[发明专利]隔膜泵及其操作方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及隔膜泵且更特定来说涉及液压致动隔膜泵。

背景技术

气动隔膜泵已用于泵送一或多种流体。气动隔膜泵一般包含具有隔膜的至少一个泵室，所述隔膜用于分隔用于移动原动流体的原动流体室与用于泵送工作流体的泵室。将压缩空气馈送到所述原动流体室中以使隔膜扩张，这又致使工作流体被泵送通过泵室的出口。虽然利用压缩空气的气动隔膜泵是有效的，但其也可能是非常低效的且因此非常昂贵。

发明内容

根据一个方面，一种隔膜泵可包括：外壳，其界定第一泵室、第二泵室及液压流体室；第一柔性隔膜，其使所述第一泵室与所述液压流体室分隔；第二柔性隔膜，其使所述第二泵室与所述液压流体室分隔；杆，其机械地连接所述第一柔性隔膜及所述第二柔性隔膜，使得所述第一及第二柔性隔膜中的一者的扩张对所述第一及第二柔性隔膜中的另一者施加收缩力；及活塞，其安置在所述液压流体室内且经配置以往复运动以致使包含在所述液压流体室内的液压流体交替地对所述第一及第二柔性隔膜施加扩张力。

在一些实施例中，所述隔膜泵可进一步包括电机，其操作地连接到所述活塞以引起所述活塞的往复移动。所述电机可包括：可旋转输出轴；臂，其具有附接到所述输出轴的第一端；及滚子轴承，其附接到所述臂与所述第一端相对的第二端。所述活塞可包括接纳所述滚子轴承的腔，使得所述输出轴的旋转引起所述腔内的所述滚子轴承的移动，从而引起所述活塞的往复移动。

在一些实施例中，所述隔膜泵可进一步包括一种机构，其经配置以在检测到所述泵中的失速之后即刻停用所述电机。所述机构可包括经配置以感测活塞的冲程的末端的一或多个运动传感器。所述机构可包括电机过电流检测电路，其经配置以测量电机汲取的电流且在电流大于预定水平时停用电机。所述机构可包括离合器，其安置在所述电机的输出轴与所述活塞之间，所述离合器经配置以在输出轴与活塞之间的扭矩超过机械设定阈值时解除啮合。

根据另一方面，一种隔膜泵可包括：外壳，其界定第一工作室及第二工作室；第一柔性隔膜，其将所述第一工作室分隔成第一泵室及第一原动流体室；第二柔性隔膜，其使所述第二工作室分隔成第二泵室及第二原动流体室；通道，其与所述第一及第二原动流体室流体连通；杆，其机械连接所述第一及第二柔性隔膜；活塞，其安置在所述通道内且经配置以往复运动以致使包含在所述通道及所述第一及第二原动流体室内的液压流体交替地对所述第一及第二柔性隔膜施加扩张力；电机，其操作地连接到所述活塞且经配置以驱动所述活塞的往复移动；及离合器，其操作地连接在所述电机的输出轴与所述活塞之间，所述离合器经配置以在检测到过载状况后即刻停用电机。

在一些实施例中，所述杆可经配置以在所述第一及第二柔性隔膜中的一者扩张的同时使所述第一及第二柔性隔膜中的另一者收缩。所述电机可进一步包括臂，所述臂具有附接到所述输出轴的第一端及附接到所述臂与所述第一端相对的第二端的滚子轴承。所述活塞可包括接纳所述滚子轴承的腔，使得所述输出轴的旋转引起所述腔内的所述滚子轴承的移动，从而引起所述活塞的往复移动。所述离合器可经配置以在输出轴与所述活塞之间的扭矩低于机械设定阈值时啮合且在所述输出轴与所述活塞之间的扭矩超过所述机械设定阈值时解除啮合。

根据又另一方面，揭示一种操作隔膜泵的方法，所述隔膜泵包括：外壳，其界定第一及第二泵室及液压流体室；第一柔性隔膜，其使所述第一泵室与液压流体室分隔；第二柔性隔膜，其使所述第二泵室与所述液压流体室分隔；杆，其机械地连接所述第一及第二隔膜；活塞，其安置在所述液压流体室内；及电机，其操作地连接到所述活塞。所述方法可包括激活所述电机以驱动所述活塞的往复移动，所述活塞的往复移动引起所述第一及第二柔性隔膜的交替扩张，所述杆引起所述第一及第二柔性隔膜的交替收缩，且在检测到所述泵内的失速状况之后即刻停用电机。

在一些实施例中，停用所述电机可包括在所述输出轴与所述活塞之间的扭矩超过机械设定阈值时使操作地连接在电机的输出轴与活塞之间的离合器解除啮合。停用所述电机可包括测量电机汲取的电流且在所测量电流大于预定水平的情况下停用所述电机。停用电机可包括在活塞的冲程的末端附近感测活塞的运动且在未检测到活塞运动达预定时间周期的情况下停用电机。

附图说明

在附图中通过实例且不通过限制说明在本发明中描述的概念。为说明的简单及清楚起见，图式中说明的元件未必按比例绘制。举例来说，为清楚起见可相对于一些元件夸大其它元件的尺寸。此外，当认为适当时，已在图式之间重复参考标记以指示对应或类似元件。