CN101463811B - 柱塞式高压水泵调压溢流系统 - Google Patents

Abstract

柱塞式高压水泵调压溢流系统，由：封闭螺栓、回水阀芯、档圈、回水阀座、钢球、调压顶针、弹簧座、调压弹簧、调压手柄、上阀体、下阀体、出水锥阀所组成，上阀体安装于下阀体上，在下阀体中安装有封闭螺栓、回水阀芯、档圈、回水阀座、钢球、调压顶针，在上阀体中安装有调压顶针、弹簧座、调压弹簧、调压手柄，调压顶针与上阀体配合安装，调压顶针上安装有弹簧座，弹簧座上安装有调压弹簧，调压弹簧上安装有调压手柄，在下阀体的一侧安装有出水锥阀，本发明采用外弹簧设计和钢球密封技术，大大提高了泵的密封性能，提高了泵的效率，实现大幅度提高柱塞式高压水泵调压溢流系统密封性能的目的，具有非常强的创造性和实用性，因而市场前景非常广阔。

Description

柱塞式高压水泵调压溢流系统

技术领域本发明涉及一种柱塞式高压水泵调压溢流系统，属于泵类产品领域。

背景技术目前在柱塞式高压水泵中，为了防止柱塞式高压水泵在使用中由于泵内水压过高给泵带来损坏，在柱塞式高压水泵中都设置了调压溢流系统，以用于控制柱塞式高压水泵的额定工作压力或最大工作压力，以保护柱塞式高压水泵使用的安全性，柱塞式高压水泵调压溢流系统是采用圆锥面或圆弧面密封结构，圆锥面或圆弧面密封结构中的密封件是专门设计制造的，这种密封结构根据多年使用下来发现存在一定的缺陷，一是容易造成调压溢流系统内泄漏，二是调压溢流系统制造成本较高；同时由于该密封结构中的密封件的张紧弹簧是采用内置式弹簧设计结构，也存在一定的缺陷，一是弹簧易被液体锈蚀而失效，造成调压溢流系统内泄漏，从而造成泵的正常工作压力下降，或无法正常工作，二是弹簧拆装调换麻烦和泵的溢流压力调定操作上不方便。

发明内容本发明提供一种新颖的柱塞式高压水泵调压溢流系统，采用外弹簧设计和钢球密封技术，从而实现大幅度提高柱塞式高压水泵调压溢流系统密封性能的目的，解决了现有柱塞式高压水泵调压溢流系统在液体压力提高时密封性能较差的问题。

本发明的技术方案是：柱塞式高压水泵调压溢流系统，是由：封闭螺栓、回水阀芯、挡圈、回水阀座、钢球、调压顶针、弹簧座、调压弹簧、调压手柄、上阀体、下阀体、出水锥阀所组成，上阀体安装于下阀体上，上阀体和下阀体构成了调压溢流系统的阀体结构，在下阀体中安装有封闭螺栓、回水阀芯、挡圈、回水阀座、钢球、调压顶针，封闭螺栓安装于下阀体的下部，在封闭螺栓上安装有回水阀芯，回水阀芯中安装有挡圈，回水阀芯上安装有回水阀座，回水阀座上安装有钢球，钢球上安装有调压顶针，在上阀体中安装有调压顶针、弹簧座、调压弹簧、调压手柄，所述调压顶针与上阀体配合安装，调压顶针上安装有弹簧座，弹簧座上安装有调压弹簧，调压弹簧上安装有调压手柄，在下阀体的一侧安装有出水锥阀。

在调压溢流系统中设置有钢球，调压溢流系统液体通道的密封结构为钢球密封结构。

在调压溢流系统中设置有调压弹簧，调压溢流系统的调压弹簧为外置式设计结构。

调压手柄为罩形旋钮式结构或者是罩形扳手式结构。

在下阀体中设置有：高压进水区、出水区、启阀水通道、溢流通道、泵进水区的结构。

调压溢流系统各零件之间间隙的密封采用橡胶密封圈结构进行密封或者采用机械密封结构进行密封。

出水锥阀安装于下阀体一侧的腔体中。

由于采用了本发明的柱塞式高压水泵调压溢流系统，大大提高了泵的密封性能，提高了泵的效率，同时又能降低反跳压力，降低了泵的制造成本，提高了泵的操作使用的方便性，具有非常强的创造性和实用性，因而市场前景非常广阔。

附图说明

图1：是本发明柱塞式高压水泵调压溢流系统剖视结构图一；

图2：是本发明柱塞式高压水泵调压溢流系统剖视结构图二。

图1中：1封闭螺栓    2回水阀芯    3挡圈      4回水阀座    5钢球

       6调压顶针    7弹簧座      8调压弹簧      9调压手柄

       10上阀体     11下阀体     12出水锥阀     13高压进水区

       14出水区     15启阀水通道

图2中：1封闭螺栓    2回水阀芯    3挡圈    4回水阀座    5钢球

       6调压顶针    7弹簧座      8调压弹簧    9调压手柄

       10上阀体     11下阀体     16溢流通道   17泵进水区

具体实施方式

如图1、图2所示。

柱塞式高压水泵调压溢流系统，是由：封闭螺栓1、回水阀芯2、挡圈3、回水阀座4、钢球5、调压顶针6、弹簧座7、调压弹簧8、调压手柄9、上阀体10、下阀体11、出水锥阀12顺序连接所组成。

在下阀体11中还设置有：高压进水区13、出水区14、启阀水通道15、溢流通道16、泵进水区17结构。

柱塞式高压水泵调压溢流系统，是由：封闭螺栓1、回水阀芯2、挡圈3、回水阀座4、钢球5、调压顶针6、弹簧座7、调压弹簧8、调压手柄9、上阀体10、下阀体11、出水锥阀12所组成，上阀体10安装于下阀体11上，上阀体10和下阀体11构成了调压溢流系统的阀体结构，在下阀体11中安装有封闭螺栓1、回水阀芯2、挡圈3、回水阀座4、钢球5、调压顶针6，封闭螺栓1安装于下阀体11的下部，在封闭螺栓1上安装有回水阀芯2，回水阀芯2中安装有挡圈3，回水阀芯2上安装有回水阀座4，回水阀座4上安装有钢球5，钢球5上安装有调压顶针6，在上阀体10中安装有调压顶针6、弹簧座7、调压弹簧8、调压手柄9，调压顶针6与上阀体10配合安装，调压顶针6上安装有弹簧座7，弹簧座7上安装有调压弹簧8，调压弹簧8上安装有调压手柄9，在下阀体11的一侧安装有出水锥阀12。

在调压溢流系统中设置有钢球5，调压溢流系统液体通道的密封结构为钢球密封结构。

在调压溢流系统中设置有调压弹簧8，调压溢流系统的调压弹簧8为外置式设计结构。

调压手柄9为罩形旋钮式结构，也可以是罩形扳手式结构。

在下阀体11中设置有：高压进水区13、出水区14、启阀水通道15、溢流通道16、泵进水区17的结构。

调压溢流系统各零件之间间隙的密封采用橡胶密封圈结构进行密封，也可以采用机械密封结构进行密封。

出水锥阀12安装于下阀体11一侧的腔体中。

下阀体11与柱塞式高压水泵的泵体为同一泵体结构，上阀体10安装于下阀体11上，上阀体10与下阀体11之间通过螺纹连接，上阀体10与下阀体11之间设置有橡胶密封圈，用于二者之间的间隙密封，上阀体10和下阀体11构成了调压溢流系统的阀体结构，封闭螺栓1安装于下阀体11的下部，封闭螺栓1拧紧在下阀体11中，封闭螺栓1与下阀体11之间设置有橡胶密封圈，用于二者之间的间隙密封，在封闭螺栓1上和下阀体11的空间中安装有回水阀芯2，回水阀芯2与下阀体11采用间隙配合，回水阀芯2上安装有档挡圈3和橡胶密封圈，用于与下阀体11之间的间隙密封，回水阀芯2在高压水作用下可以上下滑动，回水阀芯2上和下阀体11的空间中安装有回水阀座4，回水阀座4固定安装于下阀体11中，回水阀座4上设置有橡胶密封圈，用于与下阀体11之间的间隙密封，回水阀座4上设置有钢球5，钢球5与回水阀座4之间接触配合，钢球5上安装有调压顶针6，调压顶针6与钢球5之间接触配合，调压顶针6上方为上阀体10，调压顶针6安装于上阀体10中，调压顶针6可在上阀体10中上下移动，调压顶针6的一端上安装有弹簧座7，调压顶针6与弹簧座7配合连接，调压顶针6与上阀体10之间设置有橡胶密封圈和档圈，用于调压顶针6与上阀体10之间的间隙密封，弹簧座7安装于上阀体10中，弹簧座7可在上阀体10中上下移动，弹簧座7上安装有调压弹簧8，调压弹簧8上安装有调压手柄9，调压手柄9套装于调压弹簧8外，旋转调压手柄9就可以调节调压弹簧8的松紧，从而调节钢球5被压紧的程度，从而来调节柱塞式高压水泵调压溢流系统的溢流压力的大小，在下阀体11的一侧还安装有出水锥阀12，在各零件的接触间隙面中设置有橡胶密封圈，用于间隙密封，也可以采用机械密封结构进行密封。

柱塞式高压水泵调压溢流系统的调压弹簧的内置式设计结构为：调压弹簧位于调压溢流系统的内部，在液体通过调压溢流系统时，调压弹簧会与液体直接或间接的相接触，而且阀体较庞大，且随调压压力升高，调压手柄不易转动等缺陷。

柱塞式高压水泵调压溢流系统的调压弹簧的外置式设计结构为：调压弹簧位于调压溢流系统的外部结构中，在液体通过调压溢流系统时，调压弹簧决不会与液体直接或间接的相接触，从而保证了调压弹簧的使用性能和使用寿命，并会给压力大小的调整操作带来非常大的方便。

当泵体内的液体压力过高时，即泵内液体的工作压力超过额定工作压力时，高压液体通过高压进水区13进入调压溢流系统中，由于液体压力较高，高压液体将出水锥阀12顶开，高压液体通过出水锥阀12进入启阀水通道15中，高压液体从启阀水通道15进入回水阀芯2的下部空间中，从而高压液体将回水阀芯2向上顶推，回水阀芯2在向上顶推中将钢球5向上顶起，使回水阀座4与钢球5之间本来是密封的状态变为小许打开，高压液体就通过回水阀座4与钢球5之间开启的间隙进入溢流通道16中，通过溢流通道16进入泵进水区17，从而将压力过高的液体排出，使泵内压力下降下来，以保证泵工作的安全性。

反之，当泵压力下降时，回水阀座4与钢球5间隙变小，减少高压液体通过回水阀座4与钢球5间的溢流，直到泵内压力稳定在额定压力周围。

当接在出水区14的设备突然关闭截流时，即关枪时，泵内压力聚然升高，同时回水阀座4与钢球5间溢流间隙变大，同时也因无水流作用，出水锥阀12关闭，高压水通过启阀水通道15中的推动回水阀芯2，回水阀芯2推动钢球5，使钢球5与回水阀座4间隙完全打开，使泵内水完全溢流，泵内压力降为进水压力，达到自动卸荷目的。

此后，当接在出水区14的设备开起时，即开枪时，回水阀芯2下的高压液体通过启水阀通道15和出水区14流走，回水阀芯2下降复位，则钢球5在调压弹簧8的作用下也下降复位，钢球5与回水阀座4之间重新封闭，调压溢流系统不再溢流，即泵内液体不再溢流，泵进入重新进入正常工作状态。

柱塞式高压水泵调压溢流系统调压基本工作原理：

正常工作时，调压系统存在着以下的力：

当旋转调压手柄9，从而压缩调压弹簧8，弹簧力通过弹簧座7和调压顶针6作用在钢球5上的作用力为Fa；

回水阀芯2在高压水作用下，给钢球5的作用力为Fb；

高压水直接作用在钢球5上的作用力为Fc；

回水阀座4对钢球5的反作用力为Fd；

高压水对调压顶针6的作用力为Fe；

设：调压溢流系统高压进水区13处的水工作压力为P1；

设：调压溢流系统出水区14处的水工作压力为P2；

如泵的进水压力忽略不计，

则作用力的平衡公式为：Fa+Fc＝Fb+Fd+Fe

Fc＝P1×S1

Fb＝P2×S2

Fe＝P1×S3

S1、S2、S3为作用相对应的有效工作面积。

正常工作时，很少的力就能推动出水锥阀12运动，则有P2＝P1，

当随着压力的升高时，Fb，Fe会增大，而Fd会减少，当Fd为0时.钢球5与回水阀座4

将要分开时P1或P2达到额定的工作压力。

如继续增大压力，钢球5与回水阀座4分开一些，高压水就会进行溢流并降低系统工作压力；

当旋转调压手柄9，Fa增大时，相应的额定工作压力也会升高，这样就能达到调压作用或溢流作用。

当关闭水枪时，各力发生一些变化：

关闭水枪后，压力骤升，Fb增大，因没有水流作用，出水锥阀12关闭，此时P2≠P1，同时钢球5与回水阀座4进一步分开，进入调压系统的高压力水全部回流，压力P1也降为进水压力，泵的负荷降为最小，这时升高的P2压力为反跳压力。

当重新打开水枪时，调压系统又恢复正常的工作：

打开水枪后，P2压的释放，钢球5在Fa的作用下，恢复原位，泵又达到正常的工作状态。

柱塞式高压水泵调压溢流系统额定工作压力的大小可以通过调节旋转调压手柄9来实现。

用钢球密封高压水，钢球精度高，密封性能高好，泵的效率能有明显提高，同时又能降低反跳压力，钢球也易市场大批量采购，降低制造成本。

采用外弹簧设计，减少对弹簧的技术要求，同时也减少调压系统整体成本，对调压的操作性提高，即调高压力时，调压手柄9不会涨死，也提高调压整个系统的寿命。

Claims (7)

1.一种柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：是由：封闭螺栓(1)、回水阀芯(2)、挡圈(3)、回水阀座(4)、钢球(5)、调压顶针(6)、弹簧座(7)、调压弹簧(8)、调压手柄(9)、上阀体(10)、下阀体(11)、出水锥阀(12)所组成，上阀体(10)安装于下阀体(11)上，上阀体(10)和下阀体(11)构成了调压溢流系统的阀体结构，在下阀体(11)中安装有封闭螺栓(1)、回水阀芯(2)、挡圈(3)、回水阀座(4)、钢球(5)、调压顶针(6)，封闭螺栓(1)安装于下阀体(11)的下部，在封闭螺栓(1)上安装有回水阀芯(2)，回水阀芯(2)中安装有挡圈(3)，回水阀芯(2)上安装有回水阀座(4)，回水阀座(4)上安装有钢球(5)，钢球(5)上安装有调压顶针(6)，在上阀体(10)中安装有调压顶针(6)、弹簧座(7)、调压弹簧(8)、调压手柄(9)，所述调压顶针(6)与上阀体(10)配合安装，调压顶针(6)上安装有弹簧座(7)，弹簧座(7)上安装有调压弹簧(8)，调压弹簧(8)上安装有调压手柄(9)，在下阀体(11)的一侧安装有出水锥阀(12)。

2.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：在调压溢流系统中设置有钢球(5)，调压溢流系统液体通道的密封结构为钢球密封结构。

3.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：在调压溢流系统中设置有调压弹簧(8)，调压溢流系统的调压弹簧(8)为外置式设计结构。

4.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：调压手柄(9)为罩形旋钮式结构或者是罩形扳手式结构。

5.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：在下阀体(11)中设置有：高压进水区(13)、出水区(14)、启阀水通道(15)、溢流通道(16)、泵进水区(17)的结构。

6.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：调压溢流系统各零件之间间隙的密封采用橡胶密封圈结构进行密封或者采用机械密封结构进行密封。

7.根据权利要求1所述的柱塞式高压水泵调压溢流系统，其特征在于：出水锥阀(12)安装于下阀体(11)一侧的腔体中。

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