本實(shí)用新型涉及流體輸送設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵。

背景技術(shù)：

在低溫液體（液氧、液氮、液化天然氣、液態(tài)二氧化碳等）的輸送場(chǎng)合或者其他需要?dú)庖悍蛛x的介質(zhì)輸送、增壓的場(chǎng)合，需要泵來驅(qū)動(dòng)流體的流動(dòng)。

目前在市場(chǎng)上輸送低溫介質(zhì)通常采用往復(fù)泵，且為單作用泵，即配置一個(gè)進(jìn)液，一個(gè)出液，此類泵存在如下缺陷：

①缸徑或活塞桿徑較大的情況下，活塞桿活塞在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，活塞后部容積空間的變化會(huì)造成泵腔內(nèi)部處于嚴(yán)重紊流及氣液混合的狀態(tài)，導(dǎo)致泵的進(jìn)液效率降低；

②泵為單作用泵，僅在半個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行做功，出口管路液體流量不均勻，即在一半周期時(shí)的流體流量幾乎為零；

③在需要提高流量的時(shí)候，只有在提高轉(zhuǎn)速、增大缸徑、延長(zhǎng)行程這三種方式中做出選擇，而這些方式都會(huì)加劇泵腔內(nèi)部紊流及氣液混合的現(xiàn)象，進(jìn)一步降低泵的進(jìn)液效率；

④在配置為單列單作用泵（即只有一個(gè)冷端流體入口）的時(shí)候，會(huì)存在出口管路脈動(dòng)大，所需的電機(jī)功率大的缺點(diǎn)；

⑤對(duì)于單作用泵，在同樣的流量，轉(zhuǎn)速，行程情況下，會(huì)造成缸徑的必然較大，同時(shí)造成泵的負(fù)載和管路脈動(dòng)的增加，增大泵和管路的損耗，減少壽命，增大設(shè)備運(yùn)行成本。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN 105041634 A的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種超低溫往復(fù)活塞泵，通過設(shè)有開口的小氣缸來提高活塞泵的密閉性，進(jìn)而延長(zhǎng)其壽命，但其沒有從根本上克服上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種雙作用活塞泵，能夠?qū)崿F(xiàn)在低溫泵的良好運(yùn)行以及降低管路出口的流量和壓力波動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵：包括一個(gè)泵殼、設(shè)置于所述泵殼一端的總進(jìn)液管路、以及設(shè)置在所述泵殼內(nèi)的進(jìn)液腔、氣缸和活塞桿，所述活塞桿在所述氣缸內(nèi)做推進(jìn)及拉回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述氣缸上設(shè)置有至少兩個(gè)進(jìn)液閥和至少兩個(gè)出液閥，所述進(jìn)液閥和所述出液閥上設(shè)置有單向閥門，當(dāng)所述活塞桿做推進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一部分所述進(jìn)液閥和所述出液閥處于流通狀態(tài)，當(dāng)所述活塞桿做拉回運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一部分所述進(jìn)液閥和所述出液閥處于流通狀態(tài)。

雙作用活塞泵的出液流量和壓力波動(dòng)變小，實(shí)現(xiàn)大流量的下的小缸徑設(shè)計(jì)，例如：氣缸內(nèi)徑φ90mm，活塞桿直徑φ40mm的雙作用泵，相當(dāng)于單作用泵氣缸內(nèi)徑φ123.8mm的流量。故此時(shí)，連桿的受力，動(dòng)力軸的彎曲載荷減少同比減少47.2%。在單個(gè)周期內(nèi)皆有流量輸出，在單列和多列的冷端組合情況下，均能有效降低泵輸出流量波動(dòng)。同比氣缸內(nèi)徑φ90mm的單作用泵，則流量增加80.2%

在缸徑/活塞桿徑較大的情況下，缸徑和活塞桿活塞在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，冷端內(nèi)腔的液體不再產(chǎn)生往復(fù)的流體竄動(dòng)，不再會(huì)產(chǎn)生快速流動(dòng)液體產(chǎn)生的氣穴，從而從液體的含氣量角度提高泵的容積效率。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了同等流量下，設(shè)備的制造成本有所降低，并擴(kuò)展了現(xiàn)有產(chǎn)品系列（動(dòng)力端）的流量覆蓋范圍。

所述進(jìn)液閥和所述出液閥要盡可能滿足泵入口的高度。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述進(jìn)液閥的數(shù)量為兩個(gè)，即設(shè)置在所述氣缸上的第一進(jìn)液閥和第二進(jìn)液閥；其中所述第一進(jìn)液閥位于所述活塞桿推進(jìn)方向所對(duì)應(yīng)的面上；所述活塞桿拉回至最大程度時(shí)，所述活塞桿拉回方向的表面仍與所述氣缸的內(nèi)表面存在進(jìn)液空隙，所述第二進(jìn)液閥位于所述進(jìn)液空隙所對(duì)應(yīng)的氣缸表面上。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述出液閥的數(shù)量為兩個(gè)，即設(shè)置在所述氣缸上的第一出液閥和第二出液閥；所述活塞桿拉回至最大程度時(shí)，所述活塞桿推進(jìn)方向的表面與所述氣缸的內(nèi)表面存在第一出液空隙，所述第一出液閥位于所述第一出液空隙所對(duì)應(yīng)的氣缸表面上，且伸出所述泵殼外；所述活塞桿拉回至最大程度時(shí)，所述活塞桿拉回方向的表面仍與所述氣缸的內(nèi)表面存在第二出液空隙，所述第二出液閥位于所述第二出液空隙所對(duì)應(yīng)的氣缸表面上，且伸出所述泵殼外。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述活塞桿與電機(jī)通過卡套相連接，所述卡套外設(shè)置有支撐隔離部，所述支撐隔離部與伸出所述泵殼的氣缸的連接端相連接。

采用卡套結(jié)構(gòu)，并預(yù)留足夠的活塞桿活動(dòng)間隙，提供往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連接。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述活塞桿上設(shè)置有與所述氣缸的儲(chǔ)液腔室內(nèi)壁相密封的第一密封部，以及與所述氣缸的連接端相密封的第二密封部，所述第一密封部和所述第二密封部通過活塞環(huán)相密封。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二密封部的中部開設(shè)有泄漏孔，所述泄漏孔與所述進(jìn)液腔相連通。

所述泄漏孔使泵高壓運(yùn)行時(shí)候泄漏的高壓介質(zhì)減壓至進(jìn)液腔，從而不影響活塞桿密封。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述泵殼和所述進(jìn)液腔之間設(shè)置有真空絕熱層。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述真空絕熱層所在的泵殼的表面上設(shè)置有真空閥。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述進(jìn)液腔所在的泵殼表面上設(shè)置有回氣管。

回氣管滿足低溫液體預(yù)冷及工作時(shí)候有效回氣并回到儲(chǔ)槽,可根據(jù)需要可放置在總進(jìn)液管路、泵殼前部或后部的上方

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述活塞桿為一體結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部中空。

該設(shè)計(jì)能夠降低活塞桿的自重，避免的應(yīng)力集中，使活塞桿能較好的承受拉壓應(yīng)力。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型所述的適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵運(yùn)行效果良好并能降低管路出口的流量和壓力波動(dòng)，流量同比現(xiàn)有單作用缸有所增加；

（2）本實(shí)用新型所述的適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵在同等流量下，設(shè)備的制造成本有所降低，并擴(kuò)展了現(xiàn)有產(chǎn)品系列的流量覆蓋范圍；

（3）本實(shí)用新型所述的適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵今夜效率高，并減少了泵和管路的損耗；

（4）本實(shí)用新型所述的適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵在氣缸內(nèi)徑/活塞桿徑較大的情況下，活塞桿在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，內(nèi)腔的液體不再產(chǎn)生往復(fù)的流體竄動(dòng)，不再會(huì)產(chǎn)生快速流動(dòng)液體產(chǎn)生的氣穴，從而從液體的含氣量角度提高泵的容積效率。

附圖說明

圖1為一種適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：泵殼1、總進(jìn)液管路2、氣缸3、連接端3-1、儲(chǔ)液腔室3-2、活塞桿4、第一密封部4-1、第二密封部4-2、泄漏孔4-21、第一進(jìn)液閥5、第二進(jìn)液閥6、第一出液閥7、第二出液閥8、卡套9、支撐隔離部10、真空絕熱層11、真空閥12、回氣管13。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

實(shí)施例1：參考圖1，一種適用于低溫介質(zhì)的雙作用活塞泵，包括一個(gè)泵殼1、設(shè)置于所述泵殼1一端的總進(jìn)液管路2、以及設(shè)置在所述泵殼1內(nèi)的進(jìn)液腔、氣缸3和活塞桿4，所述活塞桿4在所述氣缸3內(nèi)做推進(jìn)及拉回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

所述泵殼1和所述進(jìn)液腔之間設(shè)置有真空絕熱層11，所述真空絕熱層11所在的泵殼1的表面上設(shè)置有真空閥12。

所述進(jìn)液腔所在的泵殼1表面上設(shè)置有回氣管13。

所述氣缸3上設(shè)置有進(jìn)液閥和出液閥，所述進(jìn)液閥和所述出液閥上設(shè)置有單向閥門，所述進(jìn)液閥的數(shù)量為兩個(gè)，即設(shè)置在所述氣缸3上的第一進(jìn)液閥5和第二進(jìn)液閥6；所述出液閥的數(shù)量為兩個(gè)，即設(shè)置在所述氣缸3上的第一出液閥7和第二出液閥8，所述第一出液閥7和第二出液閥8所泵出的料液匯總流出。

所述活塞桿4為一體結(jié)構(gòu)且內(nèi)部中空，其上設(shè)置有與所述氣缸3的儲(chǔ)液腔室3-2內(nèi)壁相密封的第一密封部4-1，以及與所述氣缸3的連接端3-1相密封的第二密封部4-2，所述第一密封部4-1和所述第二密封部4-2通過活塞環(huán)相密封；所述第二密封部4-2的中部開設(shè)有泄漏孔4-21，所述泄漏孔4-21與所述進(jìn)液腔相連通。

所述活塞桿4與電機(jī)通過卡套9相連接，所述卡套9外設(shè)置有支撐隔離部10，所述支撐隔離部10與伸出所述泵殼1的氣缸3的連接端3-1相連接。

第一進(jìn)液閥5和第二出液閥8在活塞桿4向后移動(dòng)的時(shí)候打開(此時(shí)，第一出液閥7，第二進(jìn)液閥6關(guān)閉)，完成第一組的進(jìn)液和第二組的出液；在活塞桿4向前移動(dòng)的時(shí)候, 第一出液閥7，第二進(jìn)液閥6打開(此時(shí)第一進(jìn)液閥5和第二出液閥8關(guān)閉)，完成第一組的出液和第二組的進(jìn)液，如此循環(huán)往復(fù)，第一出液閥7和第二出液閥8匯總后，流量在一個(gè)周期內(nèi)皆有。同時(shí)總進(jìn)液管路2在管路上表現(xiàn)為持續(xù)性進(jìn)液,進(jìn)液腔內(nèi)部無擾流。

微量泄漏的高壓液體通過泄漏孔4-21泄漏到進(jìn)液腔,此時(shí)第二密封部4-2所密封的壓力為冷端的進(jìn)液壓力而非冷端的工作壓力,故可延長(zhǎng)第二密封部4-2的密封壽命。

真空絕熱層11通過真空閥12抽取夾層空間形成，目的是隔離低溫液體直接與外部進(jìn)行熱交換造成低溫液體嚴(yán)重氣化，防止造成液體含氣量增大從而使冷端吸入液體少，造成嚴(yán)重的震動(dòng)，噪音，電流激增甚至是無法工作。

支撐隔離部10為連接冷端和動(dòng)力端的連接件，目的是隔離冷端傳過來的冷量，卡套9連接活塞桿4和動(dòng)力端，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)做功時(shí)候提供相應(yīng)的動(dòng)力。

實(shí)施例2：參考圖1，與實(shí)施例1的不同之處在于，所述進(jìn)液閥的數(shù)目不只局限于兩個(gè)，相應(yīng)地，所述出液閥的數(shù)目亦不止為兩個(gè)。