專利名稱：自動差壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直接作用泵制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于海水淡化、煉廠加氫裂化、化肥生產(chǎn)等石化、化工工藝過程中流體余壓能回收的自動差壓泵。
背景技術(shù)：
在化工生產(chǎn)、海水淡化、煉廠加氫裂化等工藝過程中會產(chǎn)生余壓流體，這些余壓流體常常被降壓再生使用或直接廢棄，造成余壓流體中所蘊含能量的消耗和浪費。隨著能源的日趨短缺，為了降低工藝過程中的能耗和生產(chǎn)成本人們開始重視并回收利用這部分能量。在中、大流量，中、小壓差工況下使用透平式流體能量回收裝置回收余壓流體所富含的能量；該回收裝置通過透平將余壓流體的壓力能轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)軸功率，再利用回轉(zhuǎn)軸功率帶動泵或發(fā)電機等輔助設(shè)備回收能量，即“壓力能-機械能-其他形式能量”的二步轉(zhuǎn)換過程；而小流量高壓差工況下適用正位移原理回收技術(shù)，實現(xiàn)“壓力能-壓力能”的一步轉(zhuǎn)換，該回收技術(shù)中主要采用的能量回收裝置有直接接觸式和非直接接觸式。直接接觸式能量回收裝置有旋轉(zhuǎn)直接接觸式和閥控直接接觸式兩種，直接接觸式能量回收裝置是余壓流體與低壓流體在同一容腔內(nèi)通過碰撞實現(xiàn)壓力轉(zhuǎn)換，以實現(xiàn)余壓流體增壓低壓流體的目的。目前，旋轉(zhuǎn)直接接觸式能量回收裝置的代表產(chǎn)品有美國ERI公司的PX系列產(chǎn)品，其回收能力小，介質(zhì)清潔度要求高；閥控直接接觸式能量回收裝置的代表產(chǎn)品有德國的PES與西班牙的AqoaHng，這兩種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，但占地面積大，裝配不便。非直接接觸式能量回收裝置有單缸差壓泵、雙缸差壓泵以及多缸差壓泵。專利《反滲透淡化系統(tǒng)閥控余壓回收裝置》(專利號ZLO1130627. 0，公告號CN1156334，公告日2004. 07. 07)、專利申請《水壓式雙活塞單缸壓力交換能量回收裝置》(申請?zhí)?00710069979. 8，公布號CN101125693A，公布日2008. 02. 20)、專利《差壓泵》(專利號ZL972303251，公告號CN2336108，公告日1999. 07. 21)和專利《一種雙缸液壓式能量回收裝置》(專利號ZL200510050117. 1，公告號CN1702320,公告日2005. 11. 30)等公開的能量回收裝置均屬于非接觸式能量回收裝置，這類裝置均是在傳統(tǒng)直接作用泵的基礎(chǔ)上做了局部改進，結(jié)構(gòu)復(fù)雜操作不便、產(chǎn)品故障率高。專利申請《正位移液體壓力能量回收裝置》(申請?zhí)?01110066M6.3，公開號CN102U8188，
公開日2011.07. 20)公開了一種正位移液體壓力能回收裝置，包括端蓋、泵體、雙作用增壓缸活塞、雙作用增壓缸體、軸承、配流軸、調(diào)速電機；軸承安裝在泵體上，用于支持配流軸，配流軸動配合安裝在泵體的中心孔內(nèi)，兩個端蓋將配流軸固定，限制其軸向運動，調(diào)速電機用螺釘固定在一端的端蓋上，其輸出軸用鍵與配流軸連接，靠電機帶動配流軸轉(zhuǎn)動給增壓缸配流從而實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動達到能量回收的效果。專利申請《用于海水淡化系統(tǒng)的差動式能量回收裝置及方法》(申請?zhí)?01010122952. 2，公布號CN101782095A,公布日2010. 07. 21)公開了一種差動式能量回收裝置，包括兩個并聯(lián)液缸，活塞將每個液缸分割為兩個腔體，且活塞固接有活塞桿，低壓原水進口通過進液閥連接兩個左側(cè)腔體，左側(cè)腔體通過排液閥連接高壓原水出口，兩個右側(cè)腔體連接于換向閥，換向閥又連接于高壓濃水進口，且連接有低壓濃水排放口 ；使用時使反滲透裝置出來的高壓濃水通過換向閥交替進入兩個液缸的右側(cè)腔體，推動左側(cè)腔體中的低壓原水增壓進入反滲透裝置。該回收裝置采用液缸直接增壓原理進行特殊設(shè)計，實現(xiàn)一次能量轉(zhuǎn)換。經(jīng)過壓力交換后的高壓海水的壓力大于濃鹽水的壓力，不需要增壓泵再次增壓。該回收裝置能量轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)省了運行成本，進一步降低了反滲透系統(tǒng)的能耗。但是該回收裝置用兩位五通單向閥，以及換向驅(qū)動裝置等配件輔助工作，存在設(shè)備投資大、操作難度高、故障率高等諸多缺點。上述各種能量回收裝置都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難、零配件多、設(shè)備投資大、需要外接動力源或電器控制設(shè)備、故障率高等缺點，而且還具有傳統(tǒng)直接作用泵的流量、壓力脈動大的缺點，不能適應(yīng)石化、化工生產(chǎn)的需要。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、流量壓力穩(wěn)定的自動差壓泵，能連續(xù)安全可靠運行，滿足化工生產(chǎn)的要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種自動差壓泵，包括四個增壓缸，所述的增壓缸包括立式設(shè)置的增壓缸體，增壓缸體上端設(shè)有缸頭入流口 ；增壓缸體下端與自動換向配流缸體的上端固接，自動換向配流缸體的內(nèi)孔與增壓缸體的內(nèi)部相通；增壓缸體外壁下部固接有第三接頭，自動換向配流缸體內(nèi)立式設(shè)置有換向配流閥體，自動換向配流閥體的上端位于自動換向配流缸體內(nèi)，自動換向配流閥體的下端從自動換向配流缸體下端伸出，自動換向配流缸體外壁上從上往下依次固接有第二接口和第一接口 ；缸內(nèi)設(shè)有活塞，活塞可沿其自身軸線上下往復(fù)移動；
所述的差壓泵還包括并聯(lián)設(shè)置的四個單向閥組，每個單向閥組均由兩個串聯(lián)的單向閥組成；各單向閥組的進口分別與液力端進口相連接，各單向閥組的出口分別與液力端出口相連接；
第一個增壓缸的缸頭入流口分別與第一個增壓缸的啟動管閥門的一端和動力管閥門的一端相連接；第一個增壓缸的第三接口與一個單向閥組相連接，兩者的接口位于該單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；
第二個增壓缸的缸頭入流口分別與第二個增壓缸的啟動管閥門的一端和第一個增壓缸的第一接口相連接；第二個增壓缸的第三接口與另一個單向閥組相連接，兩者的接口位于該單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；
第三個增壓缸的缸頭入流口分別與第三個增壓缸的啟動管閥門的一端和第二個增壓缸的第一接口相連接；第三個增壓缸的第三接口與第三個單向閥組相連接，兩者的接口位于該第三個單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；
第四個增壓缸的缸頭入流口分別與第四個增壓缸的啟動管閥門的一端和第三個增壓缸的第一接口相連接；第四個增壓缸的第三接口與第四個單向閥組相連接，兩者的接口位于該第四個單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；第四個增壓缸的第一接口與動力管閥門的另一端相連接；
各增壓缸的第二接口分別與動力端進口聯(lián)通管連通；各自動換向配流閥體的內(nèi)部分別與動力端回液管相連通；各增壓缸啟動管閥門的另一端分別與啟動管總閥門相連接。
各增壓缸啟動管閥門的另一端通過分離器與啟動管總閥門相連接?；钊蓮纳隙乱来喂探拥牡谝蝗w、第一連桿、第二塞體、第二連桿和第三塞體組成；第二塞體的外徑小于第一塞體的外徑；第三塞體的外徑小于第二塞體的外徑；第二連桿的外徑小于第三塞體的外徑；第一塞體位于增壓缸體內(nèi)，第一塞體的外徑與增壓缸體的內(nèi)徑相適配；第二塞體位于換向配流缸體內(nèi)，第二塞體的外徑與自動換向配流缸體的內(nèi)徑相適配；第三塞體位于自動換向配流閥體內(nèi)，第三塞體的外徑與自動換向配流閥體的內(nèi)徑相適配。第二接口與自動換向配流缸體內(nèi)部相通，第一接口與自動換向配流閥體的內(nèi)部相
ο本發(fā)明自動差壓泵采用立式安裝的四個缸，運行磨損低、沒有復(fù)雜的配流機構(gòu)，流量和壓力穩(wěn)定，能滿足化工生產(chǎn)的需求，流量和壓差使用范圍廣；同時，四缸聯(lián)動控制運行，僅在啟動和調(diào)節(jié)時需要操作相關(guān)閥門，不需要額外的換向閥和配流軸等操作，結(jié)構(gòu)簡單、零配件少、操作方便；通過不同的材料使用和局部調(diào)節(jié)可使用于氣-氣，氣-液，液-液，液-氣等流體(包括腐蝕性介質(zhì))之間的能量轉(zhuǎn)換，故障率低。
圖1是本發(fā)明自動差壓泵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明自動差壓泵中液缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明自動差壓泵中活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明自動差壓泵中第一液缸活塞向上運動到中間行程時，各液壓缸活塞的位置示意圖。圖5是本發(fā)明自動差壓泵中第一液缸活塞向上運動到上極限位置時，各液壓缸活塞的位置示意圖。圖6是本發(fā)明自動差壓泵中第一液缸活塞向下運動到中間行程時，各液壓缸活塞的位置示意圖。圖7是本發(fā)明自動差壓泵中四個活塞的運動曲線圖。圖中，1.動力端進口聯(lián)通管，2.第一增壓缸，3.第一增壓缸啟動管閥門，4.動力管閥門，5.第二增壓缸，6.第二增壓缸啟動管閥門，7.第三增壓缸，8.第三增壓缸啟動管閥門，9.第四增壓缸，10.第四增壓缸啟動管閥門，11.分離器，12.啟動管總閥門，13.動力端回流管，14.液力端進口，15.第一單向閥組，16.第二單向閥組，17.第三單向閥組，18.第四單向閥組，19.液力端出口，20.缸頭，21.缸頭入流口，22.增壓缸體，23.自動換向配流缸體，24.活塞，25.自動換向配流閥體，26.第一接口，27.回液法蘭，28.回流口，29.第二接口，30.第三接口，31.第一塞體，32.第一連桿，33.第二塞體，34.第二連桿，35.第三塞體。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。目前，采用能量回收裝置回收化工生產(chǎn)、海水淡化、煉廠加氫裂化等工藝過程中產(chǎn)生的余壓流體中的能量，以節(jié)能降耗，降低運行成本。但現(xiàn)有的能量回收裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高、流量和壓力脈動大等缺點，使得該能量回收裝置不能滿足化工生產(chǎn)的要求。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、故障率較低、流量和壓力穩(wěn)定的差壓泵；該差壓泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括立式設(shè)置的第一增壓缸2、第二增壓缸5、第三增壓缸7和第四增壓缸9 ；第一增壓缸2、第二增壓缸5、第三增壓缸7和第四增壓缸9結(jié)構(gòu)完全相同。該增壓缸的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括立式設(shè)置的增壓缸體22，增壓缸體22的上端設(shè)有缸頭20，缸頭20上加工有缸頭入流口 21，缸頭入流口 21與增壓缸體22內(nèi)部相通；增壓缸體22的下端與立式設(shè)置的自動換向配流缸體23的上端固接，自動換向配流缸體23的內(nèi)孔與增壓缸體22的內(nèi)部相通；增壓缸體22和自動換向配流缸體23構(gòu)成液缸缸體。增壓缸體22外側(cè)壁固接有與增壓缸體22內(nèi)部相通的第三接口 30，第三接口 30位于增壓缸體22下部。自動換向配流缸體23內(nèi)豎直設(shè)置有自動換向配流閥體25，自動換向配流閥體25的上端位于自動換向配流缸體23內(nèi)，自動換向配流閥體25的下端從自動換向配流缸體23的下端伸出，自動換向配流閥體25的外壁與自動換向配流缸體23的內(nèi)壁配合；自動換向配流缸體23外壁上設(shè)有第一接口 26，自動換向配流閥體25的側(cè)壁上加工有與自動換向配流閥體25內(nèi)孔相通的液流口，該液流口與第一接口沈相通；自動換向配流缸體23下端的端面上安裝有回液法蘭27，回液閥蘭27上設(shè)有與自動換向配流閥體25內(nèi)孔相通的回流口觀。自動換向配流缸體23外壁上還設(shè)有第二接口 29，第二接口四與自動換向配流缸體23內(nèi)孔相通。增壓缸體22、自動換向配流缸體23和自動換向配流閥體25同軸設(shè)置。增壓缸缸體內(nèi)設(shè)有結(jié)構(gòu)如圖3所示的活塞M，活塞M由從上而下依次固接的第一塞體31、第一連桿32、第二塞體33、第二連桿34和第三塞體35組成；第二塞體33的外徑小于第一塞體31的外徑；第三塞體35的外徑小于第二塞體33的外徑；第一連桿32的外徑不大于第二塞體33的外徑；第二連桿34的外徑小于第三塞體35的外徑。第一塞體31位于增壓缸體22內(nèi)，第一塞體31的外徑與增壓缸體22的內(nèi)徑相適配；第二塞體33位于自動換向配流缸體23內(nèi)，第二塞體33的外徑與自動換向配流缸體23的內(nèi)徑相適配；第三塞體35位于自動換向配流閥體25內(nèi)，第三塞體35的外徑與自動換向配流閥體25的內(nèi)徑相適配；第三塞體35作為自動換向配流閥體25的閥芯使用?；钊鸐可沿其自身軸線往復(fù)移動。本差壓泵還包括并聯(lián)設(shè)置的第一單向閥組15、第二單向閥組16、第三單向閥組17和第四單向閥組18，每個單向閥組均由兩個串聯(lián)的單向閥組成，該兩個單向閥分別為進口單向閥和出口單向閥；各進口單向閥分別與液力端進口 14相連接，各出口單向閥分別與液力端出口 19相連接。第一增壓缸2的缸頭入流口 21分別與第一增壓缸啟動管閥門3的一端和動力管閥門4的一端相連接；第一增壓缸2的第三接口 30與第四單向閥組18相連接，兩者的接口位于第四單向閥組18的進口單向閥和出口單向閥之間。第二增壓缸5的缸頭入流口 21分別與第二增壓缸啟動管閥門6的一端和第一增壓缸2的第一接口沈相連接；第二增壓缸5的第三接口 30與第三單向閥組17相連接，兩者的接口位于第三單向閥組17的進口單向閥和出口單向閥之間。第三增壓缸7的缸頭入流口 21分別與第三增壓缸啟動管閥門8的一端和第二增壓缸5的第一接口沈相連接；第三增壓缸7的第三接口 30與第二單向閥組16相連接，兩者的接口位于第二單向閥組16的進口單向閥和出口單向閥之間。第四增壓缸9的缸頭入流口 21分別與第四增壓缸啟動管閥門10的一端和第三增壓缸7的第一接口沈相連接；第四增壓缸9的第三接口 30與第一單向閥組15相連接，兩者的接口位于第一單向閥組15的進口單向閥和出口單向閥之間；第四增壓缸9的第一接口26與動力管閥門4的另一端相連接。第一增壓缸2的第二接口 29、第二增壓缸5的第二接口 29、第三增壓缸7的第二接口四和第四增壓缸9的第二接口四分別與動力端進口聯(lián)通管1相連通。第一增壓缸2的回流口 28、第二增壓缸5的回流口 28、第三缸7的回流口觀和第四缸9的回流口觀分別與動力端回流管13相連通。第一增壓缸啟動管閥門3的另一端、第二增壓缸啟動管閥門6的另一端、第三增壓缸啟動管閥門8的另一端和第四增壓缸啟動管閥門10的另一端分別與分離器11的一端相連接，分離器11的另一端與啟動管總閥門12相連接。本發(fā)明自動差壓泵的工作過程
將動力端進口聯(lián)通管1與輸送富含能量的余壓流體(氣體或液體)的裝置相連接，將動力端回流管13與流體(氣體或液體)收集或排放裝置相連接；將液力端進口 14與待增壓流體(氣體或液體)輸送裝置相連接，將液力端出口 19與需要補充能量的工藝系統(tǒng)相連接。本差壓泵啟動前，在重力作用下，各增壓缸缸體內(nèi)的活塞M均處于下極限點位置，此時，位于第二塞體33下方的自動換向配流缸體23的內(nèi)孔分別與第二接口四和自動換向配流閥體25的內(nèi)孔相通，自動換向配流閥體25的內(nèi)孔與第一接頭沈的內(nèi)孔相通，如圖1所示。打開第一增壓缸啟動管閥門3、動力管閥門4、第二增壓缸啟動管閥門6、第三增壓缸啟動管閥門8、第四增壓缸啟動管閥門10和啟動管總閥門12 ；然后開啟余壓流體裝置出口閥門，余壓流體通過動力端進口聯(lián)通管1分別進入四個增壓缸的第二接口 29，再通過第二接口四依次流入自動換向配流缸體23、自動換向配流閥體25和第一接口沈；進入第一增壓缸2的余壓流體經(jīng)第一增壓缸2的第一接口沈和第二增壓缸5的缸頭入流口 21進入第二缸增壓缸5的增壓缸體22內(nèi)，再通過第二增壓缸啟動管閥門6流向分離器11 ；進入第二增壓缸5的余壓流體經(jīng)第二增壓缸的第一接口沈和第三增壓缸7的缸頭入流口 21進入第三增壓缸7的增壓缸體22內(nèi)，再通過第三增壓缸啟動管閥門8流向分離器11 ；進入第三增壓缸7的余壓流體經(jīng)第三增壓缸7的第一接口沈和第四增壓缸9的缸頭入流口 21進入第四增壓缸9的增壓缸體22內(nèi)，再通過第四增壓缸啟動管發(fā)門10流向分離器11 ；進入第四增壓缸9的余壓流體經(jīng)第四增壓缸9的第一接口沈和第一增壓缸2的缸頭入流口 21進入第一缸增壓缸2的增壓缸體22內(nèi)，再通過第一增壓缸啟動管閥門3流向分離器11 ；在此過程中，余壓流體將差壓泵內(nèi)的空氣排向分離器11，分離器11將余壓流體和差壓泵內(nèi)排出的空氣進行分離，然后通過啟動管總閥門12將空氣排出到收集設(shè)備，介質(zhì)流出時通過收集設(shè)備收集。在排出空氣過程中各活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，本差壓泵無能量交換。待空氣排空后，先關(guān)閉啟動管總閥門12，再關(guān)閉第一增壓缸啟動管閥門3、第二增壓缸啟動管閥門6、第三增壓缸啟動管閥門8、第四增壓缸啟動管閥門10和動力管閥門4。然后，打開啟動管總閥門12和第一增壓缸啟動管閥門3，余壓流體從動力端進口聯(lián)通管1經(jīng)第一增壓缸2的第二接口四流入第一增壓缸2內(nèi)，當(dāng)余壓流體充滿第一增壓缸2中第二塞體33下方的腔體時，余壓流體推動第一增壓缸2中的活塞M向上運動，使得第一增壓缸2中第一塞體31上方腔體的體積縮小，第一增壓缸2中第一塞體31下方腔體的體積增大并出現(xiàn)負壓，在該負壓作用下，待增壓體從液力端進口 14流入第四單向閥組18，并進入第一增壓缸2中第一塞體31下方的腔體內(nèi)；當(dāng)?shù)谝辉鰤焊?的活塞M向上運動到中間行程時，第一增壓缸2的第三塞體35下部的腔體與第一增壓缸2的第一接口沈連通，使得該腔體與第二增壓缸5的第一塞體31上方的腔體連通，第二增壓缸5第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力降低，使得第二增壓缸5的活塞M在余壓流體合力作用下向上運動，第二增壓缸5第一塞體31下方腔體的體積增大并產(chǎn)生負壓，在該負壓作用下，待增壓流體從液力端進口 14流入第三單向閥組17，并通過第二增壓缸5的第二接口四進入第二增壓缸5的第一塞體31下方的腔體，如圖4所示。當(dāng)?shù)谝辉鰤焊?的活塞M運動到上極限位置(上止點)時，第二增壓缸5的活塞M向上運動到中間行程，第二缸5第三塞體35下方的腔體通過第二增壓缸5的第一接口沈與第三增壓缸7第一塞體31上方的腔體連通，使第三增壓缸7第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力降低，在余壓流體合力作用下，第三增壓缸7的活塞M向上運動，第三增壓缸7第二塞體33下方腔體的體積增大并產(chǎn)生負壓，在該負壓作用下，待增壓流體通過液力端進口 14進入第二單向閥組16，并從第二單向閥組16流入第三增壓缸7第三塞體33下方的腔體內(nèi)，如圖5所示。在第三增壓缸7第一塞體31下方腔體開始吸入待增壓流體的同時，關(guān)閉第一增壓缸啟動管閥門3并打開動力管閥門4，余壓流體通過動力端進口聯(lián)通管1從第四增壓缸9的第二接口四進入第四增壓缸9內(nèi)，進入第四增壓缸9的余壓流體通過第四增壓缸9的第一接口 26流向動力管閥門4，并經(jīng)過動力管閥門4進入第一增壓缸2第一塞體31上方的腔體內(nèi)，使該腔體內(nèi)的壓力增大，并推動第一增壓缸2的活塞M向下運動，使得第一增壓缸2第一塞體31下方腔體的體積減小，將第一增壓缸2第一塞體31下方腔體內(nèi)的待增壓流體壓出，在待增壓流體被壓出的過程中，該流體的能量增高，得到高壓流體，流出第一增壓缸2的高壓流體進入第四單向閥組18，然后從第四單向閥組18中的出口單向閥流出，經(jīng)液力端出口 19送入與液力端出口 19連通的需要補充能量的工藝系統(tǒng)，如圖6所示。當(dāng)?shù)谝辉鰤焊?的活塞M向下運行到中間行程時，第一增壓缸2第二塞體33下方的腔體通過第一增壓缸2的第一接口沈與第二增壓缸5第一塞體31上方的腔體連通，余壓流體經(jīng)過第一增壓缸2的第一接口 26進入第二增壓缸5第一塞體31上方的腔體，使第二增壓缸5第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力增大，并推動第二增壓缸5的活塞M向下運動，使得第二增壓缸5第一塞體31下方腔體的體積減小，將第二增壓缸5第一塞體31下方腔體內(nèi)的待增壓流體從第二增壓缸5中壓出，待增壓流體在被壓出過程中獲得能量，壓力增大，成為高壓流體，該高壓流體進入第三單向閥組17，并從第三單向閥組17中的出口單向閥流出，經(jīng)液力端出口 19送入與液力端出口 19連通的需要補充能量的工藝系統(tǒng)。當(dāng)?shù)诙鰤焊?的活塞M向上運動到中間行程時，第三增壓缸7第三塞體35下方的腔體通過第三增壓缸7的第一接口沈與第四增壓缸9第一塞體31上方的腔體連通，使得第四增壓缸9第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力降低，余壓流體進入第四增壓缸9第二塞體33下方的腔體，并推動第四增壓缸9的活塞對向上運動。此時四個活塞全部啟動，按照先后順序進行動作，將余壓流體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換為活塞上下運動的機械能，再將該機械能傳遞給待增壓流體，使待增壓流體的壓力增大，能量增加；從而將余壓流體的能量傳給待增壓流體，完成能量交換。在能量交換過程中，第一增壓缸2的活塞對、第二增壓缸5的活塞對、第三增壓缸7的活塞M和第四增壓缸9的活塞M的運動曲線圖，如圖6所示。圖中各曲線的斜率表示相應(yīng)的活塞的運動速度，由于四個增壓缸中的活塞M并聯(lián)運行，第一增壓缸2的活塞M從下極限點位置開始向上運行到中間行程時的時間段O-A內(nèi)、第二增壓缸5的活塞M從下極限點位置向上運行到中間行程時的時間段A-B內(nèi)、第三增壓缸7的活塞M從下極限點位置開始向上運行到中間行程時的時間段B-C內(nèi)以及第四增壓缸9的活塞M從下極限點位置開始向上運行到中間行程時的時間段C-D內(nèi)，因余壓流體促使各增壓缸第二塞體33下方腔體體積的增大量不同，各活塞的運動速度不同，因而各活塞運動曲線的斜率不同。當(dāng)?shù)谒脑鰤焊?的活塞M從下極限點位置向上運行到中間行程時的D時刻以后本差壓泵正常運行，四個活塞M在行程相對位置處的速度相同，各活塞M在一個周期內(nèi)的運動曲線相同；流量和壓力穩(wěn)定，滿足相關(guān)工藝對流量壓力穩(wěn)定性的需要。本發(fā)明差壓泵換向配流機構(gòu)的運動件與活塞為一體，通過各增壓缸第一塞體31上方腔體內(nèi)壓力的變換，調(diào)節(jié)活塞M所受的合力。啟動時，第一增壓缸2第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力由第一增壓缸啟動管閥門3的通斷控制；正常運行時，第一增壓缸2第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力與其它增壓缸第一塞體31上方腔體內(nèi)的壓力均由前一個增壓缸中活塞M的運動來控制，即第一增壓缸2活塞M的運動控制第二增壓缸5第一塞體31上方腔體的壓力，第二增壓缸5活塞M的運動控制第三增壓缸7第一塞體31上方腔體的壓力，第三增壓缸7活塞M的運動控制第四增壓缸9第一塞體31上方腔體的壓力，第四增壓缸9活塞M的運動控制第一增壓缸2第一塞體31上方腔體的壓力，從而實現(xiàn)四個增壓缸聯(lián)動控制。連通第一增壓缸2第一接口沈與第二增壓缸5第一塞體31上方腔體的第一動力管、連通第二增壓缸5第一接口沈與第三增壓缸7第一塞體31上方腔體的第二動力管、連通第三增壓缸7第一接口沈與第四增壓缸9第一塞體31上方腔體的第三動力管和連通第四增壓缸9第一接口沈與第一增壓缸2第一塞體31上方腔體的第四動力管將前一個增壓缸第三塞體35下方的腔體和該增壓缸第三塞體35上方的腔體與后一個增壓缸第一塞體31上方的腔體間歇連通，從而通過前一個增壓缸內(nèi)活塞M的運動控制后一個增壓缸內(nèi)活塞24的合力方向，即控制第二個活塞的運動。本差壓泵將傳統(tǒng)差壓泵與換向配流閥有機地結(jié)合在一起，結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，而且在運行當(dāng)中不需要外接動力、換向控制儀器儀表等，操作簡單?？蓮V泛應(yīng)用于氣體與氣體、氣體與液體、液體與液體、液體與氣體間的能量轉(zhuǎn)換，回收液體、氣體的能量；能夠滿足對流量和壓力穩(wěn)定性的要求。
權(quán)利要求
1.一種自動差壓泵，其特征在于，該自動差壓泵包括四個增壓缸，所述的增壓缸包括立式設(shè)置的增壓缸體(22)，增壓缸體(22)上端設(shè)有缸頭入流口(21);增壓缸體(22)下端與自動換向配流缸體(23)的上端固接，自動換向配流缸體(23)的內(nèi)孔與增壓缸體(22)的內(nèi)部相通；增壓缸體(22)外壁下部固接有第三接頭(30)，自動換向配流缸體(23)內(nèi)豎立式設(shè)置有換向配流閥體(25)，自動換向配流閥體(25)的上端位于自動換向配流缸體(23)內(nèi)，自動換向配流閥體(25)的下端從自動換向配流缸體(23)下端伸出，自動換向配流缸體(23)外壁上從上往下依次固接有第二接口(29)和第一接口(26);缸內(nèi)設(shè)有活塞(24)，活塞(24)可沿其自身軸線上下往復(fù)移動；所述的差壓泵還包括并聯(lián)設(shè)置的四個單向閥組，每個單向閥組均由兩個串聯(lián)的單向閥組成；各單向閥組的進口分別與液力端進口(14)相連接，各單向閥組的出口分別與液力端出口(19)相連接；第一個增壓缸的缸頭入流口(21)分別與第一個增壓缸的啟動管閥門的一端和動力管閥門(4)的一端相連接；第一個增壓缸的第三接口(30)與一個單向閥組相連接，兩者的接口位于該單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；第二個增壓缸的缸頭入流口(21)分別與第二個增壓缸的啟動管閥門的一端和第一個增壓缸的第一接口(26)相連接；第二個增壓缸的第三接口(30)與另一個單向閥組相連接，兩者的接口位于該單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；第三個增壓缸的缸頭入流口(21)分別與第三個增壓缸的啟動管閥門的一端和第二個增壓缸的第一接口(26)相連接；第三個增壓缸的第三接口(30)與第三個單向閥組相連接，兩者的接口位于該第三個單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；第四個增壓缸的缸頭入流口(21)分別與第四個增壓缸的啟動管閥門的一端和第三個增壓缸的第一接口(26)相連接；第四個增壓缸的第三接口(30)與第四個單向閥組相連接，兩者的接口位于該第四個單向閥組的進口單向閥和出口單向閥之間；第四個增壓缸的第一接口(26)與動力管閥門(4)的另一端相連接；各增壓缸的第二接口(29)分別與動力端進口聯(lián)通管(1)連通；各自動換向配流閥體(25)的內(nèi)部分別與動力端回液管(13)相連通；各增壓缸啟動管閥門的另一端分別與啟動管總閥門(12)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動差壓泵，其特征在于，所述的各增壓缸啟動管閥門的另一端通過分離器(11)與啟動管總閥門(12)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動差壓泵，其特征在于，所述的活塞(24)由從上而下依次固接的第一塞體(31)、第一連桿(32)、第二塞體(33)、第二連桿(34)和第三塞體(35)組成；第二塞體(33)的外徑小于第一塞體(31)的外徑；第三塞體(35)的外徑小于第二塞體(33)的外徑；第二連桿(34)的外徑小于第三塞體(35)的外徑；第一塞體(31)位于增壓缸體(22)內(nèi)，第一塞體(31)的外徑與增壓缸體(22)的內(nèi)徑相適配；第二塞體(33)位于換向配流缸體(23)內(nèi)，第二塞體(33)的外徑與自動換向配流缸體(23)的內(nèi)徑相適配；第三塞體(35)位于自動換向配流閥體(25)內(nèi)，第三塞體(35)的外徑與自動換向配流閥體(25)的內(nèi)徑相適配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動差壓泵，其特征在于，所述的第二接口(29)與自動換向配流缸體(23)內(nèi)部相通，所述的第一接口(26)與自動換向配流閥體(25)的內(nèi)部相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動差壓泵，包括四個增壓缸和四個并聯(lián)的單向閥組，各缸又包括立式設(shè)置的增壓缸體，各增壓缸內(nèi)設(shè)有自動換向配流閥體和活塞，各增壓缸側(cè)壁上設(shè)有三個接口；各缸分別與一個單向閥組相接；各缸分別與該缸的啟動管閥門相連，各啟動管閥門與啟動管總閥門相連；前一個缸與自動換向配流閥體相通的接頭與后一個液缸相連，各缸與自動換向配流缸體相通的接頭分別與動力端進口聯(lián)通管連通，各缸的自動換向配流閥體分別與動力端回液管連通。本發(fā)明差壓泵運行磨損低、沒有復(fù)雜的配流機構(gòu)，流量和壓力穩(wěn)定，能滿足化工生產(chǎn)的需求，通過不同的材料使用和局部調(diào)節(jié)可使用于氣-氣，氣-液，液-液，液-氣等流體之間的能量轉(zhuǎn)換，故障率低。
文檔編號F15B21/14GK102562723SQ20121001341
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者王俊寶, 謝義, 雍萬喜 申請人:王俊寶