CN101225809B - 阀箱式防结垢柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于柱塞式往复泵的防结垢阀箱机构。其结构由柱塞体和防结垢阀箱所组成；柱塞体通过连接装置固装在防结垢阀箱的中部，柱塞体的工作腔通过射流孔同防结垢阀箱的汇流腔相连通；在防结垢阀箱的箱体内具有汇流腔和阀组。本发明提供一种能够有效防止结垢的阀箱机构，从而改变泵进口与泵出口的相对位置，使泵进口在箱体上侧，泵出口在箱体下侧，射流孔在汇流腔的切线方向上，柱塞泵的止回阀带有自冲洗结构。柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构工作时，输送的介质自上而下的通过阀箱机构，并以切线方向高速的进入汇流腔，止回阀每次关闭时均进行自冲洗，从而确保输送的介质不在柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构内沉淀结晶。

Description

阀箱式防结垢柱塞泵 

技术领域

本发明涉及一种应用于液体输送的往复泵，特别是涉及一种应用于柱塞式往复泵的防结垢阀箱机构。 

背景技术

普通柱塞式往复泵输送含易沉淀易结晶杂质的介质时容易结垢，阻塞泵体内部管路和阀门，所以普通柱塞式往复泵应用范围受到很大限制。而且大大的影响泵的使用寿命，由此造成清洗时间的浪废和维修成本的增加。为了克服现有技术中所存在的问题，研制一种新型的阀箱式防结垢柱塞泵是十分必要的。 

发明内容

本发明的目的是克服普通柱塞式往复泵输送含易沉淀、易结晶杂质的介质时容易结垢，阻塞泵体内部管路和阀门的缺陷，提供一种能够有效防止结垢的阀箱机构。 

本发明所述的阀箱式防结垢柱塞泵；其结构由柱塞泵体和防结垢阀箱所组成；柱塞泵体通过连接装置固装在防结垢阀箱的中部，柱塞泵体的工作腔，通过射流孔同防结垢阀箱的汇流腔相连通；在柱塞泵体的中间腔内装有可移动的活塞，并通过套装在活塞上的一组填料所密封，和通过套装在活塞上的填料压盖相固定；在防结垢阀箱的箱体内具有汇流腔和阀组；在汇流腔的两侧各装有一套阀组，其进口阀组同泵进口相连通，其出口阀组同泵出口相连通；泵进口位于箱体的上侧，泵出口位于箱体的下侧；在箱体内所具有的射流孔位于汇流腔的切线方向。本发明所述的在防结垢阀箱内汇流腔中所装有的阀组其结构相同；均由弹簧座、弹簧、阀芯、阀座所组成；弹簧安装在弹簧座的体内，在弹簧上装有阀芯；在弹簧座的上端装有固定阀芯的阀座；两阀组的阀芯部是进水位、弹簧部是出水位。 

本发明所述的阀组为止回阀其结构由阀芯、阀座、钢球、空芯螺钉、弹簧和弹簧座所组成；阀芯下端部具有一个凸台，阀芯的中间部具有一个圆锥台形 的密封面，阀芯的上端部具有一个花瓣形的导向柱，阀芯中间有一个导流孔，导流孔下端有内螺纹；导向柱各端面有一个凹槽，凹槽内有冲洗孔，冲洗孔与导流孔相连；空芯螺钉中间有一个圆形通孔，其外表面有外螺纹，钢球和空芯螺钉安装在阀芯中间的导流孔内，由阀芯上的冲洗孔、导流孔和钢球、空芯螺钉构成自冲洗结构。 

本发明所述的阀座有一个圆形的导向孔与阀芯的导向柱相配合，导向孔边缘有一个密封面与阀芯下部的圆锥台形的密封面相配合，阀座外表面有沟槽，用来安装O型密封圈，弹簧座中间有一个凸台，凸台周围有若干个圆孔；阀芯的凸台和弹簧座的凸台用来安装固定弹簧。 

本发明所述的阀芯压盖内侧有中空的圆柱台，圆柱台外表面有沟槽，用来安装O形密封圈，圆柱台侧面有通孔，与柱塞泵的止回阀和泵进口或泵出口相连通；通过阀芯压盖把柱塞泵的止回阀安装固定在箱体内。 

本发明所述的阀箱式防结构柱塞泵具有以下特点： 

1、改变泵进口与泵出口的相对位置，使泵进口在箱体上侧，泵出口在箱体下侧，射流孔在汇流腔的切线方向上，柱塞泵的止回阀带有自冲洗结构。柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构工作时，输送的介质自上而下的通过阀箱机构，并以切线方向高速的进入汇流腔，止回阀每次关闭时均进行自冲洗，从而确保输送的介质不在柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构内沉淀结晶。 

2、由于改变了泵进口与泵出口的相对位置，使泵进口在箱体上侧，泵出口在箱体下侧，柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构工作时，输送的介质自上而下的通过阀箱机构，使易沉淀易结晶杂质部分随着介质流动被带出柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构。 

3、柱塞泵防结垢阀箱机构的箱体上有射流孔和汇流腔，射流孔在汇流腔的切线方向上，在工作时的排出阶段，输送的介质以切线方向高速的进入汇流腔，对汇流腔内壁进行冲洗，并把冲洗下来的和来自泵进口的沉淀或结晶杂质颗粒进行粉碎，使其随着介质流动被带出柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构。 

4、柱塞泵防结垢阀箱机构的箱体内安装有柱塞泵的止回阀，柱塞泵的止回阀由阀芯、阀座、钢球、空芯螺钉、弹簧和弹簧座组成，钢球和空芯螺钉安装 在阀芯中间的导流孔内，阀芯上的冲洗孔、导流孔和钢球、空芯螺钉构成自冲洗结构，止回阀每次关闭时均进行自冲洗，从而确保输送的介质不在柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构内沉淀结晶。 

附图说明

本发明共有14张附图，其中： 

附图1是阀箱式防结垢柱塞泵结构示意图。 

附图2是阀箱式防结垢柱塞泵中A-A结构示意图的吸入阶段。 

附图3是阀箱式防结垢柱塞泵中A-A结构示意图的排出阶段。 

附图4是附图1的B-B示意图既防结垢阀箱结构剖示图。 

附图5是阀芯主视图。 

附图6是阀芯左视图，也是全剖视图。 

附图7是阀芯俯视图，也是D-D剖视图。 

附图8是阀芯立体图。 

附图9是弹簧座主视图，也是全剖视图。 

附图10是弹簧座俯视图。 

附图11～附图14是柱塞泵止回阀自冲洗过程的原理图。其中： 

附图11是止回阀开启状态的结构图。 

附图12是止回阀刚关闭未开始自冲洗过程的结构图。 

附图13是止回阀关闭后开始自冲洗过程的结构图。 

附图14是止回阀关闭后完成自冲洗过程的结构图。 

图中：1、箱体，2阀芯压盖；3泵出口，4弹簧座，5、O形密封圈，6、弹簧7、空芯螺钉，8、钢球，9、阀芯，10、阀座，11、汇流腔，12、射流孔、13、工作腔，14、柱塞泵体，15、填料，16填料压盖，17、柱塞，18、泵进口 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。 

柱塞泵由工作腔13、柱塞泵体14、填料15、填料压盖16和柱塞17组成。柱塞泵防结垢阀箱机构由箱体1、阀芯压盖2、泵出口3、O形密封圈5、汇流腔11、射流孔12、泵进口18和柱塞泵的止回阀组成。柱塞泵的止回阀由弹簧座4、弹簧6、空芯螺钉7、钢球8、阀芯9和阀座10组成。在泵的进口侧和泵的出口侧各有一个止回阀。 

参照图1、图2和图3，柱塞泵工作时其柱塞17在工作腔13内往复运动，使工作腔13的容积不断变化。当柱塞17从工作腔13内向外移动，工作腔13的容积由小变大，工作腔13内的压力降低，此时柱塞泵的进口侧止回阀打开，出口侧止回阀仍然关闭，与泵进口18相联接管道内的介质经汇流腔11和射流孔12被吸入工作腔13内，此工作过程称为吸入阶段。 

参照图4，当柱塞17从工作腔13外向内移动，工作腔13的容积由大变小，工作腔13内的压力升高，此时出口侧止回阀打开，进口侧止回阀关闭，工作腔13内的介质经射流孔12和汇流腔11被排至与泵出口3相联接的管道内，此工作过程称为排出阶段。 

由于改变了泵进口18与泵出口3的相对位置，使泵进口18在箱体1上侧，泵出口3在箱体1下侧，柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构工作时，输送的介质自上而下的通过阀箱机构，使易沉淀易结晶杂质部分随着介质流动被带出柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构。 

柱塞泵防结垢阀箱机构的箱体1上有射流孔12和汇流腔11，射流孔12在汇流腔11的切线方向上，在工作时的排出阶段，输送的介质以切线方向高速的进入汇流腔11，对汇流腔11内壁进行冲洗，并把冲洗下来的和来自泵进口18的沉淀或结晶杂质颗粒进行粉碎，使其随着介质流动被带出柱塞泵及柱塞泵防结垢阀箱机构。 

参照图5、图6、图7和图8，阀芯9下端有一个凸台，阀芯9的凸台用来安装固定弹簧6，阀芯9中部有一个圆锥台形的密封面，阀芯9上部有一个花瓣形的导向柱，阀芯9中间有一个导流孔，导流孔下端有内螺纹，导向柱各端面有一个凹槽，凹槽内有冲洗孔，冲洗孔与导流孔相连。 

参照图9和图10，弹簧座4中间有一个凸台，凸台周围有若干个圆孔，弹簧座4的凸台用来安装固定弹簧6。 

参照以上附图，空芯螺钉7中间有一个圆形通孔，外表面有外螺纹，钢球8和空芯螺钉7安装在阀芯9中间的导流孔内，阀芯9上的冲洗孔、导流孔和钢球8、空芯螺钉7构成自冲洗结构。阀座10有一个圆形的导向孔，与阀芯9的导向柱相配合，导向孔边缘有一个密封面与阀芯9下部的圆锥台形的密封面相 配合，阀座10外表面有沟槽，用来安装O形密封圈5。阀芯压盖2内侧有中空的圆柱台，圆柱台外表面有沟槽，用来安装O形密封圈5，圆柱台侧面有通孔，用来连通柱塞泵的止回阀和泵进口18或泵出口3，通过阀芯压盖2把柱塞泵的止回阀安装固定在箱体1内。 

参照图11，止回阀开启时，介质压力推动阀芯9压缩弹簧6，使阀芯9的导向柱在阀座10的导向孔内向下移动，并且使阀芯9的圆锥台形的密封面与阀座10的密封面分离，此时介质从阀芯9的上部空间，流经阀芯9导向柱与阀座10导向孔之间的空隙和阀芯9圆锥台形的密封面与阀座10的密封面之间的空隙，再通过弹簧座4的若干个圆孔进入弹簧座4的下部空间，即介质自上而下的通过止回阀。止回阀开启过程中，由于介质压力作用，钢球8始终与空芯螺钉7相接触，阻止介质从空芯螺钉7中间的圆形通孔中流过。 

参照图12，当阀芯9上部空间的介质压力降低，或者弹簧座4下部空间的介质压力升高，并且使阀芯9上部空间的介质压力不足以推动阀芯9压缩弹簧6时，弹簧6的弹力推动阀芯9，使阀芯9的导向柱在阀座10的导向孔内向上移动，并且使阀芯9的圆锥台形的密封面与阀座10的密封面相接触，此时止回阀刚关闭。止回阀在关闭过程中，由于介质压力作用，钢球8仍与空芯螺钉7相接触，阻止介质从空芯螺钉7中间的圆形通孔中流过，即止回阀未开始自冲洗过程。 

参照图13，当阀芯9上部空间的介质压力继续降低，或者弹簧座4下部空间的介质压力继续升高，并且使阀芯9上部空间的介质压力低于弹簧座4下部空间的介质压力，此时在介质压力作用下，钢球8与空芯螺钉7分离，弹簧座4下部空间的介质从弹簧座4的若干个圆孔和空芯螺钉7中间的圆形通孔中流过，并流经阀芯9中间的导流孔和各个冲洗孔，介质最终从阀芯9导向柱各端面的凹槽中流出，对阀芯9的导向柱和阀座10的导向孔的间隙进行冲洗，即止回阀开始自冲洗过程。 

参照图14，在介质压力作用下，钢球8与空芯螺钉7分离，经过很短时间，钢球8与阀芯9中间导流孔的末端相接触，阻止介质继续从阀芯9中间的导流孔中流过，即止回阀完成自冲洗过程，止回阀在自冲洗过程中始终处于关闭状态。 

Claims (4)

1.一种阀箱式防结垢柱塞泵；其特征在于由柱塞泵体和防结垢阀箱所组成；柱塞泵体(14)通过连接装置固装在防结垢阀箱的中部，柱塞泵体(14)的工作腔(13)通过射流孔(12)同防结垢阀箱的汇流腔(11)相连通；在柱塞泵体(14)的中间腔内装有可移动的活塞(17)，并通过套装在活塞(17)上的一组填料(15)所密封，并通过一组螺栓将套装在活塞(17)上的填料压盖(16)同柱塞泵体(14)相固定；在防结垢阀箱的箱体(1)内具有汇流腔(11)和阀组；在汇流腔(11)的上下两端各装有一套该阀组，其上端进口阀组同泵进口(18)相连通，其下端出口阀组同泵出口(3)相连通；泵进口(18)位于箱体(1)的上侧，泵出口(3)位于箱体(1)的下侧；在箱体(1)内所具有的射流孔(12)位于汇流腔(11)的切线方向。

2.根据权利要求1所述的阀箱式防结垢柱塞泵；其特征在于在防结垢阀箱内汇流腔(11)中所装有的阀组其结构相同；均由弹簧座(4)、弹簧(6)、阀芯(9)、阀座(10)所组成；弹簧(6)安装在弹簧座(4)上，在弹簧(6)上装有阀芯(9)；在弹簧座(4)的上端装有固定阀芯(9)的阀座(10)；两阀组的阀芯(9)部是进水位、弹簧(6)部是出水位。

3.根椐权利要求1所述的阀箱式防结垢柱塞泵；其特征在于阀组为止回阀,其结构由阀芯(9)、阀座(10)、钢球(8)、空芯螺钉(7)、弹簧(6)和弹簧座(4)所组成；阀芯(9)下端部具有一个凸台，阀芯(9)的中间部具有一个圆锥台形的密封面，阀芯(9)的上端部具有一个花瓣形的导向柱，阀芯(9)中间有一个导流孔，导流孔下端有内螺纹；导向柱各端面有一个凹槽，凹槽内有冲洗孔，冲洗孔与导流孔相连；空芯螺钉(7)中间有一个圆形通孔，其外表面有外螺纹，钢球和空芯螺钉(7)安装在阀芯(9)中间的导流孔内，由阀芯(9)上的冲洗孔、导流孔和钢球、空芯螺钉(7)构成自冲洗结构。

4.根椐权利要求3所述的阀箱式防结垢柱塞泵；其特征在于阀座(10)有一个圆形的导向孔与阀芯(9)的导向柱相配合，导向孔边缘有一个密封面与阀芯(9)下部的圆锥台形的密封面相配合，阀座(10)外表面有沟槽，用来安装O型密封圈，弹簧座(4)中间有一个凸台，凸台周围有若干个圆孔；阀芯(9)的凸台和弹簧座(4)的凸台用来安装固定弹簧(6)。 

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