一种用于输送流体的系统的制作方法

1.本发明涉及流体输送的领域，尤其涉及一种用于输送流体的系统。


背景技术：

2.为了满足日益严苛的尾气排放标准，通常会对柴油车排放的尾气进行后处理。目前柴油车市场上主流的后处理技术为柴油机选择性催化还原(selective catalytic reduction，简称scr)技术，该scr技术利用尿素溶液作为还原剂来去除柴油发动机排放中的氮氧化物。相关的scr系统通常包括尿素溶液储存箱、尿素泵、尿素溶液喷嘴、电气控制单元等。在高温环境下，尿素溶液喷嘴向催化反应模块中喷射尿素溶液，尿素溶液在高温下产生水和氨气，氨气在催化反应模块与尾气中的氮氧化物发生氧化还原反应，生成氮气和水，从而达到降低柴油发动机氮氧化物排放的目的。
3.然而，在使用scr技术时需要注意的是，在柴油发动机停车运行时，残留在输送泵与配量模块之间的尿素水溶液可能会因低温而冻结，从而导致设备和管路的冻裂。为了防止这种情况的发生，通常需要使用回抽泵对线路进行回抽，以将残留的尿素水溶液回抽至尿素水溶液储存箱中。
4.为了实现输送功能和回抽功能，现有的输送/回抽装置设计为包括分开设置的输送泵和回抽泵，以及分开设置的输送线路和回抽线路。这种布局结构复杂、集成度低，大大地增加了输送装置本身的复杂程度及成本费用。
5.因此，需要提供一种结构简单、集成度高、成本低的用于输送流体的系统。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明实施例期望提供一种用于输送流体的系统。
7.本发明的技术方案是这样实现的：
8.本发明实施例提供了一种用于输送流体的系统，所述系统包括：膜片泵，所述膜片泵通过使膜片往复运动在腔室中交替地产生正压和负压；阀组，所述阀组包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门均包括阀座和阀芯，所述阀座限定出阀腔以及使所述阀腔敞开的第一开口和第二开口，所述阀芯包括封闭件和连接至所述封闭件的复位弹簧，其中，所述第一阀门和所述第二阀门的阀座的第一开口都与所述腔室连通；其中，所述阀组能够在第一阀组状态和第二阀组状态之间转换，在所述第一阀组状态下，所述第一阀门处于第一阀门状态并且所述第二阀门处于第二阀门状态，在所述第二阀组状态下，所述第一阀门处于所述第二阀门状态并且所述第二阀门处于所述第一阀门状态，在所述第一阀门状态下，所述封闭件在所述阀腔内抵靠在所述阀座上以将所述第一开口封闭并且将所述第二开口打开，并且当所述腔室产生正压时，所述封闭件在所述封闭件的与所述腔室连通的一侧受到的压力与所述封闭件的不与所述腔室连通的另一侧受到的压力之间的压差的作用下抵抗所述复位弹簧的回复力离开所述阀座并将所述第一开口打开，使得流体从所述腔室经由所述第一开口朝向所述阀腔流动，而当所述腔室产生负压时，所述封闭件在所述
压差的作用下被压紧至所述阀座，使得流体无法经由所述第一开口在所述腔室与所述阀腔之间流动，在所述第二阀门状态下，所述封闭件在所述阀腔内抵靠在所述阀座上以将所述第二开口封闭并且将所述第一开口打开，并且当所述腔室产生正压时，所述封闭件在所述压差的作用下被压紧至所述阀座，使得流体无法经由所述第二开口从所述阀腔流出，而当所述腔室产生负压时，所述封闭件在所述压差的作用下抵抗所述复位弹簧的回复力离开所述阀座并将所述第二开口打开，使得流体经由所述第二开口朝向所述阀腔流动。
9.本发明实施例提供了一种用于输送流体的系统；所述系统包括：通过在腔室中进行往复运动而交替地产生正压和负压的膜片泵、以及阀组，所述阀组包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门均包括阀座和阀芯，其中，所述阀芯包括封闭件和连接至所述封闭件的复位弹簧，所述阀组设置成能够在第一阀组状态与第二阀组状态之间转换，并且在不同的阀组状态下，所述第一阀门和所述第二阀门将在系统中形成不同的流动路径，其中，在所述第一阀组状态下，通过膜片泵在腔室中的往复运动以及复位弹簧的作用力，流体能够经由第一阀门进入所述腔室并且无法经由所述第一阀门离开所述腔室，在所述第二阀组状态下，通过膜片泵在腔室中的往复运动以及复位弹簧的作用力，流体能够经由第二阀门进入所述腔室并且无法经由所述第二阀门离开所述腔室，也就是说，在不同的阀组状态下，流体在系统中的输送方向是相反的，由此，与现有技术的输送流体装置不同，通过根据本发明实施例提供的用于输送流体的系统，无需在系统中同时形成两条彼此独立的回路来实现两条流动路径，而是仅通过对单一回路的调节就可以实现两条不同路径以用于以相反的方向输送流体，因此根据本发明实施例提供的系统具有更加简单的结构，集成度高，并且因而具有较低的成本。
附图说明
10.图1为本发明实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图；
11.图2为本发明实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图，其示出了阀组处于第一阀组状态；
12.图3为本发明实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图，其示出了阀组处于第一阀组状态；
13.图4为本发明实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图，其示出了阀组处于第二阀组状态；
14.图5为本发明实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图，其示出了阀组处于第二阀组状态；
15.图6本发明另一实施例提供的用于输送流体的系统的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.参见图1，本发明实施例提供了一种用于输送流体的系统s，所述系统s包括：膜片泵1，所述膜片泵1通过使膜片11的往复运动在腔室12中交替地产生正压和负压；阀组2，所述阀组2包括第一阀门21和第二阀门22，所述第一阀门21包括第一阀座211和第一阀芯212，
所述第二阀门22均包括第二阀座221和第二阀芯222，所述第一阀座211限定出第一阀腔2111以及使所述第一阀腔2111敞开的第一开口2112和第二开口2113，所述第二阀座221限定出第二阀腔2211以及使所述第二阀腔2211敞开的第一开口2212和第二开口2213，所述第一阀芯212包括第一封闭件2121和连接至所述第一封闭件2121的第一复位弹簧2122，所述第二阀芯222包括第二封闭件2221和连接至所述第二封闭件2221的第二复位弹簧2222，其中，所述第一阀门21的第一阀座211的第一开口2112和所述第二阀门22的第二阀座221的第一开口2212都与所述腔室12连通。
18.所述阀组2能够在第一阀组状态和第二阀组状态之间转换。
19.参见图2和图3，图2和图3示出了阀组处于第一阀组状态，在所述第一阀组状态下，所述第一阀门21处于第一阀门状态并且所述第二阀门22处于第二阀门状态，具体而言，所述第一封闭件2121在所述第一阀腔2111内抵靠在所述第一阀座211上以将所述第一阀座211的所述第一开口2112封闭并且将所述第一阀座211的所述第二开口2113打开，并且所述第二封闭件2221在所述第二阀腔2211内抵靠在所述第二阀座221上以将所述第二阀座221的所述第二开口2213封闭并且将所述第二阀座221的所述第一开口2212打开。
20.在所述第一阀组状态下，当所述腔室12产生正压时，参见图2，所述第一封闭件2121在所述第一封闭件2121的与所述腔室12连通的一侧受到的压力与所述第一封闭件2121的不与所述腔室12连通的另一侧受到的压力之间的压差的作用下抵抗所述第一复位弹簧2122的回复力离开所述第一阀座211并将所述第一阀座211的所述第一开口2112打开，使得流体从所述腔室12经由所述第一阀座211的所述第一开口2112朝向所述第一阀腔2111流动，同时，所述第二封闭件2221在所述第二封闭件2221的与所述腔室12连通的一侧受到的压力与所述第二封闭件2221的不与所述腔室12连通的另一侧受到的压力之间的压差的作用下被压紧至所述第二阀座221，使得流体无法经由所述第二阀座221的所述第二开口2213从所述第二阀腔2211流出；当所述腔室12产生负压时，参见图3，所述第一封闭件2121在其所受压差的作用下被压紧至所述第一阀座211，使得流体无法经由所述第一阀座211的所述第一开口2112在所述腔室12与所述第一阀腔2111之间流动，同时所述第二封闭件2221在其所受压差的作用下抵抗所述第二复位弹簧2222的回复力离开所述第二阀座221并将所述第二阀座221的所述第二开口2213打开，使得流体经由所述第二阀座221的所述第二开口2213朝向所述第二阀腔2211流动。
21.参见图4和图5，图4和图5示出了阀组处于第二阀组状态，在所述第二阀组状态下，所述第一阀门21处于所述第二阀门状态并且所述第二阀门22处于所述第一阀门状态，具体而言，所述第一封闭件2121在所述第一阀腔2111内抵靠在所述第一阀座211上以将所述第一阀座211的所述第二开口2113封闭并且将所述第一阀座211的所述第一开口2112打开并且所述第二封闭件2221在所述第二阀腔2211内抵靠在所述第二阀座221上以将所述第二阀座221的所述第一开口2212封闭并且将所述第二阀座221的所述第二开口2213打开。
22.在所述第二阀组状态下，当所述腔室12产生正压时，参见图4，所述第一封闭件2121在其所受压差的作用下被压紧至所述第一阀座211，使得流体无法经由所述第一阀座211的所述第二开口2113从所述第一阀腔2111流出，同时，所述第二封闭件2221在其所受压差的作用下抵抗所述第二复位弹簧2222的回复力离开所述第二阀座221并将所述第二阀座221的所述第一开口2212打开，使得流体从所述腔室12经由所述第二阀座221的所述第一开
口2212朝向所述第二阀腔2211流动；当所述腔室12产生负压时，参见图5，所述第一封闭件2121在其所受压差的作用下抵抗所述第一复位弹簧2122的回复力离开所述第一阀座211并将所述第一阀座211的所述第二开口2113打开，使得流体经由所述第一阀座211的第二开口2113朝向所述第一阀腔2111流动，同时，所述第二封闭件2221在其所受压差的作用下被压紧至所述第二阀座221，使得流体无法经由所述第二阀座221的所述第一开口2212在所述腔室12与所述第二阀腔2211之间流动。
23.在本发明实施例提供的用于输送流体的系统s中，在不同的阀组状态下，流体在系统s中的输送方向是相反的，由此，本发明实施例提供的用于输送流体的系统不同于现有的流体传输装置，无需在系统同时形成两条彼此独立的回路来实现两条流动路径，而是仅通过对单一回路的调节就可以实现两条不同路径以用于以相反的方向输送流体，因此本发明实施例提供的系统具有更加简单的结构，集成度高，并且因而具有较低的成本。
24.为了实现所述阀组2在第一阀组状态和第二阀组状态之间转换，优选地，参见图1，所述阀组2还包括联动件23。所述联动件23将所述第一阀门21的第一阀座211和第一阀芯212中的任一者与所述第二阀门22的第二阀座221和第二阀芯222中的任一者连接，使得当所述第一阀门21的第一阀座211和第一阀芯212中的与所述联动件23连接的一者发生将所述第一阀门21从所述第一阀门状态转换到所述第二阀门状态的移动时，所述第二阀门22的第二阀座221和第二阀芯222中的与所述联动件23连接的一者发生将所述第二阀门22从所述第二阀门状态转换到所述第一阀门状态的移动，并且当所述第一阀门21的第一阀座211和第一阀芯212中的所述一者发生将所述第一阀门21从所述第二阀门状态转换到所述第一阀门状态的移动时，所述第二阀门22的第二阀座221和第二阀芯222中的所述一者发生将所述第二阀门22从所述第一阀门状态转换到所述第二阀门状态的移动，或者使得当所述第二阀门22的第二阀座221和第二阀芯222中的所述一者发生将所述第二阀门22从所述第一阀门状态转换到所述第二阀门状态的移动时，所述第一阀门21的第一阀座211和第一阀芯212中的所述一者发生将所述第一阀门21从所述第二阀门状态转换到所述第一阀门状态的移动，并且当所述第二阀门22的第二阀座221和第二阀芯222中的所述一者发生将所述第二阀门22从所述第二阀门状态转换到所述第一阀门状态的移动时，所述第一阀门21的第一阀座211和第一阀芯212中的所述一者发生将所述第一阀门21从所述第一阀门状态转换到所述第二阀门状态的移动。
25.以图1示出的实施例作为示例，联动件23的一端连接至第一阀座211并形成为第一阀座211的一部分，联动件23的另一端连接至第二阀芯222。联动件23设置成能够沿竖向方向在系统s内进行往复运动并且包括上止点位置和下止点位置，当联动件23位于下止点位置时，系统s处于第一阀组状态，当联动件23位于上止点位置时，系统s处于第二阀组状态。具体地，在图1中示出的示例中，系统s还包括壳体h、固定容置在壳体h中的支承座p、与联动件23固定连接的连接件c，由于联动件23的下部与系统s的壳体h之间存在间隙g，因此联动件23能够在从图1中示出的状态开始向下运动直至抵靠在壳体h上。在图1中示出的实施例中，联动件23经由连接件c与第二封闭件2221连接，使得联动件23能够通过连接件c带动第二封闭件2221一起运动，具体地，如图1所示，第一封闭件2121和第二封闭件2221分别形成为包括顶部水平部分和竖向部分的t型件，第一封闭件2121的顶部水平部分和第二封闭件2221的顶部水平部分分别用于密封第一阀座的第一开口、第二开口和第二阀座的第一开
口、第二开口，第一复位弹簧2122和第二复位弹簧2222分别套设在第一封闭件2121的竖向部分和第二封闭件2221的竖向部分上，其中，第一复位弹簧2122的上端固定至第一封闭件2121，第一复位弹簧2122的下端固定至支承座p，第一封闭件2121以能够相对于支承座p沿竖向方向移动的方式连接至支承座p并且包括水平地固定在下端的水平限位部分，以防止第一封闭件2121向上移动离开支承座p；第二复位弹簧2222的上端固定至第二封闭件2221，第二复位弹簧2222的下端固定至连接件c，第二封闭件2221以能够相对于连接件c沿竖向方向移动的方式连接至连接件c并且包括水平地固定在下端的水平限位部分，以防止第二封闭件2221向上移动离开连接件c。
26.基于上述布置，通过联动件23在竖向方向上的往复运动，能够在改变第一阀芯212相对于第一阀座211在竖向方向上的位置的同时改变第二阀芯222相对于第二阀座221在竖向方向上的位置。例如，当联动件23从图1示出的位置沿竖向方向向下运动时，与联动件23的一端连接的第一阀座211也向下移动，与此同时，与联动件23的另一端连接的第二阀芯222，即第二封闭件2221和第二复位弹簧2222，也在联动件23的带动下向下移动，但第一阀芯212和第二阀座221的位置却保持在原位，由此第一阀芯212相对于第一阀座211的位置以及第二阀芯222相对于第二阀座221的位置将发生变化，即，实现了阀组状态的改变，并且也可以通过将联动件23沿竖向方向向上运动回至图1中示出的位置实现从第一阀组状态向第二阀组状态的转换。
27.根据本发明的另一优选实施例，所述第一复位弹簧2122设置成当所述第一封闭件2121在所述第一阀腔2111内抵靠在所述第一阀座211上时，所述第一复位弹簧2122仅承受所述第一封闭件2121的重力，并且所述第二复位弹簧2222设置成当所述第二封闭件2221在所述第二阀腔2211内抵靠在所述第二阀座221上时，所述第二复位弹簧2222仅承受所述第二封闭件2221的重力。
28.具体而言，参见图1，以第二阀门22作为示例进行说明。如图1所示，第二封闭件2221在第二阀腔内2211抵靠在第二阀座221的第一开口2212上，此时，第二复位弹簧2222仅受到第二封闭件2221的重力而被略微压缩，但没有受到来自第二阀座221的挤压力，在这种情况下，第二复位弹簧2222产生的预紧作用力大小等于第二封闭件2221的重力大小，因此，当腔室12内的产生正压时，该正压力仅需要大于第二复位弹簧2222的预紧作用力，也就是大于第二封闭件2221的重力，就能够推动第二封闭件2221向下运动而将第二阀座221的第一开口2212打开；而当腔室12内的产生负压时，第二复位弹簧2222的预紧作用力则有助于推动第二封闭件2221向上运动而将第二阀座221的第一开口2212封闭，基于上述布置，第二封闭件2221能够较为及时地响应腔室内的压力变化而移动，不会发生明显延迟响应的现象，提高了对流体输送的效率以及精准性。
29.根据本发明的另一优选实施例，参见图6，所述第一阀门21包括第一限位件213，所述第一限位件213用于限制所述第一封闭件2121在抵靠在所述第一阀座211上之后进一步沿抵靠所述第一阀座211的方向移动，所述第二阀门22包括第二限位件223，所述第二限位件223用于限制所述第二封闭件2221在抵靠在所述第二阀座221上之后进一步沿抵靠所述第二阀221座的方向移动。通过为第一阀门和第二阀门设置限位件，避免了第一阀门的第一封闭件和第二阀门的第二封闭件移动超过限定位置，由此可以确保第一阀门和第二阀门即时响应膜片泵产生的压力变化来执行对流体的输送。
30.根据本发明的另一优选实施例，参见图6，所述第一阀门的所述第一阀座的所述第一开口2112和所述第二开口2113沿第一轴向方向x1对准，所述第二阀门22的所述第二阀座221的所述第一开口2212和所述第二开口2213沿与所述第一轴向方向x1平行的第二轴方向x2对准，并且所述第一阀门21的所述第一阀座211所述第一开口2112与所述第二阀门22的所述第二阀座221的所述第一开口2212朝向相同的方向敞开，在图6所示的实施例中，所述第一阀座的所述第一开口2112与所述第二阀座的所述第一开口2212均朝向上方敞开，使得所述阀组2在所述第一阀组状态和所述第二阀组状态之间的转换能够通过所述联动件23沿直线方向的运动实现。
31.为了驱动联动件23，参见图6，优选地，所述系统s还包括电磁驱动装置3，所述电磁驱动装置3连接至所述联动件23，以驱动所述联动件23沿直线方向的运动。
32.进一步优选地，参见图6，所述电磁驱动装置3包括铁芯31、电磁铁32以及连接至所述铁芯31和所述电磁铁32的电磁铁弹簧33，所述铁芯31的一端311连接至所述联动件23，所述铁芯31的另一端312邻近于所述电磁铁32设置，使得所述联动件23的沿直线方向的运动通过所述电磁铁32的通电和断电以及所述电磁铁弹簧33的作用实现，例如，如图6所示，当电磁铁32通电时，电磁铁32吸引铁芯31克服电磁铁弹簧33的作用力朝向所述电磁铁32运动，进而带动所述联动件23沿朝向所述电磁铁的方向运动，当所述电磁铁32断电时，铁芯31在电磁铁弹簧33的回复力作用下离开电磁铁32运动，进而带动所述联动件23沿离开所述电磁铁32的方向运动，由此实现所述联动件23沿直线方向的运动。
33.根据本发明的优选实施例，所述膜片11由柔性材料制成以能够在所述往复运动中发生弹性形变，从而产生所述正压和所述负压。更优选地，所述膜片11由橡胶或塑料制成。
34.参见图1，优选地，所述系统s还包括流体源(图中未示出)和管路4，所述管路4将所述流体源与所述第一阀门21的所述第一阀座211的所述第二开口2113连通并且将所述第二阀门22的所述第二阀座221的所述第二开口2213与喷嘴(图中未示出)连通。
35.根据本发明的优选实施例，所述流体为尿素溶液，并且在图2和图3中示出的第一阀组状态下，通过膜片11在腔室12中的往复运动，可以将残留在管路中的尿素溶液回抽至尿素溶液储存箱(图中未示出)中，在图4和图5中示出的第二阀组状态下，通过膜片11在腔室12中的往复运动，可以实现尿素溶液从尿素溶液储存箱向尿素溶液喷嘴(图中未示出)的输送。
36.需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
37.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。