动丝杠141转动;丝杠螺母145与丝杠141螺纹配合。前推板143与丝杠螺母145固定连接。控制器119用于根据指令控制电机138驱动丝杠141转动,在推杆147的导向作用下,丝杠螺母145在活塞缸149的轴线方向上做直线运动,进而拉动前推板143以及后推板144运动,使得推杆147拉动活塞151沿活塞缸149的轴线方向运动,继而实现物料的吸入和泵送。

需要说明的是,在本实施例中,电机138为伺服电机。这样设计,在精度保持方面,控制器119采用伺服控制,通过转速控制模式,实时调节电机138的转速,保证丝杠141带动活塞151杆匀速泵料,电机转速实时反馈上位,能够实时检测系统运行状态,从而保证整个系统的控制精度。在本实用新型的其他实施例中,电机138的种类可以根据需求进行选择,本实用新型不做限定。

进一步地,在本实施例中,每个注射泵101还包括设置在丝杠螺母145行程两端的防撞块163。具体的,两个防撞块163设置在壳体177的两端。丝杠螺母145上设置有用于与防撞块163配合的行程开关(图未示出)。行程开关与控制器119电连接。丝杠螺母145在运动的过程中,当行程开关与其中一个防撞块163配合时,行程开关被触发,并向控制器119发生电信号,控制器119在接收到该电信号后,控制电机138停止输出动力,活塞151停止运动,进而避免活塞151在运行过程中发生碰撞。

进一步的,在本实施例中,电机138与丝杠141之间通过减速机139连接。

详细地,本实施例提供的泵送装置100的参数设置如表1所示。

表1.泵送装置100的参数设置

具体地,注射泵101的吸料过程为:控制器119控制电机138正转,电机138通过减速机139带动丝杠141正向转动,由于推杆147的导向作用,使得丝杠螺母145只能作向右的直线运动,丝杠螺母145拉动推杆147而使活塞151向右运动,容料空间175的体积逐渐增大并产生负压,进而利用进出料管路102将外部的物料通过吸料口111吸入容料空间175内。

具体地,注射泵101的泵料过程为:控制器119控制电机138反转,电机138通过减速机139带动丝杠141反向转动,由于推杆147的导向作用,使得丝杠螺母145只能作向左的直线运动,丝杠螺母145推动推杆147而使活塞151向左运动,容料空间175的体积逐渐减小,容料空间175中的物料通过泵料口113和进出料管路102被泵出。

当然,本实施例中,可以采用触摸屏实现控制信号的输入,方便操作。控制器119的操作面板有电源指示,报警复位,运行拨位开关,实现一键式启动系统。同时,每个注射泵101的活塞缸149内配有与控制器119电连接的压力变送器,实时检测活塞缸149内压力。当活塞缸149内的压力超过压力设定值时,控制器119控制系统立即停机,避免对系统造成损坏;操作面板配有急停按钮,方便紧急情况下停机操作。

图4为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。本实施例提供的泵送装置100用于泵送两种或单种的清洁液体物料。

在本实施例中,为了实现泵送两种或单种的清洁液体物料,进出料管路102包括2个进料管103和2个出料管107;进料管103与注射泵101一一对应,进料管103与吸料口111可拆卸地连接,形成进料通道;进料管103上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀105;出料管107与注射泵101一一对应,出料管107与泵料口113可拆卸地连接,形成出料通道;出料管107上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀109。

其中,由于物料为两种或单种的清洁液体物料,因此设置出料单向阀109与进料单向阀105不但可以实现物料的单向导通,避免物料回流,同时也不会出现阀门堵塞的情况。

作为优选的方案,进料管103和出料管107上均设置有排空阀133。排空阀133用于排出进料管103和出料管107内的物料或空气。

同时,注射泵101还包括设置在出料通道上的压力传感器117;压力传感器117与控制器119电连接。压力传感器117用于检测出料通道的压力,并且将检测值传送给控制器119。使得物料流动后的压力得到实时监测,进而保证系统压力稳定,提高设备的实用性。

其工作原理为:注射泵101接到吸料指令后,物料通过进料单向阀105进入注射泵101的吸料口111,当注射泵101的活塞缸149内充满物料时,吸料口111停止吸料,接到泵料指令后,注射泵101将活塞缸149内的物料泵出,吸料口111、泵料口113管路都有防止逆流的进料单向阀105以及出料单向阀109及排空泵内的空气与物料的排空阀133,在出料管107还装有压力传感器117,实时监测泵料管路压力,当活塞缸149内物料泵送完毕时,注射泵101停止泵料,接到吸料指令后,自动进行吸料动作。

实施例2

图5为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。本实施例提供的泵送装置100用于两种或单种浆料或者含有固体颗粒的液体。因此,请参阅图5,本实施例提供的泵送装置100中的进出料管路102与实施例1提供的泵送装置100的区别在于:

在本实施例中,为了实现两种或单种浆料或者含有固体颗粒的液体泵送,进出料管路102包括2个进料管103和2个出料管107。在本实用新型的其他实施例中,进料管103与出料管107的个数还可以根据需求进行选择,只需增加注射泵101个数即可,本实用新型不做限定。

并且,进料管103与注射泵101一一对应,进料管103与吸料口111可拆卸地连接,形成进料通道;进料管103上设置有进料球阀106;出料管107与注射泵101一一对应,出料管107与泵料口113可拆卸地连接,形成出料通道;出料管107上设置有出料球阀110。

需要说明的是,相对于清洁液体,浆料或者含有固体颗粒的液体的流动阻力较大不容易发生回流,但是更容易堵塞单向阀。因此,在本实施例中设置进料球阀106和出料球阀110,以避免单向阀容易被堵塞的问题,使得本实施例提供的泵送装置100适用于浆料或者含有固体颗粒的液体。

工作原理为:泵送浆料时,需更换注射泵101的泵料口113、吸料口111管路,此时注射泵101的吸料口111由进料球阀106及管线组成,泵料口113由压力传感器117、出料球阀110及管线组成,当注射泵101接到泵料指令后,关闭泵料口113的出料球阀110,打开吸料口111的进料球阀106,物料经过进料球阀106及吸料口111管线进入活塞缸149内,当活塞缸149内充满物料后,注射泵101停止吸料,关闭吸料口111的进料球阀106后打开泵料口113的出料球阀110并开始泵料,当活塞缸149内物料泵送完毕时,注射泵101停止泵料,接到吸料指令后,自动进行吸料动作。

实施例3

图6为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。本实施例提供的泵送装置100用于单种清洁液体连续泵料。因此,请参阅图6,本实施例提供的泵送装置100中的进出料管路102与实施例1提供的泵送装置100的区别在于:

在本实施例中,为了实现单种清洁液体连续泵料,进出料管路102包括进料主管121、2个进料支管123、出料主管122和2个出料支管203。进料支管123与注射泵101一一对应;各个进料支管123均与进料主管121连接,进料支管123与吸料口111可拆卸地连接,形成进料通道;进料支管123上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀105;出料支管203与注射泵101一一对应,各个出料支管203均与出料主管122连接,出料支管203与泵料口113可拆卸地连接,形成出料通道;出料支管203上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀109。

其工作原理为:将多个注射泵101的吸料口111并联在一起,泵料口113并联在一起,管路元件与实施例1提供的相同,注射泵101接到泵料指令后,多个注射泵101通过吸料口111将物料吸入,当注射泵101的活塞缸149内充满物料时,吸料口111停止吸料,第一个泵开始泵料,当第一个注射泵101的活塞缸149内的物料即将泵完时,通过系统算法控制第二个注射泵101泵料,第一个注射泵101内的物料完全泵出后,第一个注射泵101开始自动吸料,当第二个注射泵101的活塞缸149内的物料即将泵完时,通过系统算法控制第一个注射泵101泵料,如此往复,实现物料的连续泵送。

图7为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。请参阅图7,当需要多种物料泵送时,只需要增加注射泵101主体及其对应吸料、泵料管路即可,此时的吸料、泵料管路与实施例1以及实施例3所提及的相同,泵料过程也相同。

实施例4

图8为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。本实施例提供的泵送装置100用于单种浆料或单种含有固体颗粒的液体连续泵料。因此,请参阅图8,本实施例提供的泵送装置100中的进出料管路102与实施例1提供的泵送装置100的区别在于:

在本实施例中,为了实现单种浆料或单种含有固体颗粒的液体连续泵料,当待泵送的物料为单种浆料或单种含有固体颗粒的液体,进出料管路102包括2个主管205,主管205上连接有进料支管123和出料支管203;进料支管123与吸料口111连接,出料支管203与泵料口113连接;主管205与进料支管123共同形成进料通道,主管205与出料支管203共同形成出料通道。主管205上设置有球阀207。此时的工作模式为双缸联动连续泵料。

其工作原理为:将第一个注射泵101与第二个注射泵101设置在进料支管123与出料支管203的吸料口111和泵料口113并联在一起,此时每个注射泵101的吸料口111、泵料口113共用一套装有球阀207和压力传感器117的管路,注射泵101接到泵料指令后,关闭泵料口113的球阀207,打开吸料口111的球阀207,第一个注射泵101与第二个注射泵101通过吸料口111将物料吸入,当注射泵101的活塞缸149内充满物料时,吸料口111停止吸料,第一个注射泵101开始泵料,当第一个注射泵101的活塞缸149内的物料即将泵完时,通过系统算法控制第二个注射泵101泵料,第一个注射泵101内的物料完全泵出后,第一个注射泵101开始自动吸料,当第二个注射泵101活塞缸149内的物料即将泵完时,通过系统算法控制第一个注射泵101泵料,注射泵101吸料、泵料按照单缸的步骤,如此往复,实现物料的连续泵送。

实施例5

图9为本实施例提供的泵送装置100中进出料管路102的结构示意图。本实施例提供的泵送装置100用于实现复合泵料。因此,请参阅图9,本实施例提供的泵送装置100中与实施例1提供的泵送装置100的区别在于:

详细地,为了实现这种复合使用,本实施例提供的泵送装置100包括3个注射泵101,并且,进出料管路102包括进料主管121、2个进料支管123、出料主管122和2个出料支管203。进料支管123与2个注射泵101一一对应;各个进料支管123均与进料主管121连接,进料支管123与吸料口111可拆卸地连接,形成进料通道;进料支管123上设置有沿进料方向单向导通的进料单向阀105。出料支管203与2个注射泵101一一对应,各个出料支管203均与出料主管122连接,出料支管203与泵料口113可拆卸地连接,形成出料通道;出料支管203上设置有沿出料方向单向导通的出料单向阀109。

进料管103路还包括1个主管205,1个主管205与其余注射泵101一一对应;主管205上连接有主进料支管171和主出料支管173;主进料支管171与吸料口111连接,主出料支管173与泵料口113连接;主管205与主进料支管171共同形成进料通道,主管205与主出料支管173共同形成出料通道;主管205上设置有球阀207。

综上所述,本实用新型提供了一种泵送装置100。结构采用模块化设计,既可以单缸单动,又可以双缸联动,根据物料的不同性质及实验工艺,自由组合、连接注射泵101的进出料管路102及改变注射泵101的数量,实现多种物料的精确泵送。注射泵101结构简单、更换方便、压力稳定、适用于多种液体及浆料的泵料,且单缸容积大,尤其适合实验室小试实验及化学工艺开发。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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