本發(fā)明涉及泵的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種流體泵組件。

背景技術(shù)：

流體泵是輸送流體或使流體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給流體，使流體能量增加，可輸送的流體主要包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送氣液混合物以及含懸浮固體物的液體。

流體泵在額定工況下工作時(shí)，流體泵的工作效率最高，且此時(shí)流體泵的入口和出口處都不會(huì)出現(xiàn)回流現(xiàn)象，但若流體泵的入口處的流量逐漸減小到某一臨界流量時(shí)，流體泵的入口處就會(huì)開始出現(xiàn)二次流動(dòng)現(xiàn)象，也即回流現(xiàn)象，回流現(xiàn)象起初只發(fā)生入口處局部的地方，隨著流量的繼續(xù)減小，回流范圍迅速擴(kuò)大，直到流體泵的入口處的入口管路中很遠(yuǎn)的地方。而由于流體具有不可壓縮性，這就導(dǎo)致回到入口管路里的流體對(duì)入口管路形成沖擊，引起整體管路的振動(dòng)。振動(dòng)的結(jié)果一方面影響設(shè)備的整體穩(wěn)定性，影響正常使用，同時(shí)會(huì)對(duì)流體泵的壽命產(chǎn)生不利影響，管路也會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)出現(xiàn)晃動(dòng)甚至出現(xiàn)安全事故。

為解決上述問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員在流體泵的入口和入口管路之間安裝了一個(gè)容積較大的緩沖罐，該緩沖罐內(nèi)部中空，流體泵在吸入流體時(shí)，流體經(jīng)入口管路流入緩沖罐內(nèi)，然后經(jīng)緩沖罐從流體泵的入口進(jìn)入流體泵內(nèi)，此時(shí)，由于緩沖罐容積較大，流體在被吸入流體泵內(nèi)的過程中，會(huì)有部分流體沉積在緩沖罐內(nèi)，使緩沖罐內(nèi)具有一定量的流體。而當(dāng)流體泵的入口處的流量逐漸減小時(shí)，會(huì)有部分流體經(jīng)流體泵入口回流至緩沖罐內(nèi)，由于此時(shí)回流流體的壓力較大，會(huì)對(duì)緩沖罐內(nèi)的空氣產(chǎn)生壓縮，將這部分回流流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)空氣的壓力能，使回流流體的能量出現(xiàn)耗散。同時(shí)，這部分回流流體會(huì)與沉積在緩沖罐內(nèi)的流體產(chǎn)生摩擦，進(jìn)一步將回流流體的能量耗散。但緩沖罐的緩沖作用主要通過與空氣和沉積在緩沖罐內(nèi)部的流體摩擦來實(shí)現(xiàn)，緩沖罐并不能完全將回流流體中的能量耗散，緩沖效果較差，這使得回流流體在緩沖罐內(nèi)緩沖后，仍會(huì)對(duì)入口管路產(chǎn)生較大沖擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種流體泵組件，流體泵的入口處流量降低時(shí)產(chǎn)生的回流流體不會(huì)對(duì)入口管路產(chǎn)生沖擊。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種流體泵組件，包括流體泵，所述流體泵的入口處連接有入口管路，所述流體泵的入口和所述入口管路之間設(shè)置有緩沖器，所述緩沖器包括殼體，所述殼體上開設(shè)有連通入口管路的入流口，以及連通所述流體泵的入口的出流口；所述殼體內(nèi)設(shè)置有緩沖件，所述緩沖件上開設(shè)有節(jié)流孔，所述節(jié)流孔靠近所述出流口處的第一端口的節(jié)流面積大于所述節(jié)流孔靠近所述入流口處的第二端口的節(jié)流面積；所述流體泵的回流流體從所述出流口流入所述緩沖器內(nèi)，經(jīng)所述節(jié)流孔節(jié)流后向所述入流口流動(dòng)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種流體泵組件，當(dāng)流體泵在吸入流體時(shí)，緩沖器內(nèi)會(huì)沉積一部分流體。當(dāng)流體泵的入口處的流量降低至臨界值時(shí)，流體泵的入口處出現(xiàn)回流現(xiàn)象，回流流體從流體泵的入口處經(jīng)緩沖器的出流口進(jìn)入緩沖器內(nèi)部，向緩沖器的入流口所在的方向流動(dòng)，回流流體在流動(dòng)過程中穿過緩沖件，而由于緩沖件的出流面積大于入流面積，因此，根據(jù)伯努利方程，這部分回流流體在流經(jīng)緩沖件后會(huì)出現(xiàn)流速增加，壓力降低的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生能量損耗。而隨著這部分回流流體流速的增加，其動(dòng)能也相應(yīng)增加，但由于緩沖器內(nèi)部沉積有流體，高速流動(dòng)的回流流體與緩沖器內(nèi)部沉積的流體相互摩擦，將這部分回流流體的動(dòng)能耗散?；亓髁黧w在流體泵內(nèi)受壓產(chǎn)生的能量被完全耗散后，回流流體無法回流至入口管路中，因而不會(huì)對(duì)入口管路產(chǎn)生沖擊。同時(shí)，在流體泵吸入流體的過程中，流體經(jīng)入口管路從緩沖器的入流口進(jìn)入緩沖器內(nèi)部，在緩沖器內(nèi)部經(jīng)緩沖件流動(dòng)至出流口，但由于緩沖件的入流面積小于出流面積，這使得流入流體泵內(nèi)的流體的速度降低，使得流體在被吸入流體泵內(nèi)的過程中對(duì)流體泵產(chǎn)生的沖擊較小，確保了流體泵的穩(wěn)定工作，同時(shí)，根據(jù)伯努利方程，流體的流速降低，則壓力增大，這使得流體泵內(nèi)部的壓力增大，更有利于將流體吸入流體泵內(nèi)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種流體泵組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種流體泵組件的緩沖器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

流體泵工作時(shí)對(duì)進(jìn)入泵內(nèi)的液體進(jìn)行加壓，使流體壓力增大，當(dāng)流體泵的入口處流量降低至臨界值時(shí)，流體泵的入口處會(huì)出現(xiàn)回流現(xiàn)象，這部分回流流體會(huì)從流體泵入口處擠入緩沖器內(nèi)，經(jīng)緩沖器的緩沖作用，使得這部分流體的壓力降低。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種流體泵組件，如圖1和圖2所示，包括流體泵1，流體泵1的入口處連接有入口管路2，流體泵1的入口和入口管路2之間設(shè)置有緩沖器3，緩沖器3包括殼體31，殼體31上開設(shè)有連通入口管路2的入流口32，以及連通流體泵1的入口的出流口33；殼體31內(nèi)設(shè)置有緩沖件34，緩沖件34上開設(shè)有節(jié)流孔，節(jié)流孔靠近出流口33處的第一端口的節(jié)流面積大于節(jié)流孔靠近入流口32處的第二端口的節(jié)流面積；流體泵1的回流流體從出流口33流入緩沖器3內(nèi)，經(jīng)節(jié)流孔節(jié)流后向入流口32流動(dòng)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種流體泵組件，當(dāng)流體泵1在吸入流體時(shí)，緩沖器3內(nèi)會(huì)沉積一部分流體。當(dāng)流體泵1的入口處的流量降低至臨界值時(shí)，流體泵1的入口處出現(xiàn)回流現(xiàn)象，回流流體從流體泵1的入口處經(jīng)緩沖器3的出流口33進(jìn)入緩沖器3內(nèi)部，向緩沖器3的入流口32所在的方向流動(dòng)，回流流體在流動(dòng)過程中穿過緩沖件34，而由于緩沖件34的出流面積大于入流面積，因此，根據(jù)伯努利方程，這部分回流流體在流經(jīng)緩沖件34后會(huì)出現(xiàn)流速增加，壓力降低的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生能量損耗。而隨著這部分回流流體流速的增加，其動(dòng)能也相應(yīng)增加，但由于緩沖器3內(nèi)部沉積有流體，高速流動(dòng)的回流流體與緩沖器3內(nèi)部沉積的流體相互摩擦，將這部分回流流體的動(dòng)能耗散?；亓髁黧w在流體泵1內(nèi)受壓產(chǎn)生的能量被完全耗散后，回流流體無法回流至入口管路2中，因而不會(huì)對(duì)入口管路2產(chǎn)生沖擊。同時(shí)，在流體泵1吸入流體的過程中，流體經(jīng)入口管路2從緩沖器3的入流口32進(jìn)入緩沖器3內(nèi)部，在緩沖器3內(nèi)部經(jīng)緩沖件34流動(dòng)至出流口33，但由于緩沖件34的入流面積小于出流面積，這使得流入流體泵1內(nèi)的流體的速度降低，使得流體在被吸入流體泵1內(nèi)的過程中對(duì)流體泵1產(chǎn)生的沖擊較小，確保了流體泵1的穩(wěn)定工作，同時(shí)，根據(jù)伯努利方程，流體的流速降低，則壓力增大，這使得流體泵1內(nèi)部的壓力增大，更有利于將流體吸入流體泵1內(nèi)。

需要說明的是，緩沖器3的出流口33和流體泵1的入口之間多通過管道連接，回流的過程中，回流流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦，能夠?qū)⒒亓髁黧w的部分動(dòng)能耗散。

為增大該緩沖器3的緩沖效果，如圖1和圖2所示，殼體31內(nèi)沿回流流體的流動(dòng)方向間隔設(shè)有多個(gè)連通的緩沖件34?；亓髁黧w在流動(dòng)過程中依次流經(jīng)多個(gè)緩沖件34后，自身壓力被大大降低，流速增加較大，與緩沖器3內(nèi)部沉積的流體之間的摩擦增大，從而使得回流流體的能耗較大，更有利于避免回流流體對(duì)入口管路2的沖擊。

可選地，多個(gè)間隔設(shè)置的緩沖件34中，越靠近入流口32處的緩沖件34上的節(jié)流孔的第二端口的節(jié)流面積越小?；亓髁黧w在依次穿過多個(gè)緩沖件34的過程中，若緩沖件34上的節(jié)流孔的第二端口的節(jié)流面積越來越小，則回流流體的速度會(huì)越來越快，隨之產(chǎn)生的壓力降也就越大，因此，多個(gè)間隔設(shè)置的緩沖件34在上述情況下，能夠達(dá)到更好的緩沖效果。進(jìn)一步地，任意兩個(gè)相鄰的緩沖件34中，靠近出流口33處的緩沖件34上的節(jié)流孔的第二端口的節(jié)流面積，大于靠近入流口32處的緩沖件34上的節(jié)流孔的第一端口的節(jié)流面積?；亓髁黧w從其中一個(gè)緩沖件34的第二端口流出后，由于下一緩沖件34的節(jié)流孔的第一端口的孔徑較小，因此回流流體在流動(dòng)過程中，流動(dòng)路徑的節(jié)流面積一直在減小，回流流體的速度越來越快，隨之產(chǎn)生的壓力降也越來越大。

需要說明的是，間隔設(shè)置在殼體31內(nèi)的多個(gè)緩沖件34也可以是多個(gè)結(jié)構(gòu)均相同的緩沖件34。多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的緩沖件34在生產(chǎn)、組裝及維修更換時(shí)的便利性很強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中能夠避免組裝錯(cuò)誤，且緩沖件34在生產(chǎn)時(shí)可采用統(tǒng)一模具批量生產(chǎn)，成本較低。

流體泵中，往復(fù)泵在工作時(shí)必然伴隨著回流現(xiàn)象的出現(xiàn)，往復(fù)泵在頻繁的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，回流流體會(huì)對(duì)入口管路造成周期性的振動(dòng)，產(chǎn)生噪音并使入口管路產(chǎn)生晃動(dòng)甚至出現(xiàn)安全事故。往復(fù)泵在工作時(shí)，泵缸內(nèi)的活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成一次排出流體的周期內(nèi)，一半的時(shí)間向泵缸內(nèi)吸入流體，另一半的時(shí)間向外排出流體。向外排出流體的過程就會(huì)出現(xiàn)往復(fù)泵的入口流量降低至臨界值的過程，這個(gè)臨界值可以為零，也可以為某個(gè)特定值，但該臨界值一定會(huì)低于排出往復(fù)泵的流量，否則就會(huì)出現(xiàn)往復(fù)泵不向外排出流體的情況。顯然，在往復(fù)泵向外排出流體的過程中，入口處的單向閥關(guān)閉以起到密封的作用，入口處的單向閥關(guān)閉的過程就會(huì)伴隨著流體回流的發(fā)生，這部分回流流體會(huì)從往復(fù)泵的入口處擠入緩沖器內(nèi)。緩沖器的作用就是吸收這部分回流流體的能量，起到減緩回流流體對(duì)管路的沖擊作用。

由于緩沖器3的體積過小會(huì)導(dǎo)致不能完全將回流流體緩沖，而緩沖器3的體積過大則會(huì)造成浪費(fèi)以及安裝不便等問題。因而需對(duì)緩沖器3的容積進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以往復(fù)泵為例，流體泵為單泵頭往復(fù)泵時(shí)，單泵頭往復(fù)泵的泵缸容積為V_單，緩沖器的容積為V，且V＝λV_單/(1-k)，其中，λ為系數(shù)，λ∈[5，50]，k為緩沖器中沉積流體的體積與緩沖器容積的比值，k∈[1/2，2/3]?；亓髁黧w在進(jìn)入緩沖器3內(nèi)部時(shí)，由于其壓力較大，會(huì)對(duì)緩沖器3內(nèi)部的氣體產(chǎn)生壓縮，并將能量轉(zhuǎn)化為氣體的壓力勢(shì)能，這使得緩沖器可以更好地吸收回流流體產(chǎn)生的動(dòng)量。同時(shí)，當(dāng)系數(shù)λ的取值小于5時(shí)，緩沖器的容積過小，不能完全緩沖回流流體產(chǎn)生的沖擊，這使得回流流體還會(huì)從緩沖器3的入流口32流入入口管路2中，對(duì)入口管路2產(chǎn)生沖擊；而當(dāng)系數(shù)λ的取值大于50時(shí)，緩沖器3雖然能夠完全緩沖回流流體產(chǎn)生的沖擊，但由于緩沖器3的體積過大，緩沖器3的生產(chǎn)成本大大增加，不利于產(chǎn)品成本的控制，且緩沖器3的體積過大，在安裝空間上的需求也較大，對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合的要求較高。而緩沖器3內(nèi)流體的體積與緩沖器3的容積之間的比值k小于1/2時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的回流流體會(huì)由于不能充分與沉積流體相互作用，導(dǎo)致回流流體的動(dòng)能不能夠被完全耗散，回流流體會(huì)對(duì)入口管路2產(chǎn)生沖擊；而當(dāng)k大于2/3時(shí)，緩沖器3內(nèi)的沉積流體較多，能夠充分與回流流體相互作用，將回流流體的動(dòng)能完全耗散，但沉積流體過多，會(huì)導(dǎo)致緩沖器3的負(fù)荷較高，不利于緩沖器3的長(zhǎng)期使用。

流體泵為多泵頭流體泵時(shí)，由于多泵頭流體泵自身具有平衡緩沖脈沖動(dòng)量的作用，因此當(dāng)流體泵組件中的流體泵為多泵頭流體泵時(shí)，緩沖器3的容積可適當(dāng)減小就能夠滿足多泵頭流體泵的緩沖需求。以多泵頭往復(fù)泵為例，當(dāng)多泵頭往復(fù)泵中每個(gè)泵頭的泵缸容積為V_多，緩沖器3的容積為V，則V＝λ₁V_多/n，其中，λ₁為系數(shù)，λ₁∈[5，50]，n為多泵頭往復(fù)泵的泵頭的數(shù)目，且n≥2。同時(shí)，當(dāng)系數(shù)λ的取值小于5時(shí)，緩沖器的容積過小，不能完全緩沖回流流體產(chǎn)生的沖擊，這使得回流流體還會(huì)從緩沖器3的入流口32流入入口管路2中，對(duì)入口管路2產(chǎn)生沖擊；而當(dāng)系數(shù)λ的取值大于50時(shí)，緩沖器3雖然能夠完全緩沖回流流體產(chǎn)生的沖擊，但由于緩沖器3的體積過大，緩沖器3的生產(chǎn)成本大大增加，不利于產(chǎn)品成本的控制，且緩沖器3的體積過大，在安裝空間上的需求也較大，對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合的要求較高。在實(shí)際應(yīng)用中，多泵頭往復(fù)泵的泵頭數(shù)目一般不超過5個(gè)，這是因?yàn)橥鶑?fù)泵自身功率較高，能夠應(yīng)用于大功率場(chǎng)合下，因而無需太多泵頭聯(lián)合使用。

緩沖器3通過緩沖件34的緩沖作用來減小回流流體對(duì)入口管路2的沖擊，因此，緩沖件34的安裝穩(wěn)定性對(duì)緩沖器3能否穩(wěn)定工作有著重要的作用，殼體31內(nèi)設(shè)置有安裝支架35，緩沖件34固連于安裝支架35上。例如，如圖1和圖2所示，安裝支架35為兩塊平行設(shè)置的支撐板，緩沖件34設(shè)置在這兩塊支撐板之間，這樣既固定了緩沖件34，又避免了連接時(shí)對(duì)緩沖件34上的節(jié)流孔的遮擋，確保了緩沖器3對(duì)回流流體的緩沖作用。

流體泵在吸入流體的過程中，由于流體中不可避免地會(huì)存在一定量的雜質(zhì)，為避免雜質(zhì)隨流體進(jìn)入流體泵1內(nèi)，如圖1和圖2所示，緩沖器3的入流口32低于出流口33設(shè)置。流體從緩沖器3的入流口32流入緩沖器3的殼體31內(nèi)，由于緩沖器3的出流口33高于入流口32設(shè)置，因此流體在從緩沖器3中流出時(shí)需先向上流動(dòng)，此時(shí)流體中的雜質(zhì)會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔贸恋碓跉んw31內(nèi)的底部，從而避免流體中的雜質(zhì)進(jìn)入流體泵內(nèi)。同時(shí)，由于流體的流動(dòng)方向?yàn)樽陨隙?，因此流體的流速會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔枚档停@使得流體中的雜質(zhì)更容易沉淀在緩沖器的底部。為排出沉淀在殼體31底部的雜質(zhì)，殼體31的底部設(shè)置有排污口36，用戶在使用過程中，可定期打開排污口36將沉淀在緩沖器3內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清理。

同等體積的條件下，圓柱形結(jié)構(gòu)的表面積小于棱柱狀結(jié)構(gòu)的表面積，因而用材更為節(jié)省，為此，將緩沖器3的殼體31設(shè)置為中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、節(jié)約的目的。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。