一种可工作于固液混合物的柱塞泵的制作方法

本技术属于水泵，具体涉及一种可工作于固液混合物的柱塞泵。

背景技术：

1、柱塞泵，作为一种加压或输运液体的装置，通常包括动力机构驱动一柱塞在一缸筒中往复运动，改变缸筒内密封工作空间的容积，产生压强变化，通过开/关单向阀门，实现吸液和排液，并对液体加压的工作目的。

2、通常，柱塞的弧形侧面与缸筒的内壁面必须完全接触，在相互运动中产生很大的滑动摩擦，故柱塞的弧形侧面与缸筒的内壁面之间，必须要保证不能夹有任何固体杂质。但通过单向阀抽吸进缸筒的外部液体，并不总是能够保证为无固体杂质存在的清洁液体。现有技术中，外部液体进入缸筒后，是与缸筒内的残余液体混合的，尤其是在柱塞的往复作用下，外部液体，包括其中的固体杂质，很容易就会接触到柱塞的弧形侧面，这样在柱塞往复运动时，固体杂质就可能被挤入柱塞与缸筒内壁之间的间隙中，导致划伤柱塞的弧形侧面和/或缸筒的内壁面，使得柱塞泵的密封效果降低，甚至报废。

3、现有技术中的一个解决方法是：提高外部液体的清洁度，例如在吸入外部液体的吸入口上增加过滤网。但是，外部液体，有可能就是自然界中的液体，其中的固体杂物，颗粒可能很小，且并不总是能够保证已被安全清除，而所加装的过滤网，网孔就需要足够小，这样就有可能因为在工作中，部分网孔发生堵塞等原因，导致外部液体的吸入阻力增加，和/或柱塞移动的阻力增加，进而使得出口压力或流量降低。

4、因此，现有技术还有待于进一步改进和提高。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可工作于固液混合物的柱塞泵，用于驱动或加压各种液体或液体固体混合物。

2、本实用新型提供了一种可工作于固液混合物的柱塞泵，其中，包括一柱塞和一缸筒，所述柱塞在动力机构驱动下，可在所述缸筒内往复平移，以改变缸筒的密封段所封闭的容积；还包括一管道，所述管道开口于所述缸筒的密封段；所述管道上开有供外部液体流出的出口，所述出口设有闭合时可阻断外部液体流出的出口单向阀；所述管道内的压强高于设定压强时，所述出口单向阀打开；所述管道还开有供所述外部液体流入的入口，所述入口设有封闭时可阻断外部液体流出的入口单向阀，所述管道内的压强低于外部压强时，所述入口单向阀打开；从所述入口至所述缸筒的管道容积，大于因所述柱塞移动而变化的最大容积；所述外部液体包括液体或固液混合物。

3、本实用新型通过在柱塞泵的缸筒密封段上增加一管道，将外部液体的入口和出口都设置在所述管道上，且设置从入口至缸筒的管道容积大于因柱塞移动而变化的最大容积，即可保证缸筒中清洁的工作液体，跟随柱塞往复移动，在密封段的全部和连通缸筒的一段管道起始段中，来回震荡；而从入口吸入的外部液体，无法流入密封段，故可防止因吸入的外部液体中的固体杂物进入缸筒，在柱塞的往复移动中划伤缸筒的内壁面和/或柱塞表面，造成柱塞泵的转运效率或加压效果降低的缺陷。

4、优选地，所述入口和所述出口都设置于所述管道远离所述缸筒的一段。将入口和出口都设置远离所述缸筒，使得从入口吸入的外部液体可通过最短的路程，直接进入出口，从而减少外部液体回流至密封段的可能和比例。

5、优选地，所述入口还连通一进液管。当连接至外部液体源时，所述进液管的至少自由端应完全浸入至外部液体源的液面以下，防止吸入空气。因为若密封段内存在空气等可压缩流体，当管道内柱塞前行时，密封段内的体积减小，压强增加，使得空气被压缩，减少体积，就部分补偿了因柱塞前行而占用的体积，进而降低管道中外部液体被柱塞压出的体积或压强；而当管道内柱塞后退，密封段内的压强减小，空气膨胀，体积增加，同样也会部分补偿密封段内因柱塞后退而增加的体积，导致从入口吸入的外部液体的量减少。即通过连接进液管，浸入外部液体源的液面以下，可避免因吸入空气而降低柱塞泵对外部液体的转运效率或加压效果。

6、优选地，所述管道为近似竖直放置的u型管道，包括依次连接的下降段、弯折段和上升段：所述下降段的上端连通所述密封段；所述出口位于所述上升段的上端；所述弯折段位于所述u型管道的下部；所述入口位于所述弯折段。设置近似竖直放置的u型管道，且将出口设置于u型管道中远离所述缸筒的上升段上端，而入口设置于u型管道的弯折段，既保证了入口至缸筒之间的管道容积足够大，以防止吸入的外部液体进入密封段，又使得入口的高度位置更低，从而保证当将u型管道置入外部液体源时，入口没于液面以下，避免吸入空气，也更方便从低洼处抽吸外部液体或抽吸液面较浅的外部液体。

7、更优选地，所述入口开口于所述弯折段连接上升段的一侧；所述弯折段的底部连通一杂物箱，所述杂物箱用于存放所述外部液体中沉淀的固体杂物。将入口设置于弯折段连接上升段的一侧，即远离缸筒的一侧，进一步增加了入口与缸筒之间的容积，增加了固体杂物上溯流入密封段的难度。而在弯折段的底部，即u型管的最低点，设置杂物箱，通过重力作用，收集固体杂物，可进一步减少了固体杂物进入密封段的可能。

8、进一步优选地，所述杂物箱在所述底部设有单向可开合的过滤网，所述过滤网打开时过滤管道中的外部液体，并拦阻其中的固体杂物；所述过滤网闭合时，拦阻所述杂物箱中的固体杂物返回管道。所述过滤网，例如为一可开合固定于杂物箱开口处的滤网，且固定点位于弯折段临近下降段一侧。

9、进一步优选地，所述杂物箱的箱体直径大于所述杂物箱在所述弯折段上的开口直径。即固体杂物进入杂物箱后，因为开口较小，就很难返回管道中，最多是当弯折段里液体来回流动时，在杂物箱的下层作相应的往复位移。

10、优选地，所述缸筒上开有一加液口，所述加液口可连通外部与所述密封段，所述加液口上还设有可开合的封闭盖。设置加液口，可以在柱塞泵工作一段时间后，打开以检查密封段中工作液体的清洁度，也方便例如排出工作液体中的空气或补充工作液体。当然，所述加液口需要配套可开合的封闭盖，以保证不会因为缸筒内的高压而在工作时打开。

11、优选地，所述出口单向阀包括一弹性结构，所述弹性结构用于提供所述设定压强。因为柱塞泵的一个功能是给液体加压，故就需要保证泵出的液体具有足够的设定压强，而这可以由所述弹性结构，例如弹簧等来提供。

12、本实用新型的所述可工作于固液混合物的柱塞泵的使用方法，其中，包括：

13、a. 所述柱塞后退至使得所述密封段为最大容积；

14、b. 向所述密封段加注清洁的工作液体；

15、c. 所述入口浸入所述外部液体；

16、d. 启动所述动力机构，驱动柱塞在缸筒内往复平移，外部液体从入口流入管道，再从出口流出管道。

17、本实用新型的柱塞泵，工作时，首先向缸筒中加注清洁的工作液体，并且，更佳地，所述工作液体和外部液体分别为互不相溶的极性或非极性液体之一。即若柱塞泵需要工作于例如水等极性的外部液体时，就选择油等非极性液体作为工作液体，可进一步防止在工作时，工作液体和外部液体相混合。

18、以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。