一种无脉动计量泵的制作方法

本发明涉及计量泵领域。

背景技术：

计量泵(meteringpump)也称定量泵或比例泵，计量泵的流量可以在0-100％范围内无级调节，是用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。计量泵是流体输送机械的一种，其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量，使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能，从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵,可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合，由于其自身的突出，计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。

目前的计量泵均匀属往复泵范畴，由于泵的柱塞作往复运动，输入介质必然会产生脉动此种脉动可能对工艺流程中化学反应带来不利影响，同时也会因水锤效应对流程管道产生冲击和嘈音。如采用在出口管道上安装蓄能器的方式，也只能消除部分脉动，仍无法满足对消除脉动现象要求高的应用场合。

现有技术公开了一种流量可调无脉动高精度隔膜计量泵(申请号：200720038531.5)，该实用新型由电机、传动箱体和5个泵头组成；其主要特点是传动箱体的一端均匀分布5个泵头，5个泵头的进液口均与1个总进液口母管相连，5个泵头的出液口均与1个总出液口母管相连；传动箱体内的传动部分采用单偏心轮和单连杆结构，通过轴承精密配合联接，将传统的凸轮连杆之间的滑动摩檫运动改为滚动摩檫运动，能同时带动5个缸体内的膜片依次作拉吸和拉压运动；该计量泵实现无脉动的功能，保证了计量泵的准确性，大大提高了工艺过程的控制精度和质量。但是该装置应用了5个泵头，其结构复杂，装置故障率高。

现有技术公开了一种隔膜计量泵脉动消除装置(申请号：201820165281.x)，该隔膜计量泵脉动消除装置安装于输送管路上，并靠近隔膜计量泵出口端处，包括管体，所述管体的两端分别固定连接有与所述管体相匹配的管帽，所述管体与管帽围成缓冲腔室；一个所述管帽上连接有用于连接所述输送管路的连接件，所述连接件为中空结构以使所述缓冲腔室与所述输送管路内部相连通。

将该隔膜计量泵脉动消除装置外加安装至输送管路上，但在实际应用时，其只能消除部分的脉动，并不能使计量泵的脉动完全消除。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种无脉动计量泵，该装置利用至少3个泵头组成星型结构，且相邻泵头之间沿时间轴以一定的相位差依次配合工作，从而减少了装置的大部分脉动，另外在每个泵头分别对应设置一个空气阻尼器，将其余脉动吸收掉，从而实现无脉动的计量泵，且该装置结构简单，使用效果好，实用性强。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种无脉动计量泵，其包括无刷电机、泵头和传动箱组件，所述无刷电机与传动箱组件驱动连接，所述泵头设置在传动箱组件上，其特征在于所述泵头的数量为n个，n大于等于3且n为整数，每个泵头以传动箱组件为中心在平面内均匀分布，相邻泵头之间以沿时间间隔φ＝360°/n的相位差依次工作，且每个泵头的出液口管道上均设置有与其相对应的空气阻尼器，每个泵头的进液口管道均与总进液口母管相连通，每个泵头的出液口管道均与总出液口母管相连通。利用多泵头(n>＝3)以一定的相位差依次工作，减小了计量泵在工作时产生的大部分脉动，再加上每个泵头均设置有与其相对应的空气阻尼器，利用空气阻尼器吸收剩余的脉动，从而使本申请的计量泵达到无脉动目的。所述无刷电机为现有技术，其中，计量泵的流量大小可以通过现有无刷电机控制器进行调节，如通过内置电位器调速、外部模拟电压调速、外部电位器调速、pwm调速和脉冲频率调速。

进一步，所述泵头的数量为3个时，每个相邻泵头之间的夹角为120°，且3个泵头以120度相位差依次工作。当计量泵的泵头设置为3个时，其为最优化的实施例，计量泵的结构设计相对简单，当泵头设置为4个以上时，其结构会相对越复杂，而且其脉动的减小效果基本上与3个泵头的减小效果并无太大的变化。具体的，当设置为4个泵头时，相邻泵头的夹角为90°，且4个泵头沿时间轴90度相位差依次配合工作；当设置为5个泵头时，相邻泵头的夹角为72°，且5个泵头沿时间轴72度相位依次配合工作。

进一步，所述空气阻尼器包括壳体和上盖，所述壳体呈漏斗状，壳体的底端与泵头的出液口管道相连通，所述上盖盖合在壳体的顶端。所述空气阻尼器与出液口管道围合形成一个密闭的腔体，空气阻尼器内填充空气，对出液口管道内的液体提供了一个反向作用力，消除其他的脉动，使液体平稳输出。

进一步，所述传动箱组件包括箱体、偏心轴和深沟球轴承，所述深沟球轴承套接在偏心轴上，所述偏心轴和深沟球轴承均设置在箱体的中心，所述深沟球轴承的外圆与泵头活动连接。利用偏心轴的特性，所述无刷电机驱动偏心轴转动时，所述偏心轴和深沟球轴承依次对每个泵头进行往复推动操作，进而控制泵头的进液与排液。

进一步，所述箱体呈星型结构，所述箱体与泵头相适配。

进一步，每个泵头均包括泵壳、膜片、推杆单元、入口阀球和出口阀球，所述膜片、推杆单元、入口阀球和出口阀球均设置在泵壳内，所述入口阀球和出口阀球分别设置在泵壳的进液口和出液口处，所述推杆单元的一端与传动箱组件活动连接，所述推杆单元的另一端与膜片相连接。利用推杆单元控制膜片的前进和后退的往复运动，进而控制入口阀球和出口阀球的开启或闭合，实现泵头的进液、出液操作，即当膜片后退时，泵头内逐渐形成真空，入口阀球打开，吸入液体；当膜片前进时，此时入口阀球关闭，出口阀球打开，液体排出。

进一步，所述推杆单元包括推杆、弹簧和推杆座，所述弹簧套接在推杆上，所述推杆的一端与传动箱活动连接，所述推杆的另一端套接在推杆座上，所述推杆座与膜片相连接。当偏心轴和深沟球轴承工作时，深沟球轴承的外圆对推杆作用，带动推杆进行往复运动，进而带动推杆另一端的膜片前进或者后退。

进一步，所述计量泵还包括底座，所述底座包括基底和复数个三角支架，每个三角支架的下端与基底相连接，每个三角支架的上端相连接且形成一个支撑平面，所述传动箱组件固定在支撑平面上。

进一步，每个三角支架内均开设有三角槽，每个泵头的进液口管道穿过三角槽与其相对应的泵头相连接。

进一步，所述泵头与其相对应的出液口管道和进液口管道均通过重型三片式卡箍相连接。利用卡箍连接，密封效果好且可以快速对计量泵的管道进行安装和拆卸。

本发明的优势在于：本装置利用至少3个泵头组成星型结构，且相邻泵头之间沿时间轴以一定的相位差依次配合工作，从而减少了装置的大部分脉动，另外在每个泵头分别对应设置一个空气阻尼器，将其余脉动吸收掉，从而实现无脉动的计量泵，且该装置结构简单，使用效果好，实用性强。

附图说明

图1为本发明所实施的无脉动计量泵的结构示意图。

图2为本发明所实施的无脉动计量泵的俯视图。

图3为本发明所实施的无脉动计量泵的结构爆炸图。

图4为本发明所实施无脉动计量泵中底座的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1-4所示为本发明所实现的一种无脉动计量泵，该无脉动计量泵，其主要包括无刷电机1、泵头2和传动箱组件3，无刷电机1与传动箱组件3驱动连接，泵头2设置在传动箱组件3上，其特征在于泵头2的数量为n个，n大于等于3且n为整数，每个泵头2以传动箱组件3为中心在平面内均匀分布，相邻泵头2之间以沿时间间隔φ＝360°/n的相位差依次工作，每个泵头2的进液口管道4均与总进液口母管41相连通，每个泵头2的出液口管道5均与总出液口母管51相连通，且每个泵头2的出液口管道5上均设置有与其相对应的空气阻尼器6。利用多泵头2(n>＝3)以一定的相位差依次工作，减小了计量泵在工作时产生的大部分脉动，再加上每个泵头2均设置有与其相对应的空气阻尼器6，利用空气阻尼器6吸收剩余的脉动，从而使本申请的计量泵达到无脉动目的。无刷电机1为现有技术，其中，计量泵的流量大小可以通过现有无刷电机控制器进行调节，如通过内置电位器调速、外部模拟电压调速、外部电位器调速、pwm调速和脉冲频率调速。

在本实施例中，泵头2的数量为3个时，每个相邻泵头2之间的夹角为120°，且3个泵头以120度相位差依次工作。

在本实施例中，空气阻尼器6包括壳体61和上盖62，壳体61呈漏斗状，壳体61的底端与泵头2的出液口管道5相连通，上盖62盖合在壳体61的顶端。空气阻尼器6与出液口管道5围合形成一个密闭的腔体，空气阻尼器6内填充空气，对出液口管道5内的液体提供了一个反向作用力，消除其他的脉动，使液体平稳输出。

在本实施例中，传动箱组件3包括箱体31、偏心轴32和深沟球轴承33，深沟球轴承33套接在偏心轴32上，偏心轴32和深沟球轴承33均设置在箱体31的中心，深沟球轴承33的外圆与泵头2活动连接。利用偏心轴32的特性，无刷电机1驱动偏心轴32转动时，偏心轴32和深沟球轴承33依次对每个泵头2进行往复推动操作，进而控制泵头2的进液与排液。

在本实施例中，箱体31呈星型结构，箱体31与泵头2相适配。

在本实施例中，每个泵头2均包括泵壳21、膜片22、推杆单元23、入口阀球24和出口阀球25，膜片22、推杆单元23、入口阀球24和出口阀球25均设置在泵壳21内，入口阀球24和出口阀球25分别设置在泵壳21的进液口和出液口处，推杆单元23的一端与传动箱组件3活动连接，推杆单元23的另一端与膜片22相连接。利用推杆单元23控制膜片22的前进和后退的往复运动，进而控制入口阀球24和出口阀球25的开启或闭合，实现泵头2的进液、出液操作，即当膜片22后退时，泵头2内逐渐形成真空，入口阀球24打开，吸入液体；当膜片22前进时，此时入口阀球24关闭，出口阀球25打开，液体排出。

在本实施例中，推杆单元23包括推杆231、弹簧232和推杆座233，弹簧232套接在推杆231上，推杆231的一端与传动箱3活动连接，推杆231的另一端套接在推杆座233上，推杆座233与膜片22相连接。当偏心轴32和深沟球轴承33工作时，深沟球轴承33的外圆对推杆231作用，带动推杆231进行往复运动，进而带动推杆231另一端的膜片22前进或者后退。

在本实施例中，计量泵还包括底座7，底座7包括基底71和复数个三角支架72，每个三角支架72的下端与基底71相连接，每个三角支架72的上端相连接且形成一个支撑平面73，传动箱组件3固定在支撑平面73上。

在本实施例中，每个三角支架72内均开设有三角槽74，每个泵头2的进液口管道4穿过三角槽74与其相对应的泵头2相连接。

在本实施例中，泵头2与其相对应的出液口管道5和进液口管道4均通过重型三片式卡箍8相连接。利用卡箍连接，密封效果好且可以快速对计量泵的管道进行安装和拆卸。

当计量泵的泵头2设置为3个时，其为最优化的实施例，计量泵的结构设计相对简单，当泵头设置为4个以上时，其结构会相对越复杂，而且其脉动的减小效果基本上与3个泵头的减小效果并无太大的变化。具体的，当设置为4个泵头时，相邻泵头的夹角为90°，且4个泵头沿时间轴90度相位差依次配合工作；当设置为5个泵头时，相邻泵头的夹角为72°，且5个泵头沿时间轴72度相位依次配合工作。

本发明的优势在于：本装置利用至少3个泵头组成星型结构，且相邻泵头之间沿时间轴以一定的相位差依次配合工作，从而减少了装置的大部分脉动，另外在每个泵头分别对应设置一个空气阻尼器，将其余脉动吸收掉，从而实现无脉动的计量泵，且该装置结构简单，使用效果好，实用性强。

以上只是本发明优选的实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。