阅读说明：本技术 一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵 (Electric control leakage-proof pulsating high-pressure-damping displacement pump ) 是由 马久河 杨志业 王海艳 万博 刘宪忠 李瑞峰 王伟 李昆 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵,包括泵体和电动机,泵体设有入口和出口,入口连接进水管,出口连接出水管；所述进水管上设有电控进水阀,电控进水阀与入口之间的进水管上设有电控气阀；还包括由电源、主开关和并联设置的开启支路及停机支路形成的电控启停回路,开启支路包括并联同步开启的电控进水阀启动支路和电动机启动支路,停机支路包括同步开启的电控气阀支路和电动机支路以及串接在电动机支路上用于延时控制电源断路的延时模块,开启支路和停机支路设置联动切换开关。本发明能够在停机后自动排尽泵体内的液体,自动化操控,并能提高泵体使用寿命。(The invention relates to an electric control leakage-proof pulsating backward high-pressure displacement pump, which comprises a pump body and a motor, wherein the pump body is provided with an inlet and an outlet, the inlet is connected with a water inlet pipe, and the outlet is connected with a water outlet pipe; an electric control water inlet valve is arranged on the water inlet pipe, and an electric control air valve is arranged on the water inlet pipe between the electric control water inlet valve and the inlet; the system also comprises an electric control start-stop loop formed by a power supply, a main switch, a start branch and a stop branch which are arranged in parallel, wherein the start branch comprises an electric control water inlet valve start branch and a motor start branch which are synchronously opened in parallel, the stop branch comprises an electric control air valve branch and a motor branch which are synchronously opened and a delay module which is connected in series on the motor branch and is used for delaying the power supply to be in open circuit, and the start branch and the stop branch are provided with linkage change-over switches. The invention can automatically drain the liquid in the pump body after the machine is stopped, is automatically controlled and can prolong the service life of the pump body.)

一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，尤其涉及一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵。

背景技术

水泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送的液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量，有活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、隔膜泵和螺杆泵等类型；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。

容积式转子泵由静止的泵壳和泵壳内作偏摆运动的转子组成，靠泵体的转子与液体接触的一侧将能量以静压力形式直接作用于液体，并借转子的挤压作用排出液体，同时在另一侧留出空间，形成低压，使液体连续吸入。

容积泵工作时排出的水流会产生较大脉动，导致压力不稳定，需要采取相应的消减脉动措施。泵体转动过程中，可能会有少量液体渗漏至传动轴影响泵体转动密封及工作寿命，需要将泄漏到传动轴上的液体及时导出。

此外，容积泵若要满足高压条件，水道设计较为复杂，水泵停机后，很难将泵体内的水排净。尤其，在北方防冻期(或环境温度低于液体的结冰温度)必须放尽内存水以防冻裂水泵。长期停用，也需放尽泵内的水，必要时拆解水泵，清洗零部件作防锈处理，妥善保管。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵，其能够在停机后自动排尽泵体内的液体。

发明采用的技术方案是：一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵，包括泵体和电动机，泵体设有入口和出口，入口连接进水管，出口连接出水管；所述进水管上设有电控进水阀，电控进水阀与入口之间的进水管上设有电控气阀；还包括由电源、主开关和并联设置的开启支路及停机支路形成的电控启停回路，开启支路包括并联同步开启的电控进水阀启动支路和电动机启动支路，停机支路包括同步开启的电控气阀支路和电动机支路以及串接在电动机支路上用于延时控制电源断路的延时模块，开启支路和停机支路设置联动切换开关。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述主开关为单控双联开关，所述延时模块为时间继电器；所述联动切换开关包括联动的第一动触点、第二动触点和第三动触点，还包括与第一动触点对应的第一常闭静触点和第一常开静触点、与第二动触点对应的第二常闭静触点、与第三动触点对应的第三常开静触点；所述单控双联开关的两个联动的动触点分别连接交流电源和直流电源；所述单控双联开关的交流电源的常开静触点并联连接联动切换开关的第一动触点和第三动触点，联动切换开关的第一常闭静触点串联时间继电器和电动机形成电动机支路，联动切换开关的第一常开静触点连接电动机形成电动机启动支路，联动切换开关的第三常开静触点连接电控进水阀形成电控进水阀启动支路；所述单控双联开关的直流电源的常开静触点连接联动切换开关的第二动触点，联动切换开关的第二常闭静触点连接电控气阀形成电控气阀支路。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述泵体的入口和/或出口通过水压脉动制退器连接进水管和出水管，所述水压脉动制退器包括连接头、外管道、弹性缓冲储能体、芯体和盖板，所述连接头的一端与泵体连接，连接头的另一端与外管道连接，外管道的内腔嵌装弹性缓冲储能体和受水流脉动冲击以轴向压缩弹性缓冲储能体以储能缓冲的芯体，外管道内腔远离连接头的一端安装压接限位弹性缓冲储能体的盖板。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述芯体包括环柱和压环，所述环柱配装在弹性缓冲储能体的内腔，环柱轴向的长度小于弹性缓冲储能体轴向的长度，环柱的周向上开设多个贯通的径向水口，所述压环一体连接在环柱的端部并向外伸展为圆环板结构，压环压接在弹性缓冲储能体水流来向一侧的端面处；所述弹性缓冲储能体由橡胶弹簧制作，所述芯体由聚四氟乙烯纤维织物自润滑复合材料制成。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述连接头通过法兰盘连接泵体的出口；所述外管道为台阶结构，外管道里端的小头通过内螺纹连接在连接头的外端端部，外管道外端的大头通过内螺纹配装盖板；所述外管道的台阶面与盖板之间安装弹性缓冲储能体，芯体的压环插接在台阶面与弹性缓冲储能体的里端端面之间，芯体的环柱配装在弹性缓冲储能体的内腔。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述连接头通过法兰盘连接泵体的入口；所述外管道为台阶结构，外管道里端的小头通过内螺纹连接在连接头的外端端部，外管道外端的大头通过内螺纹配装盖板；所述外管道的台阶面与盖板之间安装弹性缓冲储能体，芯体的压环插接在盖板与弹性缓冲储能体的外端端面之间，芯体的环柱配装在弹性缓冲储能体的内腔。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述泵体包括泵壳、主动轴、从动轴、定子、转子、前端盖和后端盖，所述前端盖和后端盖均设有密封环槽及卸荷结构；所述前端盖和后端盖均开设用于穿设主动轴和从动轴的轴孔，前端盖和后端盖的外端面对应轴孔开设安装轴承的轴承孔，靠近轴承孔内侧、沿轴孔的周向开设密封环槽，密封环槽内安装密封圈；所述前端盖和后端盖的内侧嵌装在泵壳内部，前端盖和后端盖的内端面抵触压装定子，前端盖和后端盖内侧嵌装部分的外周开设聚流槽，于聚流槽所在平面内轴孔与聚流槽之间开设辐射状的真空卸荷通道，泵壳上开设连通聚流槽与泵壳的入口的引流通道。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述主动轴的轴孔与从动轴的轴孔之间的真空卸荷通道上下垂直连通设置，于真空卸荷通道所在平面、两轴孔之间开设贯通的水平通道，水平通道的两端与聚流槽连通。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述前端盖和后端盖与泵壳连接处安装端盖密封圈，所述泵壳上对应聚流槽开设引流环槽，引流环槽对应水平通道的位置开设与定子的进水口连通的引流通道。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述转子为大于3瓣的多瓣式结构。

本发明所述的一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵，泵体停机过程中，经由防泄漏电控启停回路进行排水、吹气密封，当容积泵工作停止时，接通时间继电器线路，以使容积泵继续转动将泵体内的水排尽，同时电控气阀打开，对泵体进行吹气，吹气一段时间再切断电源停机；实现自动化排水密封，满足泵体工作需求。

本发明在泵体的入口和/或出口增设水压脉动制退器，水经由进水管和/或出水管进入和排出时，流入芯体，冲击芯体周向上的若干个水口带动压缩弹性缓冲储能体储能，而对水的脉动进行制退。连接头的法兰结构便于拆卸，外管道的台阶结构和盖板便于限位弹性缓冲储能体。多瓣式转子结构具有分水作用，多瓣转子每转出水多次，提高出水频率、降低单次出水量从而降低出水脉动对泵体及管路的脉冲作用。

本发明泵体转动过程中，渗漏至传动轴上的水经由自压板、带离心真空式卸荷结构的盖板卸荷至聚流槽，使水回流至进水口，以达到转动密封。各端盖上开设有多条真空卸荷通道，真空卸荷通道呈辐射状设置，水射流甩出为离心力，使其他旁支形成真空，多条真空卸荷通道呈辐射状设置，并最终聚流于聚流槽而流回泵壳的入水口。于各端盖上开设有密封圈安装环槽，而进一步增加密封，再配合自压板的卸荷通道，有效达到密封。

附图说明

图1为本发明电控防泄漏脉动制退高压容积泵的结构示意图；

图2为本发明泵体及水压脉动制退器的结构示意图；

图3为图2中水压脉动制退器的结构示意图；

图4为本发明泵体的剖视图；

图5为本发明前端盖的立体结构示意图；

图6为本发明前端盖的主视图；

图7为图6的X-X向视图；

图8为泵壳的立体结构示意图；

图9为本发明芯体的结构示意图；

图10为本发明泵体入口处水压脉动制退器结构示意图(连接头未示出)。

图中：1-主动轴，2-从动轴，3-齿轮箱，4-主动齿轮，5-从动齿轮，6-前端盖，61-真空卸荷通道，62-聚流槽，63-密封环槽，7-泵壳，71-引流环槽，72-引流通道，8-后端盖，9-前自压板，10-后自压板，11-定子，12-自润滑层，13-转子，15-水压脉动制退器，151-芯体，1511-环柱，1512-压环，152-外管道，153-弹性缓冲储能体，154-盖板，155-连接头；K₁-单控双联开关，K₂-联动切换开关，K_2-1-第一动触点，K_2-2-第二动触点，K_2-3-第三动触点，16-时间继电器，17-电动机，18-电控进水阀，19-电控气阀，20-进水管，21-出水管，22-泵体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例

如图1-8所示，一种电控防泄漏脉动制退高压容积泵，包括泵体22、电动机17、电控启停回路和水压脉动制退器15。

泵体22设有入口和出口，入口连接进水管20，出口连接出水管21。进水管20上设有电控进水阀18，电控进水阀18与入口之间的进水管20上设有电控气阀19。电控启停回路由电源、主开关和并联设置的开启支路及停机支路依次串联形成回路。开启支路包括并联同步开启的电控进水阀启动支路和电动机启动支路。停机支路包括同步开启的电控气阀支路和电动机支路，其中，在电动机支路上串接延时模块，用于延时控制电源断路。开启支路和停机支路之间设置联动切换开关。

具体的，参见图1，主开关为单控双联开关K₁，联动切换开关K₂为单控三联开关，延时模块为时间继电器16。单控三联开关包括联动的第一动触点K_2-1、第二动触点K_2-2和第三动触点K_2-3，还包括与第一动触点K_2-1对应的第一常闭静触点和第一常开静触点、与第二动触点K_2-2对应的第二常闭静触点、与第三动触点K_2-3对应的第三常开静触点。单控双联开关K₁的两个联动的动触点分别连接220伏交流电源和12伏直流电源。单控双联开关K₁的交流电源的常开静触点并联连接单控三联开关的第一动触点K_2-1和第三动触点K_2-3。单控三联开关的第一常闭静触点串联时间继电器16和电动机17形成电动机支路，之后连接回220伏交流电源形成回路。单控三联开关的第一常开静触点连接电动机17形成电动机启动支路，之后连接回220伏交流电源形成回路。单控三联开关的第三常开静触点连接电控进水阀18形成电控进水阀启动支路，之后连接回220伏交流电源形成回路。单控双联开关K₁的直流电源的常开静触点连接单控三联开关的第二动触点K_2-2，单控三联开关的第二常闭静触点连接电控气阀19形成电控气阀支路，之后连接回12伏直流电源形成回路。

高压泵停机过程中，经由上述电控启停回路进行排水、吹气密封。具体的，高压泵工作时，接通单控双联开关K₁，启动单控三联开关，单控三联开关的第一动触点K_2-1与第一常开静触点连通，电动机启动支路形成闭合回路，高压泵转动；同时，第二动触点K_2-2与第二常闭静触点断开，第三动触点K_2-3与第三常开静触点连通，电控进水阀启动支路形成闭合回路，高压泵进水转动工作。当容积泵工作停止时，停止单控三联开关，单控三联开关的第一动触点K_2-1与第一常开静触点断开，第一动触点K_2-1与第一常闭静触点接通至时间继电器所在的电动机支路，以使容积泵继续转动设定时间将泵体内的水排尽；同时，第三动触点K_2-3与第三常开静触点断开，电控进水阀停止进水；第二动触点K_2-2与第二常闭静触点接通，电控气阀打开对泵体进行吹气，吹气一段时间，延时继电器发出信号控制断开单控双联开关K₁。

泵体22的入口和出口分别安装一水压脉动制退器15，或可选择性地在其中一个水口安装水压脉动制退器15以控制水压脉动。水压脉动制退器15包括连接头155、外管道152、弹性缓冲储能体153、芯体151和盖板154。连接头155的一端与泵体连接，连接头155的另一端与外管道152连接，外管道152的内腔嵌装弹性缓冲储能体153和受水流脉动冲击以轴向压缩弹性缓冲储能体153以储能缓冲的芯体151，外管道153内腔远离连接头的一端安装压接限位弹性缓冲储能体153的盖板154。弹性缓冲储能体153由橡胶弹簧制作，芯体151由聚四氟乙烯纤维织物自润滑复合材料制成。如图9所示，芯体151包括环柱1511和压环1512，环柱配装在弹性缓冲储能体153的内腔，环柱轴向的长度略小于弹性缓冲储能体153轴向的长度，环柱的周向上开设多个贯通的径向水口。压环一体连接在环柱的端部并向外伸展为圆环板结构，压环插接在弹性缓冲储能体水流来向一侧的端面处。

如图3所示，水压脉动制退器15连接在泵体22的出口。连接头155的一端设为法兰盘结构，与泵体22连接，连接头155的另一端开设外螺纹与外管道152连接。外管道152为台阶结构，外管道152里端的小头通过内螺纹连接在连接头155的外端端部，盖板154通过外螺纹旋接在外管道152内腔的外端。外管道152内腔台阶面与盖板154之间安装弹性缓冲储能体153，芯体151的压环插接在台阶面与弹性缓冲储能体153的里端端面之间，芯体151的环柱配装在弹性缓冲储能体的内腔。水流从泵体的出口流出时，水经流过芯体时，冲击芯体周向上设有多个水口压缩弹性缓冲储能体，弹性缓冲储能体释能回弹时下一个水流脉动同时冲击芯体，从而对水的脉动进行制退，盖板用于对弹性缓冲储能体进行限位。

当水压脉动制退器15连接在泵体22的入口，与安装在出口处的不同点在于：芯体151的安装位置略有不同，如图10所示，芯体151的压环插接在盖板154与弹性缓冲储能体153的外端端面之间，芯体151的环柱配装在弹性缓冲储能体153的内腔，这样芯体的水口同样起到受冲击压缩弹性缓冲储能体储能，从而对水的脉动进行制退的效果。

泵体22包括泵壳7、主动轴1、从动轴2、定子11、转子13、自压板、齿轮箱3、前端盖6、后端盖8和后盖。齿轮箱3内安装互相配合的主动轴1和从动轴2，从动轴2位于主动轴1的上方，主动轴1伸出齿轮箱外连接电动机，从动轴2及主动轴1均水平贯穿至后端盖8的外侧，并由后盖封装。主动轴1上套设主动齿轮4，从动轴2上套设与主动齿轮啮合的从动齿轮5，通过电动机带动主动轴运动，主动轴带动主动齿轮转动，进而主动齿轮带动从动齿轮转动。泵壳开设入口和出口，泵壳内腔安装定子11，定子对应泵壳的入口和出口开设进水口和出水口。定子内腔分别通过主动轴和从动轴安装互相配合的主动转子和从动转子，主动转子和从动转子均为6瓣式梅花转子，定子11内腔的转子前后端面对应安装前自压板9和后自压板10。

定子11的前后端面分别安装前端盖6和后端盖8。前端盖6和后端盖8均设有密封环槽及卸荷结构。

以前端盖6为例，前端盖6开设用于穿装主动轴和从动轴的水平贯通的轴孔，前端盖6的前端面对应轴孔开设安装轴承的轴承孔，靠近两轴承孔内侧、沿轴孔的均周向开设密封环槽63，密封环槽内安装密封圈。

前端盖6的内侧嵌装在泵壳7内部，前端盖的后端面抵触压装在定子11的前端面，前端盖与泵壳嵌装连接处远离定子的一侧通过环槽安装端盖密封圈。前端盖6嵌装到泵壳部分的外周靠近定子11的位置开设一圈聚流槽62，聚流槽62所在平面内轴孔与聚流槽之间开设辐射状的真空卸荷通道61。其中，对应主动轴的轴孔与从动轴的轴孔之间的区域设有两道垂直连通的真空卸荷通道61，并在真空卸荷通道61所在平面、两轴孔之间开设贯通的水平通道，水平通道的中部与两道垂直的真空卸荷通道61连通，水平通道的两端与聚流槽62连通，其余真空卸荷通道以径向形式连通到聚流槽62，上下轴孔均有设有九条均布的径向延伸的真空卸荷通道。其中，邻近水平通道两端的上下两侧各有一道径向的真空卸荷通道。泵壳7上对应聚流槽开设引流环槽71，进水口处的引流环槽71对应近端的水平通道及其上下两侧的径向的真空卸荷通道开设与定子的进水口连通的三条引流通道72。

后端盖8的结构与前端盖6结构基本相同，只是由于只安装一组轴承，轴承孔的深度略有不同，后端盖的厚度也因此减薄。前端盖6夹装在齿轮箱3与泵壳7之间，通过贯穿式螺栓依次连接齿轮箱、前端盖、泵壳和后端盖8，后端盖的后端面于轴端处通过螺栓连接后盖。

高压泵转动过程中，渗漏至轴上的水经由自压板、带离心真空式卸荷结构的端盖卸荷，使水回流至进水口，以达到转动密封；前端盖和后端盖分别相邻于两个自压板安装，于各端盖上开设有多条真空卸荷通道，水流由进水口泄漏至轴上是因为向心力，甩出则是离心力，真空卸荷通道呈辐射状设置，可因水射流使其他旁支形成真空，多条真空卸荷通道呈辐射状设置，并最终聚流于聚流槽而流回进水口，有效达到密封；并于各端盖上开设有密封圈安装环槽，而进一步增加密封。

以上所述仅为本发明较佳实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围内。