CN101608607A - 一种超高压柱塞泵 - Google Patents

Abstract

一种超高压柱塞泵，包括箱体，箱体的一头有端盖，箱体内安装曲轴，曲轴由动力带动，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，箱体的另一头连接泵体，泵体连接缸体，泵体内有泵室，缸体中有缸腔，柱塞伸入泵室和缸腔，缸腔中有密封件，柱塞与密封件相接触，其特征在于所述的柱塞的圆柱表面喷涂0.30－0.40毫米的陶瓷涂层，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62－70；所述的密封件包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞圆柱表面的陶瓷涂层与夹布密封件相接触；所述的连杆在大头孔内安装轴承套，轴承套内安装滚针，滚针有合金钢保持架，滚针与曲轴相接触。

Description

一种超高压柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵，主要用于高压清洗机的超高压柱塞泵。

背景技术

清洗机被广泛应用于清洗汽车、摩托车、建筑物表面和机器设备等，清洗机的主要组成部分是柱塞泵，而柱塞泵的工作压力能否保证，主要处决于以下几个部分，柱塞、连杆和曲轴以及密封件等。现有技术的柱塞存在着耐磨性能差，柱塞圆柱面的椭圆度精度低；连杆与曲轴凸轮的配合面之间依靠摩擦接触，成为高压泵产生摩擦热量的源发处，致使曲轴箱内的润滑油温升高，如超过55℃，严重地影响了高压泵的正常工作。同时使连杆与曲轴的接触面容易发生磨损，甚至出现连杆断裂；密封件采用橡胶材料，耐磨性能差，密封处容易产生泄漏。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺点，提供一种柱塞表面涂有耐磨材料，硬度高、耐磨性能强，改变连杆与曲轴的凸轮面润滑条件，降低润滑油温升，不超过55℃，同时减轻连杆与曲轴的接触面磨损，曲轴精度高，密封件耐磨性能强的一种超高压柱塞泵。

本发明一种超高压柱塞泵的技术方案是：包括箱体，箱体的一头有端盖，箱体内安装曲轴，曲轴由动力带动，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，箱体的另一头连接泵体，泵体连接缸体，泵体内有泵室，缸体中有缸腔，柱塞伸入泵室和缸腔，缸腔中有密封件，柱塞与密封件相接触，其特征在于所述的柱塞的圆柱表面喷涂0.30-0.40毫米的陶瓷涂层，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70；所述的密封件包括内层为布和布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞圆柱表面的陶瓷涂层与夹布密封件相接触；所述的连杆在大头孔内安装轴承套，轴承套内安装滚针，滚针有合金钢保持架，滚针与曲轴相接触。

本发明一种超高压柱塞泵，包括曲轴箱体，箱体内的曲轴由动力带动(所述的动力包括汽油机或者柴油机，也可采用电机等)，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，使旋转运动变成往复运动，柱塞下行时将水吸入缸腔内，上行时将水压出。曲轴高速旋转作用于柱塞的高速往复运动，产生连续不断的高压水流，由于柱塞工作处于高速高压状态中，受力巨大与密封件产生剧烈摩擦，柱塞的圆柱度与柱塞圆柱面的材料具有极高的要求。在不锈钢的柱塞表面喷涂0.30-0.40mm陶瓷涂层，陶瓷涂层硬度达到HV750-1100折算洛氏硬度HRC62-70，且柱塞的陶瓷喷涂层工作时，与压力水液体接触部位起着润滑和冷却保护，去除高速摩擦产生的热点，极大的提高柱塞和密封的使用寿命。连杆是曲轴连接陶瓷喷涂柱塞产生超高压的旋转转动转换为往复运动件，是超高压柱塞泵产生高压的关键从动零件。在连杆与曲轴的配合面装入滚针轴承，滚针轴承能容许工作温度范围-20℃-+120℃，连续工作时为+100℃，能承受动负荷3280N-31900N，油润滑容许转速18000rpm/min，这种连杆随曲轴的旋转同时进行自转和公转中进行加减速运动，采用外径导向方式的润滑性，润滑油有效进入接触面，保持超高压的高速旋转的一定冷却空间，提高润滑效果，使连杆在超高压条件下得以充分工作。同时，连杆的高刚性材料，满足连杆的支承载荷，承载超高压缩负荷中在一定范围负载域进行高速摆动运动，提高高速运行的连杆推动柱塞往复运动的效率，节约了能耗，使超高压柱塞泵的曲轴箱体的润滑油温升不超过55℃，提高曲轴与连杆的使用寿命。超高压柱塞泵的密封件是产生超高压力的一个重要零件，解决传统上的高压泵不可忽略内泄漏难题，是柱塞在密封件中移动过程产生的内泄漏，柱塞不与泵腔壁接触，其传动系统与输液系统是分离的，只有极端良好的密封件，使柱塞在往复运动中具备零内泄漏，适应超高压下工作。夹布密封件由于布与橡胶复合结构，将镜面的陶瓷喷涂的柱塞圆柱面紧紧包围，布的贴面附植性很高，橡胶的柔性的弹性支持夹布填充着陶瓷喷涂的柱塞外圆，形成柱塞移动中的气密封条件。在柱塞上行时，超高压力产生的液体压强的内泄几乎为零，柱塞连续高速运动的梯度增压，产生连续不断超高压水流。

本发明一种超高压柱塞泵，其所述的柱塞圆柱表面的陶瓷涂层致密度＞95％，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度0.2微米，椭圆度≤0.001毫米。涂层致密度＞95％，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，使柱塞具备超强的耐磨性，经设备加工后，柱塞圆柱面喷涂陶瓷的粗糙度达到等级精度0.2μm，柱塞圆柱面的椭度园≤0.001mm，几乎等于零，与夹布密封件配合，在柱塞不断高速往复时产生一定的真空度，形成气密封，彻底做到了往复运动中的零内泄漏。所述的曲轴的轴旋转等分度120°的角度偏差在360°转动中达到偏差率≤0.02″，曲轴凸轮圆柱度2μm，曲轴材料20crmo经热处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0.04μm。曲轴的等分度设计与连杆装配相对位置的垂直精度几乎等于零。曲轴的精度等级高，使曲轴凸轮与连杆滚动摩擦接近零。

附图说明

图1是发明一种超高压柱塞泵的结构示意图；

图2是连杆中安装滚针轴承的结构示意图；

图3是泵体上安装卸荷阀与调压阀的结构示意图。

具体实施方式

本发明一种超高压柱塞泵，如图1-图3所示，包括箱体1，箱体的一头有端盖11，箱体内安装曲轴3，曲轴由动力带动，曲轴3带动连杆2，连杆2带动柱塞4，箱体的另一头连接泵体5，泵体5连接缸体7，泵体5内有泵室51，缸体7中有缸腔71，柱塞4伸入泵室51和缸腔71，缸腔71中有密封件72，柱塞4与密封件72相接触，其特征在于所述的柱塞4的圆柱表面喷涂0.30-0.40毫米的陶瓷涂层41，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70；所述的密封件72包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞4圆柱表面的陶瓷涂层41与夹布密封件相接触；所述的连杆2在大头孔内安装轴承套22，轴承套22内安装滚针23，滚针23有合金钢保持架24，滚针23与曲轴3相接触。包括曲轴箱体1，箱体内的曲轴3由动力带动，曲轴3带动连杆2，连杆带动柱塞4，使旋转运动变成往复运动，柱塞4下行时将水吸入缸腔71内，上行时将水压出。曲轴3高速旋转作用于柱塞4的高速往复运动，产生连续不断的高压水流，由于柱塞4工作处于高速高压状态中，受力巨大与密封件72产生剧烈摩擦，柱塞4的圆柱度与柱塞圆柱面的材料具有极高的要求。在不锈钢的柱塞4表面喷涂0.30-0.40mm陶瓷涂层41，陶瓷涂层硬度达到HV750-1100折算洛氏硬度HRC62-70，且柱塞4的陶瓷喷涂层工作时，与压力水液体接触部位起着润滑和冷却保护，去除高速摩擦产生的热点，极大的提高柱塞4和密封件72的使用寿命。连杆2是曲轴3连接陶瓷喷涂柱塞4产生超高压的旋转转动转换为往复运动件，是超高压柱塞泵产生高压的关键从动零件。在连杆2与曲轴3的配合面装入滚针轴承，滚针轴承能容许工作温度范围-20℃-+120℃，连续工作时为+100℃，能承受动负荷3280N-31900N，油润滑容许转速18000rpm/min，这种连杆随曲轴3的旋转同时进行自转和公转中进行加减速运动，采用外径导向方式的润滑性，润滑油有效进入接触面，保持超高压的高速旋转的一定冷却空间，提高润滑效果，使连杆在超高压条件下得以充分工作。同时，连杆2的高刚性材料，满足连杆2的支承载荷，承载超高压缩负荷中在一定范围负载域进行高速摆动运动，提高高速运行的连杆2推动柱塞往复运动的效率，节约了能耗，使超高压柱塞泵的曲轴箱体1的润滑油温升不超过55℃，提高曲轴3与连杆2的使用寿命。超高压柱塞泵的密封件72是产生超高压力的一个重要零件，解决传统上的高压泵不可忽略内泄漏难题，是柱塞在密封件72中移动过程产生的内泄漏，柱塞4不与泵腔壁接触，其传动系统与输液系统是分离的，只有极端良好的密封件，使柱塞4在往复运动中具备零内泄漏，适应超高压下工作。夹布密封件由于布与橡胶复合结构，将镜面的陶瓷喷涂的柱塞4圆柱面紧紧包围，布的贴面附植性很高，橡胶的柔性的弹性支持夹布填充着陶瓷喷涂的柱塞外圆，形成柱塞移动中的气密封条件。在柱塞4上行时，超高压力产生的液体压强的内泄几乎为零，柱塞4连续高速运动的梯度增压，产生连续不断超高压水流。其所述的柱塞4圆柱表面的陶瓷涂层致密度＞95％，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度0.2微米，椭圆度≤0.001毫米。涂层致密度＞95％，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，使柱塞具备超强的耐磨性，经设备加工后，柱塞圆柱面喷涂陶瓷的粗糙度达到等级精度0.2μm，柱塞圆柱面的椭度园≤0.001mm，几乎等于零，与夹布密封件配合，在柱塞4不断高速往复时产生一定的真空度，形成气密封，彻底做到了往复运动中的零内泄漏。所述的曲轴3的轴旋转等分度120°的角度偏差在360°转动中达到偏差率≤0.02″，曲轴凸轮圆柱度2μm，曲轴材料20crmo经热处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0.04μm。曲轴3的等分度设计与连杆装配相对位置的垂直精度几乎等于零。曲轴3的精度等级高，使曲轴凸轮与连杆2滚动摩擦接近零。

Claims (3)

1、一种超高压柱塞泵，包括箱体(1)，箱体的一头有端盖(11)，箱体内安装曲轴(3)，曲轴由动力带动，曲轴(3)带动连杆(2)，连杆(2)带动柱塞(4)，箱体(1)的另一头连接泵体(5)，泵体(5)连接缸体(7)，泵体(5)内有泵室(51)，缸体(7)中有缸腔(71)，柱塞(4)伸入泵室(51)和缸腔(71)，缸腔(71)中有密封件(72)，柱塞(4)与密封件(72)相接触，其特征在于所述的柱塞(4)的圆柱表面喷涂0.30-0.40毫米的陶瓷涂层(41)，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70；所述的密封件(72)包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞(4)圆柱表面的陶瓷涂层(41)与夹布密封件相接触；所述的连杆(2)在大头孔内安装轴承套(22)，轴承套(22)内安装滚针(23)，滚针(23)有合金钢保持架(24)，滚针(23)与曲轴(3)相接触。

2、如权利要求1所述的一种超高压柱塞泵，其特征在于所述的柱塞(4)圆柱表面的陶瓷涂层致密度＞95％，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度0.2微米，椭圆度≤0.001毫米。

3、如权利要求1所述的一种超高压柱塞泵，其特征在于所述的曲轴(3)的轴旋转等分度120°的角度偏差在360°转动中达到偏差率≤0.02″，曲轴凸轮圆柱度2μm，曲轴材料20crmo经热处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0.04μm。

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