膜片泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及膜片泵，包括：電磁執(zhí)行器（1）；膜片適配器（2），至少貫穿有彼此間隔開的第一端口（21）和第二端口（22）；閥（3），至少具有由密封壩（33）間隔開的第一膜片（34）和第二膜片（35）；閥座（4），具有入口（41）和出口（42）；電磁執(zhí)行器和膜片適配器之間形成密封腔（5），第一端口能由電磁執(zhí)行器打開和關(guān)閉，以與外界產(chǎn)生壓差，所述閥設(shè)置在膜片適配器和閥座之間，入口和出口由密封壩間隔開，在不工作狀態(tài)下，第一膜片關(guān)閉入口，第二膜片關(guān)閉第二端口，在電磁執(zhí)行器打開和關(guān)閉第一端口的過程中，所述壓差使得第一和第二膜片交替打開和關(guān)閉，從而控制膜片泵經(jīng)由入口和出口交替吸入和排出流體。本發(fā)明的膜片泵的體積小、成本低。
【專利說明】膜片泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膜片泵，特別涉及一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的膜片泵。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛的廢氣處理(EGT)選擇性氧化還原(SCR)系統(tǒng)中，使用膜片泵來排出介質(zhì)。出于市場需求，整個系統(tǒng)必須體積小并且價格便宜。因此，該系統(tǒng)的子部件也必須達到減小尺寸和降低成本的目標(biāo)。同時，在發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)之后，必須將液壓線路中的尿素液(DEF)排空到罐中，否則，在冬天產(chǎn)生的冰壓力將損壞SCR系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)?；谏鲜瞿繕?biāo)，需要開發(fā)一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的膜片泵，也稱為清洗泵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的膜片泵，其體積小、成本低并且能實現(xiàn)排空介質(zhì)的功能。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種膜片泵，其包括:電磁執(zhí)行器；膜片適配器，其至少貫穿有彼此間隔開的第一端口和第二端口 ；閥，其至少具有由密封壩間隔開的第一膜片和第二膜片；閥座，其具有能夠與外界流體連通的入口和出口 ；其中，所述電磁執(zhí)行器和膜片適配器之間形成膜片泵的密封腔，膜片適配器的第一端口能夠由電磁執(zhí)行器打開和關(guān)閉，以改變密封腔的體積從而與外界產(chǎn)生壓差，以及其中，所述閥設(shè)置在所述膜片適配器和所述閥座之間，所述入口和所述出口由所述密封壩間隔開，在電磁執(zhí)行器處于不工作狀態(tài)下，所述閥的第一膜片關(guān)閉入口，并且所述閥的第二膜片關(guān)閉第二端口，在電磁執(zhí)行器打開和關(guān)閉第一端口的過程中，在所述密封腔與外界之間產(chǎn)生的所述壓差使得第一膜片和第二膜片交替打開和關(guān)閉，從而控制膜片泵經(jīng)由所述入口和出口交替吸入和排出流體。本發(fā)明的膜片泵由電磁執(zhí)行器控制運轉(zhuǎn)，故尺寸非常小并且大大減低了成本。
[0005]優(yōu)選地，所述電磁執(zhí)行器包括磁體和電樞以及設(shè)置于其間的偏壓件，在電磁執(zhí)行器處于不工作狀態(tài)下，所述偏壓件偏壓所述電樞使其遠離磁體。
[0006]優(yōu)選地，所述電樞形成為柱狀，其與膜片適配器相對的一端設(shè)有彈性體，所述彈性體在電樞和膜片適配器之間密封形成所述密封腔。
[0007]優(yōu)選地，所述彈性體包覆模制到所述電樞的端部。
[0008]優(yōu)選地，所述膜片適配器形成為圓盤狀，所述第一端口位于所述膜片適配器的中心，所述第二端口位于所述第一端口的徑向外側(cè)，所述膜片適配器與所述閥相連的一側(cè)設(shè)有用于容納所述閥的凹腔。
[0009]優(yōu)選地，膜片適配器的第一端口與第一膜片相對并與之間隔，以提供第一膜片的運動空間；并且閥座的出口與第二膜片相對并與之間隔，以提供第二膜片的運動空間。
[0010]優(yōu)選地，膜片適配器在與第一膜片相對的位置以及閥座在與第二膜片相對的位置分別設(shè)置突出部，以阻止第一膜片和第二膜片的進一步運動。
[0011]優(yōu)選地，所述入口和/或所述第二端口內(nèi)設(shè)有用于分別防止第一膜片和/或第二膜片被吸入的止擋件。
[0012]優(yōu)選地，所述止擋件為十字形支架。
[0013]優(yōu)選地，閥為實質(zhì)上矩形的翼形閥，所述第一膜片和第二膜片相對于密封壩對稱布置。
[0014]優(yōu)選地，所述閥座形成為板狀，在閥座的周邊設(shè)置用于安裝到電磁執(zhí)行器的安裝件。
[0015]優(yōu)選地，所述磁體是電磁螺線管，所述偏壓件是彈簧。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的膜片泵的立體分解圖；
[0017]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的膜片泵組裝后的立體圖；
[0018]圖3是圖2中膜片泵的底部視圖；
[0019]圖4 (a)、4 (b)是根據(jù)本發(fā)明膜片泵中的膜片適配器俯視及仰視方向的立體圖；
[0020]圖5是根據(jù)本發(fā)明膜片泵中的翼形閥的立體圖；
[0021]圖6是根據(jù)本發(fā)明膜片泵中的閥座的立體圖；
[0022]圖7是根據(jù)本發(fā)明的膜片泵組裝后的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]下面參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的膜片泵的立體分解圖。如圖1所示，膜片泵包括電磁執(zhí)行器1、膜片適配器2、閥3以及閥座4。電磁執(zhí)行器I包括能夠產(chǎn)生磁力的磁體11、偏壓件12和電樞13。
[0025]所述磁體11優(yōu)選為螺線管執(zhí)行器，其受電路控制以產(chǎn)生磁力。所述磁體為大體上的圓柱形，其一端(即圖1中的下端)沿其圓周以均勻的間隔設(shè)有三個凸耳110以固定到SCR系統(tǒng)內(nèi)。該磁體11還設(shè)有用于與控制電路相連的連接器111，用于連接電源線以及信號線。該連接器111可以如圖1所示形成為插頭的形狀，但本發(fā)明并不限于此，只要該連接器111能夠?qū)Υ朋wI輸送電信號實現(xiàn)控制即可。該磁體11還在周向設(shè)有配合件114比如卡凸以與閥座4配合。該磁體的另一端即圖1中的上端設(shè)有匹配件用于與SCR系統(tǒng)內(nèi)的其它部件相裝配。此外，圖7是該膜片泵組裝后的剖視圖。如圖7所示，該磁體11內(nèi)部設(shè)有第一容納腔112以及與其連通的第二容納腔113。第一容納腔112用于容納偏壓件12，第二容納腔113用于容納電樞13。第一容納腔112以及第二容納腔113優(yōu)選沿磁體11的中心線順序布置。
[0026]所述偏壓件12能夠產(chǎn)生偏壓力，在電磁執(zhí)行器I處于不工作狀態(tài)時，所述偏壓件12將電樞13偏壓遠離磁體11。而在電磁執(zhí)行器I工作時,所述磁體11產(chǎn)生的磁力能夠克服偏壓件12產(chǎn)生的偏壓力從而吸引電樞13。所述偏壓件12優(yōu)選為彈簧，但是也可以為其它彈性體。
[0027]所述電樞13包括由鋼制成的柱狀部131，該柱狀部131優(yōu)選為圓柱形，在該柱狀部131的一端沿其軸向設(shè)有偏壓件容納腔1310，用于容納偏壓件12。但是，該偏壓件容納腔1310不是必須的，偏壓件12的末端可以直接頂靠在柱狀部131的端面上。該柱狀部131在另一端設(shè)有圍繞柱狀部131的整個圓周的彈性體132比如橡膠體。該彈性體132形成為膜片式結(jié)構(gòu)，其可以從柱狀部131的圓周邊向外延伸形成為大致的環(huán)形，也可以包覆模制到柱狀部131的整個端部形成為大致的圓形，當(dāng)然，彈性體132的外圍也可以形成為其它形狀。該彈性體132用于承接于膜片適配器2內(nèi)，與膜片適配器2之間形成膜片泵的密封腔5，實現(xiàn)電磁執(zhí)行器I與膜片適配器2之間的流體密封。
[0028]如圖4 (a)、4 (b)所示，膜片適配器2形成為圓盤狀，在其中心設(shè)有第一端口 21，在該第一端口 21的徑向外側(cè)設(shè)有第二端口 22。第一端口 21和第二端口 22用于實現(xiàn)密封腔5與外界的流體連通。膜片適配器2的與彈性體132相連的一側(cè)形成第一凹腔23以容納彈性體132，該第一凹腔23的形狀與彈性體132的外圍形狀相對應(yīng)。膜片適配器2的與該第一凹腔23相反的一側(cè)，即與閥3相連的一側(cè)形成第二凹腔24，以容納閥3。該第二凹腔24與第一端口 21和第二端口 22連通，第二凹腔24在與第一端口 21對應(yīng)的位置比與第二端口 22對應(yīng)的位置凹陷得更深，并且在第一端口 21附近設(shè)置突出部26，以防止第一端口21被閥3的第一膜片34 (下文將詳細描述)阻擋。另外，為了防止閥3的第二膜片35被吸進第二端口 22，優(yōu)選在第二端口 22內(nèi)設(shè)置第二膜片止擋件25，該第二膜片止擋件25優(yōu)選為十字形支架，從而使得應(yīng)力分布均勻。
[0029]如圖5所示，閥3例如是翼形閥，其形成為大體上的矩形，由彈性體制成，以能夠變形移動，起到回復(fù)閥的功能。但是，該閥3的形狀并不限于此，只要其能安裝到膜片適配器2的第二凹腔24內(nèi)即可，即，只要閥3的形狀與第二凹腔24的形狀相對應(yīng)即可。該閥3包括第一部分31和第二部分32，第一部分31和第二部分32之間由密封壩33隔開，防止兩者之間流體連通。第一部分31包括能夠變形的上述第一膜片34，其用于打開和關(guān)閉閥座4的入口 41 (見下文所述)。并且，為了使第一膜片34更加易于變形，在第一膜片34的相反兩側(cè)分別形成一個切除部36。與第一部分31類似，第二部分32包括能夠變形的第二膜片35，其用于打開和關(guān)閉膜片適配器2的第二端口 22。同樣，為了使第二膜片35更加易于變形，在第二膜片35的相反兩側(cè)分別形成一個切除部37。該閥3的結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。
[0030]請參閱圖6所示，閥座4例如形成為板狀，其包括入口 41和出口 42，入口 41可由閥3的第一膜片34打開和關(guān)閉。同樣，為了防止第一膜片34被吸進入口 41，在入口 41內(nèi)設(shè)置第一膜片止擋件43。該第一膜片止擋件43優(yōu)選為十字形支架，從而使得應(yīng)力分布均勻。在與閥3相連的一側(cè)，出口 42相對于入口 41從閥座4的表面凹陷，并且在出口 42附近設(shè)置突出部44，以防止出口 42被閥3的第二膜片35阻擋。其中，閥座4是實現(xiàn)膜片泵組裝的底座，優(yōu)選由塑料制成。為了方便將閥座4與電磁執(zhí)行器I相連，在閥座4的周邊間隔設(shè)置若干導(dǎo)向件45 (圖中示出為兩個)，并且還設(shè)置安裝件46比如卡扣件以與磁體11上的配合件114比如卡凸配合。
[0031]下面參照圖7描述上述各個部件在組裝之后的狀態(tài)。
[0032]如圖7所示，磁體11、偏壓件12、電樞13、膜片適配器2、閥3和閥座4順序組裝在一起。
[0033]偏壓件12位于磁體11和電樞13之間，偏壓件12的一端位于磁體11的第一容納腔112內(nèi)，而另一端位于電樞13的偏壓件容納腔1310內(nèi)。電樞13設(shè)置在磁體11的第二容納腔113內(nèi)。在初始狀態(tài)(不工作狀態(tài))下，電樞13在偏壓件12的偏壓力的作用下朝向遠離磁體I的方向偏置，從而在電樞13的設(shè)置有偏壓件12的一端與磁體11之間產(chǎn)生間隙G。在工作狀態(tài)下，隨著磁體11的不斷通斷電，電樞13相應(yīng)地在該間隙G內(nèi)往復(fù)運動。磁體11、偏壓件12、電樞13構(gòu)成電磁執(zhí)行器1，其控制膜片泵的流體輸送。
[0034]電樞13的設(shè)置有彈性體132的另一端形成為錐形，就座于膜片適配器2的第一凹腔23內(nèi)，并且在初始狀態(tài)下，該端部關(guān)閉膜片適配器2的第一端口 21而露出第二端口 22。膜片適配器2的第二凹腔24內(nèi)設(shè)有閥3，閥3的密封壩33將第二凹腔24分為彼此隔開的兩部分，其中一部分與第一端口 21連通,并且與閥3的第一膜片34相對應(yīng),另一部分能夠與第二端口 22連通，并且與閥3的第二膜片35相對應(yīng)。閥座4將膜片適配器2和閥3固定到電磁執(zhí)行器I。
[0035]在初始狀態(tài)下，由于第二凹腔24在與第一端口 21對應(yīng)的位置比與第二端口 22對應(yīng)的位置凹陷得更深，并且由于出口 42比入口 41凹陷，所以如圖7所示，第一膜片34與第一端口 21間隔開并且關(guān)閉閥座4的入口 41，而第二膜片35與出口 42間隔開并且關(guān)閉第二端口 22。
[0036]下面描述根據(jù)本發(fā)明的膜片泵的工作流程。
[0037]在膜片泵運行時，電磁執(zhí)行器I的一個驅(qū)動循環(huán)被劃分為兩個狀態(tài):
[0038]狀態(tài)1:
[0039]磁體11受控制電路控制通電產(chǎn)生磁力，從而吸引電樞13。當(dāng)該磁力大于偏壓件12的偏壓力以及其它阻力比如摩擦力時，電樞13向上運動。與此同時，第一端口 21打開。密封腔5由于體積變大導(dǎo)致壓力降低，在壓差的作用下，第一膜片34向上運動，從而閥座4的入口 41打開，而由于壓差的作用第二膜片35仍關(guān)閉第二端口 22。另外，由于突出部26的存在，第一膜片并不會運動到與第一端口 21接觸，故流體將從入口 41吸入密封腔5內(nèi)。
[0040]狀態(tài)I1:
[0041]磁體11受控制電路控制而斷電，導(dǎo)致磁力逐漸消失。在偏壓件12的偏壓力大于磁力時，電樞13向下運動，直到關(guān)閉第一端口 21回到初始位置。此時，由于密封腔5的體積減小，腔內(nèi)壓力增大，在壓差的作用下，第一膜片34向下運動關(guān)閉入口 41，而第二膜片35向下運動打開第二端口 22。從而，密封腔5內(nèi)的流體經(jīng)由第二端口 22從出口 42流出。
[0042]其中，磁體11通斷電的頻率和占空比受控制電路的控制,這直接導(dǎo)致膜片泵抽吸以及壓力改變的頻率和占空比循環(huán)。頻率和占空比之間的完美匹配將使膜片泵獲得更大的流量。
[0043]變形
[0044]本發(fā)明并不限于上述具體結(jié)構(gòu)，而是可以產(chǎn)生各種變形。
[0045]例如，膜片適配器2中端口的數(shù)量并不限于兩個，而是可以根據(jù)需要設(shè)置多個。同樣，翼形閥中膜片的數(shù)量也不限于兩個，也可以為多個。而閥座4中的入口和出口的數(shù)量也不限于兩個，也可以為多個。只要能夠通過一個或多個膜片的移動實現(xiàn)各個端口與入口和出口之間的流通交替進行即可。
[0046]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其它優(yōu)點和變型是顯而易見的。并且，本發(fā)明的各個部件之間可以任意組合，除非這種組合將違反本發(fā)明的目的或者無法實現(xiàn)。因此本發(fā)明就其更寬泛的意義而言不限于所示和所述的具體細節(jié)、代表性結(jié)構(gòu)以及示例性示例。
【權(quán)利要求】
1.一種膜片泵，其包括: 電磁執(zhí)行器(I); 膜片適配器(2)，其至少貫穿有彼此間隔開的第一端口(21)和第二端口(22); 閥(3)，其至少具有由密封壩(33)間隔開的第一膜片(34)和第二膜片(35); 閥座(4)，其具有能夠與外界流體連通的入口(41)和出口(42)； 其中，所述電磁執(zhí)行器(I)和膜片適配器(2)之間形成膜片泵的密封腔(5)，膜片適配器(2)的第一端口( 21)能夠由電磁執(zhí)行器(I)打開和關(guān)閉，以改變密封腔(5)的體積從而與外界產(chǎn)生壓差，以及 其中，所述閥(3)設(shè)置在所述膜片適配器(2)和所述閥座(4)之間，所述入口(41)和所述出口(42)由所述密封壩(33)間隔開，在電磁執(zhí)行器(I)處于不工作狀態(tài)下，所述閥(3)的第一膜片(34)關(guān)閉入口(41)，并且所述閥(3)的第二膜片(35)關(guān)閉第二端口(22)，在電磁執(zhí)行器(I)打開和關(guān)閉第一端口(21)的過程中，在所述密封腔(5)與外界之間產(chǎn)生的所述壓差使得第一膜片(34)和第二膜片(35)交替打開和關(guān)閉，從而控制膜片泵經(jīng)由所述入口(41)和出口(42)交替吸入和排出流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜片泵，其中，所述電磁執(zhí)行器(I)包括磁體(11)和電樞(13)以及設(shè)置于其間的偏壓件(12)，在電磁執(zhí)行器(I)處于不工作狀態(tài)下，所述偏壓件(12)偏壓所述電樞(13 )使其遠離磁體(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜片泵，其中，所述電樞(13)形成為柱狀，其與膜片適配器(2)相對的一端設(shè)有彈性體(132)，所述彈性體(132)在電樞(13)和膜片適配器(2)之間密封形成所述密封腔(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜片泵，其中，所述彈性體(132)包覆模制到所述電樞(13)的端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的膜片泵，其中，所述膜片適配器(2)形成為圓盤狀，所述第一端口(21)位于所述膜片適配器(2)的中心，所述第二端口(22)位于所述第一端口(21)的徑向外側(cè)，所述膜片適配器(2)與所述閥(3)相連的一側(cè)設(shè)有用于容納所述閥(3)的凹腔(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的膜片泵，其中，膜片適配器(2)的第一端口(21)與第一膜片(34)相對并與之間隔，以提供第一膜片(34)的運動空間；并且閥座(4)的出口(42)與第二膜片(35)相對并與之間隔，以提供第二膜片(35)的運動空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膜片泵，其中，膜片適配器(2)在與第一膜片(34)相對的位置以及閥座(4)在與第二膜片(35)相對的位置分別設(shè)置突出部(26，44)，以阻止第一膜片(34)和第二膜片(35)的進一步運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的膜片泵，其中，所述入口(41)和/或所述第二端口(22)內(nèi)設(shè)有用于分別防止第一膜片(34)和/或第二膜片(35)被吸入的止擋件(43，25)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的膜片泵，其中，閥(3)為實質(zhì)上矩形的翼形閥，所述第一膜片(34)和第二膜片(35)相對于密封壩(3)對稱布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的膜片泵，其中，所述磁體(11)是電磁螺線管，所述偏壓件(12)是彈簧。
【文檔編號】F04B45/047GK103821702SQ201210433629
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】顏幫華, 陳靜, 方武, 郭軍 申請人:博世汽車柴油系統(tǒng)有限公司