CN101457751B - 柱塞泵用中空柱塞总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柱塞泵用中空柱塞总成，包括一柱塞，所述柱塞通过前、后导向套可滑动地设在密封函体的柱塞腔内，前、后导向套之间设置有密封填料，所述柱塞与密封填料之间形成密封面，所述密封函体内有供柱塞作用的介质腔，所述柱塞内开设与所述介质腔相通的空腔，所述空腔沿柱塞轴向跨越与所述密封面对应的区域，所述的柱塞的前端呈弹性薄壳状。本发明提出了一种散热好、磨损少、省材、寿命长的柱塞泵用中空柱塞总成。
Description
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵用柱塞。
背景技术
柱塞泵中柱塞的功能为在往复运动的作用下周期性改变密封腔容积的大小，从而实现输送介质的功能。在传统柱塞泵的柱塞总成的结构主要包括(如图1)柱塞1a、后导向套2a、填料3a、前导向套4a及密封函体5a。此结构中柱塞为实心部件，不仅浪费材料，而且不利于散热。摩擦副在运动过程中摩擦件发热膨胀，如散热不及时，会加剧磨损、损害摩擦副、降低摩擦件寿命、损耗功率等，严重的还会使摩擦副烧伤而失效。同时，由于柱塞自重引起的偏磨也会影响到摩擦副的磨损不均、发热等问题，同样由于偏磨造成柱塞与上下密封面间隙不均匀，从而影响密封效果。因此解决上述问题成为世界泵业的技术难题。
发明内容
为了解决现有的柱塞泵用柱塞总成的上述不足，本发明提出了一种散热好、磨损少、省材、寿命长的柱塞泵用中空柱塞总成。
本发明采用以下的技术方案：
柱塞泵用中空柱塞总成，包括一柱塞，所述柱塞通过前、后导向套可滑动地设在密封函体的柱塞腔内，前、后导向套之间设置有密封填料，所述柱塞与密封填料之间形成密封面，所述密封函体内有供柱塞作用的介质腔，所述柱塞内开设与所述介质腔相通的空腔，所述空腔沿柱塞轴向跨越与所述密封面对应的区域，所述的柱塞的前端呈弹性薄壳状。
进一步，所述柱塞包括前后贯通的柱塞体，所述柱塞体的远离介质腔的一端固定连接有连杆，所述连杆的端部与所述柱塞体液密封配合。
进一步，所述柱塞体与连杆通过连接螺钉固定连接，所述柱塞体的内腔包含与连接螺钉的螺杆适配的装配腔，所述螺杆的前段伸入所述连杆内，后段液密封地设置在所述装配腔内，所述连接螺钉的螺帽抵靠在装配腔的一端。
进一步，所述连杆与柱塞体的接触面为圆锥面。
进一步，所述连杆与柱塞体之间有垂直于柱塞体运动方向的接触面，该接触面上设置有挡水板。
优选的，所述连接螺钉的螺杆段上设有容纳密封圈的密封槽。
所述螺帽通过弹簧垫圈抵靠在所述装配腔的一端。
本发明的技术构思为：在保证柱塞的刚度和强度的前提下，将柱塞前端设计成中空结构，对空腔对应的壁厚进行合理设计，使其在排出过程中弹性胀大与密封面紧贴，保持良好的密封性；在吸入时柱塞恢复到原来尺寸，与密封面形成一定量的间隙，从而形成液膜冷却、润滑摩擦副；同时空腔与介质腔的介质交换可以提高柱塞的散热性能，中空结构可降低柱塞的自重，在运行时可降低柱塞对填料的偏磨。柱塞工作时由于密封面存在液膜，摩擦副磨损小、发热少，同时中空结构有利于减小偏磨、加快散热等优点，改善了柱塞的工作状况，延长了柱塞和密封件的使用寿命。
本发明的有益效果：由于柱塞采用中空结构，设计了合理的壁厚，使柱塞前端呈现弹性薄壳状，在排出和吸入过程中能够膨大或缩小，在柱塞工作时，有效降低了柱塞与摩擦副的磨损和发热，使柱塞的工作状况得到改善，从而延长了柱塞和密封件的使用寿命。
附图说明
图1为传统柱塞泵的柱塞总成的结构示意图。
图2为本发明所述柱塞的结构示意图。
图3为本发明柱塞泵用中空柱塞总成的结构示意图。
具体实施方式
参见图2-3：柱塞泵用中空柱塞总成，包括一柱塞，所述柱塞通过前导向套9、后导向套5可滑动地设在密封函体10的柱塞腔内，前、后导向套之间设置有密封填料8，所述柱塞与密封填料8之间形成密封面，所述密封函体10内有供柱塞作用的介质腔11，所述柱塞内开设与所述介质腔11相通的空腔12，所述空腔12沿柱塞轴向跨越与所述密封面对应的区域，所述的柱塞的前端呈弹性薄壳状。
所述柱塞包括前后贯通的柱塞体7，所述柱塞体7的远离介质腔11的一端固定连接有连杆1，所述连杆1的端部与所述柱塞体7液密封配合。
所述柱塞体7与连杆1通过连接螺钉4固定连接，所述柱塞体的内腔包含与连接螺钉1的螺杆适配的装配腔，所述螺杆的前段伸入所述连杆内，后段液密封地设置在所述装配腔内。
所述连杆1与柱塞体7之间有垂直于柱塞体运动方向的接触面，该接触面上设置有挡水板2。
具体地，上述柱塞泵用中空柱塞总成，包括柱塞体7、连接螺钉4和起防松作用的弹簧垫圈6及起密封作用的O型密封圈3。所述O型密封圈3安装在连接螺钉4密封槽内，所述弹簧垫圈6安装在连接螺钉4螺杆端上，所述柱塞体7通过连接螺钉4与连杆1连接，所述连杆1与柱塞体7采用锥面配合，所述柱塞体7通过后导向套5、填料8、前导向套9与密封函体10安装在一起，所述柱塞体7与密封填料8形成密封面，柱塞体7可以在连杆1的带动下沿轴向往复运动。
在排出行程时，连杆1推动柱塞体7向前，密封腔容积减小，介质压力升高，柱塞体7外壁弹性胀大与密封填料8内壁贴紧形成密封面，排出介质。随着排出过程结束，进入吸入行程，此时密封腔容积增大，介质压力下降，柱塞体7恢复到原来尺寸。随着柱塞体7向后吸入介质时，带入一定量介质进入密封面，形成液膜对摩擦副冷却、润滑。周而复始，实现输送介质的功能。传统的柱塞泵采用的柱塞为实心结构，这就造成柱塞自重比较大。本发明所述的组合式套筒柱塞，在保证柱塞体的刚度和强度的前提下，由于将柱塞体设计成中空结构，空腔与介质腔的介质交换可以提高柱塞的散热性能，中空结构可降低柱塞的自重，在运行时可降低柱塞对填料的偏磨。柱塞工作时由于密封面存在液膜，摩擦副磨损小、发热少，同时中空结构有利于减小偏磨、加快散热等优点，改善了柱塞的工作状况，延长了柱塞和密封件的使用寿命。
Claims (6)
1.柱塞泵用中空柱塞总成，包括一柱塞，所述柱塞通过前、后导向套可滑动地设在密封函体的柱塞腔内，前、后导向套之间设置有密封填料，所述柱塞与密封填料之间形成密封面，所述密封函体内有供柱塞作用的介质腔，其特征在于：所述柱塞内开设与所述介质腔相通的空腔，所述空腔沿柱塞轴向跨越与所述密封面对应的区域，所述的柱塞的前端呈弹性薄壳状；
所述柱塞包括前后贯通的柱塞体，所述柱塞体的远离介质腔的一端固定连接有连杆，所述连杆的端部与所述柱塞体液密封配合。
2.如权利要求1所述的柱塞泵用中空柱塞总成，其特征在于：所述柱塞体与连杆通过连接螺钉固定连接，所述柱塞体的内腔包含与连接螺钉的螺杆适配的装配腔，所述螺杆的前段伸入所述连杆内，后段液密封地设置在所述装配腔内，所述连接螺钉的螺帽抵靠在装配腔的一端。
3.如权利要求2所述的柱塞泵用中空柱塞总成，其特征在于：所述连杆与柱塞体的接触面为圆锥面。
4.如权利要求3所述的柱塞泵用中空柱塞总成，其特征在于：所述连杆与柱塞体之间有垂直于柱塞体运动方向的接触面，该接触面上设置有挡水板。
5.如权利要求4所述的柱塞泵用中空柱塞总成，其特征在于：所述连接螺钉的螺杆段上设有容纳密封圈的密封槽。
6.如权利要求5所述的柱塞泵用中空柱塞总成，其特征在于：所述螺帽通过弹簧垫圈抵靠在所述装配腔的一端。
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