一种具有柱塞泄漏液回流功能的柱塞泵的制作方法

1.本发明涉及柱塞泵技术，特别涉及柱塞泵(包括柱塞计量泵和柱塞往复泵)的柱塞泄漏液外泄控制技术，具体是一种具有柱塞泄漏液回流功能的柱塞泵。


背景技术：

2.隔膜泵虽然具有在隔膜不破损的前提下介质不泄漏的优势，但是存在结构复杂、制造成本高，操作和维护也比较繁琐的缺陷。与隔膜泵相比较，柱塞泵的特点是结构简单、制造成本低，操作和维护也比较方便，稳定性和可靠性比较好(如图1所示)。但是，柱塞泵也存在密封相对而言不够好的问题，介质容易在填料长期运行磨损后由填料函泄漏至连接体空腔中；随着泄漏量增加，介质会逐渐在柱塞泵的连接体空腔中满溢，对设备稳定运行、人员操作安全和环境保护问题都会产生不利影响。
3.现有技术中有采用将柱塞泵填料函与泵介质进口管道直接用管道连接的结构(如图2所示)，其设计目的是希望将填料函的泄漏液通过管道返回至介质进口管道。但在实际使用环境中，由于进口管内介质存在压力，泄漏液就会被反向推动进入填料函。这一现象反而会使填料函中介质增加，导致泄漏现象加剧。


技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是，克服现有技术的不足，提供一种具有柱塞泄漏液回流功能的柱塞泵。
5.为解决以上技术问题，本发明的解决方案是：
6.提供一种具有柱塞泄漏液回流功能的柱塞泵，包括依次布置的动力端、连接体和泵头，连接体具有上侧开口的空腔；柱塞安装在填料体内部的柱塞腔内，其顶端与泵头的介质腔相接，另一端与动力端相连；所述柱塞包括柱塞前段和柱塞后段，前者的最大径向尺寸要大于后者；柱塞后段与填料体之间保持间距以形成填料函空隙，当柱塞向后移动时，柱塞前段能够进入填料函空隙并压缩其空间；
7.在填料体的下方设有进液管，其一端接至填料函空隙，另一端接至连接体空腔中；在填料体的上方设有出液管，其一端接至填料函空隙，另一端接至泵头上的泵进口管；在进液管上设有回流液进口阀，在出液管上设有回流液出口阀。
8.作为本发明的优选方案，在填料体的填料函中，于填料函空隙的两侧分别设置前填料和后填料；前填料包围设于柱塞前段的外部，后填料包围设于柱塞后段的外部。
9.作为本发明的优选方案，所述进液管的末端与连接体的底面保持间隙。
10.作为本发明的优选方案，所述进液管和出液管为竖向同轴布置。
11.作为本发明的优选方案，所述填料体的一端与泵头相接，另一端伸入至连接体空腔内。
12.作为本发明的优选方案，所述填料体上设有与填料函空隙连通的排气管，在排气管上设有排气阀。
13.作为本发明的优选方案，所述填料体的上侧设有三通接板，其底部接口通过出液管接至填料函空隙，两个顶部接口分别装有回流液出口阀和排气阀；在三通接板内部设有通道，用于实现底部接口与两个顶部接口的互通。
14.作为本发明的优选方案，所述连接体的上侧设有密封罩。
15.作为本发明的优选方案，所述柱塞为一体式的异径圆柱体，以台阶为界分为柱塞前段和柱塞后段。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明创新性地设置填料函空隙用于容留由前填料泄漏的介质，设置进液管用于回收泄漏至连接体空腔中的介质，并在每次柱塞往复运动时利用柱塞前段的压缩作用将泄漏的介质“泵”回泵进口管实现回收利用；同时，基于回流液进口阀和回流液出口阀的设置，在将泄漏介质及时、彻底回流到泵进口管的同时，还能防止因泵进口管中的介质倒灌进入柱塞填料函而加剧泄漏现象，避免产生环境污染和安全隐患。
18.2、由于本发明在原有柱塞泵基础上仅仅增加了泄漏介质回收结构就解决了柱塞密封处介质泄漏的问题，保留了柱塞泵结构简单、操作方便、成本低的优点；因此，在许多应用场合可以替代结构和操作均更复杂、成本更高的隔膜泵，具有较好的经济效益和社会效益。
附图说明
19.图1为现有产品一的结构图；
20.图2为现有产品二的结构图；
21.图3为本发明产品的主视结构图；
22.图4为本发明产品的俯视结构图；
23.图5为本发明产品中回流液出口阀和排气阀组件的结构图。
24.图中附图标记：柱塞前段1、前填料2、出液管3、泵出口阀组4、泵头5、泵进口阀组6、泵进口管7、填料体8，进液管9、回流液进口阀10、动力端11、连接体12、密封罩13、后填料14、填料函空隙15、柱塞后段16、三通接板17、回流液出口阀18、排气阀19。
具体实施方式
25.下面结合附图，对本发明的具体实现方式进行详细描述
26.如图3-5所示，本发明中具有柱塞泄漏液回流功能的柱塞泵，包括依次布置的动力端11、连接体12和泵头5，连接体12具有上侧开口的空腔；填料体8位于连接体12和泵头5之间，一端与泵头5相接且另一端伸入连接体12的空腔中；柱塞安装在填料体8内部的柱塞腔内，其顶端与泵头5的介质腔相接，另一端穿过连接体12的空腔后与动力端11相连。柱塞包括柱塞前段1和柱塞后段16，前者的最大径向尺寸要大于后者；柱塞后段16与填料体8之间保持间距以形成填料函空隙15，当柱塞向后移动时，柱塞前段16能够进入填料函空隙15并压缩其空间；在填料体8的填料函中，于填料函空隙15的两侧分别设置前填料2和后填料14；前填料2包围设于柱塞前段1的外部，后填料14包围设于柱塞后段16的外部。前填料2采用高压密封(压力范围2～45mpa)，后填料14采用低压密封(压力范围0.1～0.5mpa)。
27.在填料体8的上侧设有三通接板17，其底部接口通过出液管3接至填料函空隙15，
两个顶部接口分别装有回流液出口阀18和排气阀19，回流液出口阀18通过出液管3接至泵头5上的泵进口管7；在三通接板17内部设有通道，用于实现底部接口与两个顶部接口的互通。在填料体8的下方设有进液管9，其一端接至填料函空隙15，另一端接至连接体11的空腔中，且末端与连接体11的底面保持间隙。进液管9和出液管3为竖向同轴布置。
28.也可以取消三通接板17，改为直接在填料体8的上方设出液管3，其一端接至填料函空隙15，另一端接至泵头上的泵进口管7，出液管3上设回流液出口阀18。同时，直接在填料体上设排气管用于与填料函空隙115连通，排气管上设排气阀19。
29.在连接体的上侧设有密封罩13，将填料体8末端、柱塞、柱塞传动轴连接部位、回流液出口阀18和排气阀19全部遮盖起来，起到防尘、防误触和避免泄漏介质挥发的作用。密封罩13上设通孔，用于穿过出液管3。
30.运行方式说明：
31.泵运行时，当柱塞(包括柱塞前段1和柱塞后段16)向前(泵头5方向)运动时，泵进口阀组6关闭，泵出口阀组4开启，介质排出泵头5；当柱塞向后(动力端11方向)运动时，泵出口阀组4关闭，泵进口阀组6开启，介质进入泵头5内。柱塞不断往复运动，柱塞泵即可连续输送介质。
32.柱塞前段1与前填料2之间因长期磨损产生介质泄漏时，泄漏的介质进入填料函空隙15。当柱塞向后运动时，柱塞前段1进入填料函空隙15，使填料函空隙15的容积缩小，内压增加。由于柱塞后段16有后填料14作密封，介质不易外漏。此时回流进口阀10关闭，回流液出口阀18开启，泄漏介质在压力作用下通过回流液出口阀18和岀液管3进入泵进口管7。当柱塞向前运动时，填料函空隙15容积增大，形成负压，此时回流液出口阀18关闭，回流液进口阀10开启，可将渗漏至连接体12底部的泄漏介质及时吸入填料函空隙15。随着柱塞不断往复运动，即可将填料函空隙15和连接体12底部的泄漏介质及时、彻底排送至泵进口管7，排除了对环境和安全的不利影响。由于该动作过程是随柱塞运动随时进行的，每次排送的泄漏介质量并不大，因此无需对回流管路的材质和密封进行高规格配置。
33.在柱塞泵运行过程中，可能有气体通过回流液进口阀10、填料函空隙15和回流液出口阀18进入泵进口管7，致使回流系统内部形成气阻。此时可以通过设置于三通接板17的排气阀19将气体排出，能够有效避免产生气阻现象。
34.本发明在柱塞泵的柱塞密封处设置了泄漏液回流机构，并在该机构设置的回流液进口阀、回流液出口阀的作用下，使柱塞与填料密封处的泄漏介质能够及时彻底回流至泵进口管内，同时可防止因泵进口管内的介质倒灌进入填料函而加剧泄漏现象的产生，在排气阀的作用下，可有效避免气阻。采用本发明技术的柱塞泵可避免因介质泄漏产生环境污染和安全隐患，使柱塞泵结构简单、操作维护方便以及制造和采购成本低的优势得到比较充分的发挥。
35.当然，本发明实施案例为较优方案，并不用以限制本发明，凡在本发明公开的内容直接导出或联想到的任何修改、等同替换和有所变形，均应包含在本发明的保护范围之内。