一种可排尽残留液体的计量泵的制作方法

1.本发明涉及计量泵技术领域，尤其涉及一种可排尽残留液体的计量泵。


背景技术：

2.计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100％范围内无级调节，用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。
3.计量泵是流体输送机械的一种,其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能,从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵,可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合。由于其自身的突出,计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。
4.计量泵具有以下优点：
5.计量精度高：计量泵通常有柱塞式、机械隔膜式和液压隔膜式，都可以提供非常高的精度，这使得计量泵在很多领域得到了应用。稳定可靠：高性能材料和精密加工，使得计量泵有非常好的稳定性和可靠性，能够在长期的运行中保持性能的稳定，维护要求不高。输送流量可变：计量泵通常具有可变的输送流量，用户可以根据自己的工艺需要，调节所需要的流量。
6.计量泵在制药和食品饮料中的应用是相当广泛的，比如制药领域中用于精确计量和输送各种液体和化学品，如溶液、酸碱液、溶剂、药剂等；食品和饮料生产中的精确配料和计量，包括饮料、果汁、酱料、乳制品等。
7.在食品、饮料和制药等卫生行业中，对于洁净要求是非常高的，非常注重卫生设计、在线清洗和消毒，对于卫生死角、物料残留是极其关注的，因为这会导致产品污染，发生产品质量事故。
8.计量泵在停止工作以后，由于单向阀的存在，管道和计量泵内有物料残留，物料需要回收，尤其是贵重的物料一定要回收，避免浪费；为了保持计量泵内洁净，通常需要进行在线清洗(cip)或者在线消毒(sip)，以清除物料的残留并清洁设备和管道，但是，清洁之后的计量泵和管道内，还是会存在清洁之后的清洗水。
9.为了有效回收计量泵内物料，以及排净计量泵和管道内残留的清洗水，本发明提出了一种可排尽残留液体的计量泵。


技术实现要素：

10.本发明公开了一种可排尽残留液体的计量泵，解决了现有技术中计量泵由于单向阀的存在造成的物料不易回收及清洗水不易排尽的问题。
11.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
12.一种可排尽残留液体的计量泵，包括计量泵主体，所述计量泵主体包括泵腔，所述泵腔内设有膜片，所述膜片与推杆连接，所述计量泵主体带动所述推杆往复运动，所述推杆带动膜片在所述泵腔内往复运动，所述泵腔下端连通设有下单向阀，所述泵腔上端连通设
有上单向阀，所述膜片在泵腔内往复运动中实现下单向阀和上单向阀的交替闭合或连通，所述下单向阀及上单向阀为无磁性材料制作，所述下单向阀及上单向阀内部包括阀腔，所述阀腔内设有可被磁力吸引的阀球，所述阀球由于重力位于所述阀腔下部时闭合所述上单向阀及下单向阀，所述下单向阀及上单向阀包括电磁线圈，所述电磁线圈位于所述阀球上部，所述电磁线圈与电源连接产生磁力将所述阀球向上吸起，所述阀球向上移动即打开所述上单向阀及下单向阀。
13.通过采用上述技术方案，计量泵下端连通下单向阀，下单向阀与管道即进料管连接为进料端，计量泵上端连通上单向阀，上单向阀与管道即排料管连接为排料端，下单向阀与上单向阀内部阀腔内设有可被磁力吸引的阀球，下单向阀及上单向阀在阀球上部设有电磁线圈，电磁线圈与电源连接产生磁力可将阀球向上吸起，阀球向上移动即可打开上单向阀及下单向阀实现上下连通，当然，也可分别控制某一个电磁线圈进行单独控制。如此，当计量泵停止工作时，阀球由于重力作用向下运动实现下单向阀及上单向阀在逆流方向的闭合，泵腔及上单向阀上部连通管道即排料管内部会有残存物料不能排出；为了保持计量泵内洁净，进行在线清洗(cip)或者在线消毒(sip)，清洗水冲开阀球自顺流方向自下单向阀向上经上单向阀流动清洗，以清洁设备和管道内部，但是，清洁之后的泵腔和排料管内部还是会存在清洁之后的清洗水；由此，电磁线圈向上吸起阀球，将下单向阀及上单向阀连通形成通路，即可实现泵腔及上单向阀上部管道即排料管内残留物料的回收和其内部残留液体的排尽，既可实现残留物料的回收，尤其是贵重物料提高了利用率，提高了计量泵的经济性，又可实现残留液体的排尽提高了计量泵的卫生性能。
14.作为本发明进一步的方案：所述阀球包括永磁体材料核心，所述永磁体材料核心外部包裹有耐磨层。
15.通过采用上述技术方案，下单向阀及上单向阀为无磁性材料制作，避免了阀体对磁力的干扰，阀球核心为永磁体材料，具有较高的磁力感应能力，阀球外部未耐磨层，耐磨层可提高阀球的寿命，同时耐磨层具有较高的防腐性及卫生安全性能，避免物料对阀球产生腐蚀，提高了阀球的综合性能。
16.作为本发明进一步的方案：所述耐磨层为全氟丙烯聚合物或聚偏二氟乙烯。
17.通过采用上述技术方案，耐磨层优选全氟丙烯聚合物或聚偏二氟乙烯，此材料具有出色的化学稳定性、高温耐受性和良好的耐化学腐蚀性，可以在高温和极端环境下长期使用。
18.作为本发明进一步的方案：所述电磁线圈套设于所述下单向阀及上单向阀外部。
19.通过采用上述技术方案，电磁线圈套设于单向阀外部，结构简单，制作及维修方便，提高了计量泵的经济性。
20.作为本发明进一步的方案：所述电磁线圈包括线圈主体及电磁接口，所述线圈主体套设于所述下单向阀及上单向阀外部，所述电磁接口与外部电源连接。
21.通过采用上述技术方案，通过电磁接口可将外部电源与电磁线圈连接，连接方便，简单高效。
22.作为本发明进一步的方案：所述电磁线圈产生的磁力与阀球重力之间的关系为：电磁线圈产生的磁力
×
电磁线圈与阀球作用距离≥阀球的重力+清水的重力
×
放大系数；
23.其中磁力的单位为牛顿/米，电磁线圈与阀球作用距离的单位为米，重力的单位为
牛顿。
24.通过采用上述技术方案，电磁线圈在一定距离内对阀球产生的磁力大于或等于阀球重力及清水的重力
×
放大系数即可将阀球吸起，当物料密度大于清水密度时可通过调节放大系数来实现阀球的吸起功能。
25.作为本发明进一步的方案：所述放大系数为1.2-1.5。
26.通过采用上述技术方案，放大系数在1.2-1.5范围内即可适应于所有液体物料，在阀球被吸起的前提下节省电资源。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
28.可排尽残留液体的计量泵，计量泵下端连通下单向阀，下单向阀与管道即进料管连接为进料端，计量泵上端连通上单向阀，上单向阀与管道即排料管连接为排料端，下单向阀与上单向阀内部阀腔内设有可被磁力吸引的阀球，下单向阀及上单向阀在阀球上部设有电磁线圈，电磁线圈与电源连接产生磁力可将阀球向上吸起，阀球向上移动即可打开上单向阀及下单向阀实现上下连通，当然，也可分别控制某一个电磁线圈进行单独控制。如此，电磁线圈向上吸起阀球，将下单向阀及上单向阀连通形成通路，即可实现泵腔及上单向阀上部管道即排料管内残留物料的回收和其内部残留液体的排尽，既可实现残留物料的回收，尤其是回收贵重物料提高了物料利用率，提高了计量泵的经济性，又可实现残留液体的排尽提高了计量泵的卫生性能。
附图说明
29.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
30.在附图中：
31.图1为本发明一种可排尽残留液体的计量泵的结构示意图。
32.图2为本发明一种可排尽残留液体的计量泵下单向阀的结构示意图。
33.图3为本发明一种可排尽残留液体的计量泵上单向阀的结构示意图。
34.图4为本发明一种可排尽残留液体的计量泵阀球的结构示意图。
35.附图标记注释：
36.1、计量泵主体；2、泵腔；3、膜片；4、推杆；51、下单向阀；52、上单向阀；53、阀腔；54、阀球；541、永磁体材料核心；542、耐磨层；6、电磁线圈；61、线圈主体；62、电磁接口；
具体实施方式
37.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
38.需要说明，实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，在实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称
次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
40.为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
41.如图1-4所示：
42.可排尽残留液体的计量泵，包括计量泵主体1，计量泵主体1包括泵腔2，泵腔2内设有膜片3，膜片3与推杆4连接，计量泵主体1带动推杆4往复运动，推杆4带动膜片3在泵腔2内往复运动，泵腔2下端连通设有下单向阀51，泵腔2上端连通设有上单向阀52，膜片3在泵腔2内往复运动中实现下单向阀51和上单向阀52的交替闭合或连通。
43.下单向阀51及上单向阀52为无磁性材料制作，下单向阀51及上单向阀52内部包括阀腔53，阀腔53内设有可被磁力吸引的阀球54，阀球54由于重力位于阀腔53下部时闭合上单向阀52及下单向阀51，下单向阀51及上单向阀52包括电磁线圈6，电磁线圈6通电产生吸引阀球54的磁力，电磁线圈6位于阀球54上部，电磁线圈6与电源连接产生磁力将阀球54向上吸起，阀球54向上移动即打开上单向阀52及下单向阀51。
44.通过采用上述技术方案，计量泵下端连通下单向阀51，下单向阀51与管道即进料管连接为进料端，计量泵上端连通上单向阀52，上单向阀52与管道即排料管连接为排料端，下单向阀51与上单向阀52内部阀腔53内设有可被磁力吸引的阀球54，下单向阀51及上单向阀52在阀球54上部设有电磁线圈6，电磁线圈6与电源连接产生磁力可将阀球54向上吸起，阀球54向上移动即可打开上单向阀52及下单向阀51实现上下连通，当然，也可分别控制某一个电磁线圈6进行单独控制。如此，当计量泵停止工作时，阀球54由于重力作用向下运动实现下单向阀51及上单向阀52在逆流方向的闭合，泵腔2及上单向阀52上部连通管道即排料管内部会有残存物料不能排出；为了保持计量泵内洁净，进行在线清洗(cip)或者在线消毒(sip)，清洗水冲开阀球54自顺流方向自下单向阀51向上经上单向阀52流动清洗，以清洁设备和管道内部，但是，清洁之后的泵腔2和排料管内部还是会存在清洁之后的清洗水；由此，电磁线圈6向上吸起阀球54，将下单向阀51及上单向阀52连通形成通路，即可实现泵腔2及上单向阀52上部管道即排料管内残留物料的回收和其内部残留液体的排尽，既可实现残留物料的回收，尤其是贵重物料提高了利用率，提高了计量泵的经济性，又可实现残留液体的排尽提高了计量泵的卫生性能。
45.需要指出，无磁性材料包括304、316、316l等卫生级奥氏体不锈钢，需要指出，本计量泵较优适用于卫生要求较高的领域，因此所有材料需选择在应用领域达标的卫生级材料。
46.优选的，阀球54包括永磁体材料核心541，永磁体材料核心541外部包裹有耐磨层542。
47.下单向阀51及上单向阀52为无磁性材料制作，避免了阀体对磁力的干扰，阀球54核心为永磁体材料，具有较高的磁力感应能力，阀球54外部未耐磨层542，耐磨层542可提高
阀球54的寿命，同时耐磨层542具有较高的防腐性及卫生安全性能，避免物料对阀球54产生腐蚀，提高了阀球54的综合性能。
48.优选的，耐磨层542为全氟丙烯聚合物或聚偏二氟乙烯。
49.耐磨层542优选全氟丙烯聚合物或聚偏二氟乙烯，此材料具有出色的化学稳定性、高温耐受性和良好的耐化学腐蚀性，可以在高温和极端环境下长期使用。
50.另外，电磁线圈6套设于下单向阀51及上单向阀52外部。电磁线圈6套设于单向阀外部，结构简单，制作及维修方便，提高了计量泵的经济性。
51.电磁线圈6包括线圈主体61及电磁接口62，线圈主体61套设于下单向阀51及上单向阀52外部，电磁接口62与外部电源连接。通过电磁接口62可将外部电源与电磁线圈6连接，连接方便，简单高效。
52.需要指出，电磁线圈6产生的磁力与阀球54重力之间的关系为：电磁线圈6产生的磁力
×
电磁线圈6与阀球54作用距离≥阀球54的重力+清水的重力
×
放大系数；
53.其中，磁力的单位为牛顿/米，电磁线圈6与阀球54作用距离的单位为米，重力的单位为牛顿。
54.清水重力为残留与泵腔2内清水或上单向阀52连通管路即排料管内清水的重力。
55.电磁线圈6在一定距离内对阀球54产生的磁力大于或等于阀球54重力及清水的重力
×
放大系数即可将阀球54吸起，当物料密度大于清水密度时可通过调节放大系数来实现阀球54的吸起功能。
56.放大系数为1.2-1.5。放大系数在1.2-1.5范围内即可适应于所有液体物料，在阀球54被吸起的前提下节省电资源。优选的放大系数为1.3。
57.在实际应用中：
58.可排尽残留液体的计量泵，计量泵下端连通下单向阀51，下单向阀51与管道即进料管连接为进料端，计量泵上端连通上单向阀52，上单向阀52与管道即排料管连接为排料端，下单向阀51与上单向阀52内部阀腔53内设有可被磁力吸引的阀球54，下单向阀51及上单向阀52在阀球54上部设有电磁线圈6，电磁线圈6与电源连接产生磁力可将阀球54向上吸起，阀球54向上移动即可打开上单向阀52及下单向阀51实现上下连通，当然，也可分别控制某一个电磁线圈6进行单独控制。
59.如此，电磁线圈6向上吸起阀球54，将下单向阀51及上单向阀52连通形成通路，即可实现泵腔2及上单向阀52上部管道即排料管内残留物料的回收和其内部残留液体的排尽，既可实现残留物料的回收，尤其是回收贵重物料提高了物料利用率，提高了计量泵的经济性，又可实现残留液体的排尽提高了计量泵的卫生性能。
60.需要指出，上单向阀52与下单向阀51所处计量泵位置不同，在外观形状存在差异，但是阀腔53及阀球54结构及功能相同，电磁线圈6均位于阀球54上方。
61.最后应说明的是：以上公开仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种可排尽残留液体的计量泵，包括计量泵主体(1)，所述计量泵主体(1)包括泵腔(2)，所述泵腔(2)内设有膜片(3)，所述膜片(3)与推杆(4)连接，所述计量泵主体(1)带动所述推杆(4)往复运动，所述推杆(4)带动膜片(3)在所述泵腔(2)内往复运动，所述泵腔(2)下端连通设有下单向阀(51)，所述泵腔(2)上端连通设有上单向阀(52)，所述膜片(3)在泵腔(2)内往复运动中实现下单向阀(51)和上单向阀(52)的交替闭合或连通，其特征在于：所述下单向阀(51)及上单向阀(52)为无磁性材料制作，所述下单向阀(51)及上单向阀(52)内部包括阀腔(53)，所述阀腔(53)内设有可被磁力吸引的阀球(54)，所述阀球(54)由于重力位于所述阀腔(53)下部时闭合所述上单向阀(52)及下单向阀(51)，所述下单向阀(51)及上单向阀(52)包括电磁线圈(6)，所述电磁线圈(6)位于所述阀球(54)上部，所述电磁线圈(6)与电源连接产生磁力将所述阀球(54)向上吸起，所述阀球(54)向上移动即打开所述上单向阀(52)及下单向阀(51)。2.根据权利要求1所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述阀球(54)包括永磁体材料核心(541)，所述永磁体材料核心(541)外部包裹有耐磨层(542)。3.根据权利要求2所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述耐磨层(542)为全氟丙烯聚合物或聚偏二氟乙烯。4.根据权利要求1所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述电磁线圈(6)套设于所述下单向阀(51)及上单向阀(52)外部。5.根据权利要求4所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述电磁线圈(6)包括线圈主体(61)及电磁接口(62)，所述线圈主体(61)套设于所述下单向阀(51)及上单向阀(52)外部，所述电磁接口(62)与外部电源连接。6.根据权利要求1所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述电磁线圈(6)产生的磁力与阀球(54)重力之间的关系为：电磁线圈(6)产生的磁力
×
电磁线圈(6)与阀球(54)作用距离≥阀球(54)的重力+清水的重力
×
放大系数；其中磁力的单位为牛顿/米，电磁线圈(6)与阀球(54)作用距离的单位为米，重力的单位为牛顿。7.根据权利要求6所述的一种可排尽残留液体的计量泵，其特征在于：所述放大系数为1.2-1.5。

技术总结
本发明公开了一种可排尽残留液体的计量泵，计量泵下端连通下单向阀，下单向阀与管道即进料管连接为进料端，计量泵上端连通上单向阀，上单向阀与管道即排料管连接为排料端，下单向阀与上单向阀内部阀腔内设有可被磁力吸引的阀球，下单向阀及上单向阀在阀球上部设有电磁线圈，电磁线圈与电源连接产生磁力可将阀球向上吸起，阀球向上移动即可打开上单向阀及下单向阀实现上下连通，下单向阀及上单向阀连通形成通路，即可实现泵腔及上单向阀上部管道即排料管内残留物料的回收和其内部残留液体的排尽，既可实现残留物料的回收，尤其是贵重物料提高了利用率，提高了计量泵的经济性，又可实现残留液体的排尽提高了计量泵的卫生性能。能。能。


技术研发人员：梁陈长生 骆宝平
受保护的技术使用者：上海清维环境技术有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/10/11