CN102734108A

CN102734108A - 四缸泥浆泵

Info

Publication number: CN102734108A
Application number: CN2012102232822A
Authority: CN
Inventors: 邵丙宏
Original assignee: SHANDONG ZHONGTAN MACHINERY CO Ltd
Current assignee: SHANDONG ZHONGTAN MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明提供了一种四缸泥浆泵，包括泵头、箱体以及安装在箱体内的传动机构，泵头与箱体连接在一起；箱体内设有四个工作缸，每个工作缸中均设有活塞和十字头，活塞和十字头通过拉杆连接；泵头中设有吸浆通道和排浆通道，吸浆通道和排浆通道分别位于工作缸的下方和上方，吸浆通道和排浆通道中均设置有钢球单向阀；箱体内的传动机构包括平形布置的输入轴、变速轴和偏心轮轴，各轴之间通过齿轮传动，偏心轮轴上安装有四个偏心轮，每个偏心轮上各安装有一个连杆，每个连杆的另一端分别与箱体中一个工作缸内的十字头连接。本发明结构紧凑，体积小重量轻，总重量为现有两缸泥浆泵的1/3，便于移运，同时排量大，运转平稳，提高了使用寿命。

Description

四缸泥浆泵

技术领域

本发明涉及一种四缸泥浆泵，属于泥浆泵技术领域。

背景技术

泥浆泵是用于泥浆输送的设备，广泛应用于矿山、地质钻探、煤矿、铁路、高速公路、水利水电、桥梁、高层建筑、地基加固等工程。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，其结构包括泵体和动力机构，由动力机构带动曲轴回转，曲轴再带动活塞或柱塞在缸套中做往复运动，在吸入阀和排出阀的交替作用下，实现压送泥浆的目的。按泵的缸数分类，目前有单缸、双缸、三缸和五缸等种型式，但是没有四缸泥浆泵。

图1和图2给出了现有双缸泥浆泵的结构，包括泵头1、中接5和动力机构。泵头1中安装有活塞15，并设置有进浆通道2和出浆通道4，进浆通道2和出浆通道4平行排列，两者的高度相同，位于同一水平面上，进浆通道2和出浆通道4上均设置有单向阀3。动力机构包括电机和箱体8内的传动机构（图中未画出电机，电机、泵头1和箱体8安装在一个支架上），电机通过带传动与传动机构连接，带传动通过被动带轮14带动传动轴10转动，被动带轮14中可以安装离合器，传动轴10通过一级齿轮减速传动带动曲轴11转动，曲轴11上安装有两个连杆9，两个连杆9分别与箱体8内两个工作缸中的十字头12连接，十字头12与导杆7连接，导杆7再与拉杆6在中接5内连接，拉杆6带动泵头1中的活塞15往复运动完成进浆和出浆。泵头1上还设有带压力表的空气室13。

由于上述双缸泥浆泵泵头1中的进浆通道2和出浆通道4的高度相同，这就使得进浆通道2和出浆通道4之间的距离较大，活塞15位于进浆通道2和出浆通道4之间，也就增加了泵头1的体积，这就需要增加一个导杆7，同时也使泵头1必须通过中接5与箱体8连接，这样整个泥浆泵的体积和重量就较大。并且现有双缸泥浆泵的曲轴是铸造的，重量大不易生产和加工。进浆通道2和出浆通道4上单向阀3的结构如图3所示，是在球盖16上通过阀脚18安装一个密封圈17而成，球盖16在泵头1的阀座孔中上下移动实现打开与关闭，关闭时通过密封圈17密封，但是密封圈17容易损坏，失去密封作用，需要经常更换。

三缸泥浆泵和五缸泥浆泵的结构与两缸泥浆泵基本相同，只是在箱体内增加工作缸的数量和曲轴上连杆的数量。如中国专利文献CN2004200174132公开的一种《五缸泥浆》，其曲轴上具有五个连杆轴颈，每个连杆轴颈上装有一连杆，五根连杆各由一十字头与一缸体及相连的泵头相联。中国专利文献CN2009101172451公开了一种《卧式多缸单作用往复式活塞泥浆泵》，其第一种实施方式卧式六缸单作用往复式活塞泥浆泵，六缸单作用往复式活塞泥浆泵由曲轴轴头、连接机构将相邻三缸泥浆泵的第一曲轴和第二曲轴串联而成，第一曲轴上的任意一个偏心拐和第二曲轴上的任意一个偏心拐之间的夹角为0°～60°；第二种实施方式卧式九缸单作用往复式活塞泥浆泵，九缸单作用往复式活塞泥浆泵由曲轴轴头连接机构将相邻三台三缸泥浆泵的曲轴串联而成，三个串联的曲轴的九个偏心拐沿圆周方向均匀分布。

现有三缸泥浆泵存在的较大的排量波动和压力波动的问题，泥浆泵采用更多的工作缸可以提高排量，但是按照现有的结构，三缸以上的泥浆泵体积和重量是非常大的，成本高、运输不便。

中国专利文献CN2006101706991公开了《一种盘式多缸泥浆泵》，其多个工作缸径向并沿圆周均布的安装在一底座上，每一该工作缸的活塞推杆端朝向中心并通过滚轮架与滚轮转动连接，每一该滚轮与一偏心盘的周面相接触。按照该泥浆泵的方案，可以制造四缸泥浆泵，但是工作缸采用圆周分布，结构复杂，要求精度高，同样存在体积和重量大的问题。

发明内容

本发明针对现有大流量泥浆泵存在的体积和重量大、应用维修不便的问题，提供一种排量大、结构紧凑、体积小、运转平稳的四缸泥浆泵。

本发明的四缸泥浆泵，采用以下技术解决方案：

该四缸泥浆泵，包括泵头、箱体以及安装在箱体内的传动机构，泵头与箱体连接在一起；箱体内设有四个工作缸，每个工作缸中均设有活塞和十字头，活塞和十字头通过拉杆连接；泵头中设有吸浆通道和排浆通道，吸浆通道和排浆通道分别位于工作缸的下方和上方，工作缸与吸浆通道和排浆通道均连通，吸浆通道和排浆通道上均设置有钢球密封单向阀，该钢球密封单向阀包括阀盖、钢球和阀座，阀盖和阀座分别安装在泵头的锥孔中，阀盖位于阀座的上方，阀盖下部设有一个能够容纳钢球的球罩，钢球放置在阀座上；箱体内的传动机构包括平形布置的输入轴、变速轴和偏心轮轴，输入轴和变速轴之间通过齿轮传动，变速轴通过两个相同的齿轮与偏心轮轴上的两个齿轮啮合构成齿轮传动，偏心轮轴上安装有四个偏心轮，每个偏心轮上各安装有一个连杆，每个连杆的另一端分别与箱体中一个工作缸内的十字头连接。

所述输入轴上安装有两组滑移齿轮，与变速轴上的四个齿轮配合实现四种速度的传动。

上述四缸泥浆泵运行时，动力由输入轴输入，经输入轴、变速轴和偏心轮轴之间的齿轮传动，由偏心轮轴通过其上的四个偏心轮带动四个连杆在各自的工作缸内移动，连杆再通过拉杆带动活塞往复运动，使泵头中吸浆通道和排浆通道处的钢球密封单向阀交替打开和关闭，实现压送泥浆。

本发明采用整体式箱体，将泵头和箱体直接连接，改变了箱体的形状和结构，采用偏心轮和偏心轮轴代替曲轴，加工方便，保证了制造精度，减小了连杆体积，同时采用钢球式单向阀，使得结构紧凑，体积小重量轻，总重量为现有两缸泥浆泵的1/3，便于移运，同时排量大，运转平稳，提高了使用寿命。

附图说明

图1是现有双缸泥浆泵的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是现有双缸泥浆泵采用的单向阀的结构示意图。

图4是本发明四缸泥浆泵的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是本发明四缸泥浆泵采用的钢球密封单向阀的结构示意图。

其中：1、泵头，2、进浆通道，3、单向阀，4、出浆通道，5、中接，6、拉杆，7、导杆，8、箱体，9、连杆，10、传动轴，11、曲轴，12、十字头，13、空气室，14、被动带轮，15、活塞，16、球盖，17、密封圈，18、阀脚，19、四缸泵头，20、吸浆通道，21、钢球密封单向阀，22、活塞，23、拉杆，24、十字头，25、输入轴，26、变速轴，27、连杆，28、四缸箱体，29、偏心轮轴，30、偏心轮，31、工作缸，32、排浆通道，33、球罩，34、钢球，35、阀座，36、阀盖。

具体实施方式

图4和图5给出了本发明四缸泥浆泵的结构，包括泵头19、箱体28以及安装在箱体28内的传动机构，泵头19与箱体28直接连接在一起，箱体28内设有四个水平布置的工作缸31。泵头19中设有吸浆通道20和排浆通道32，吸浆通道20和排浆通道32分别位于工作缸31的下方和上方，每个工作缸与吸浆通道20和排浆通道32均连通，排浆通道32位于吸浆通道20的上方，吸浆通道20和排浆通道32两者的高度不同，位于不同的水平面上，这就减小了吸浆通道20和排浆通道32的水平距离，也就使泵头19的体积减小。吸浆通道20和排浆通道32中均设置有钢球密封单向阀21，该钢球密封单向阀21的结构如图6所示，包括阀盖36、钢球34和阀座35，阀盖36和阀座35分别安装在泵头19的锥孔中，阀盖36位于阀座35的上方，阀盖36下部设有一个能够容纳钢球34的球罩33，钢球34放置在阀座35上。当需要单向阀21打开时，钢球34被吸入球罩33内，需要单向阀21闭合时，钢球34由球罩33落在阀体35上，这样的钢球单向阀21与现有双缸泥浆泵所用的单向阀相比，密封可靠，不易损坏，使用寿命长。

箱体28内的传动机构包括平形布置的输入轴25、变速轴26和偏心轮轴29。输入轴25与电机或柴油机等动力部件（图中未画出）通过带传动连接，输入轴25一端的带轮内安装有离合器，以控制输入轴25的运转。输入轴25和变速轴26之间通过齿轮传动，输入轴25上安装有两组滑移齿轮，变速轴26上固定安装有六个齿轮，其中外侧的两个齿轮相同，变速轴26通过其外侧两个相同的齿轮与偏心轮轴29上的两个齿轮连接，变速轴26上的另外四个齿轮与输入轴25上的两组滑移齿轮配合，可实现四种速度的传动。偏心轮轴29与变速轴26通过两组齿轮传动，可使偏心轮轴29得到的动力分配均衡，运转平稳。偏心轮轴29上安装有四个偏心轮30，四个偏心轮30上各安装有一个连杆27，连杆27的位置分别与箱体28内的一个工作缸相对应，并与对应的工作缸内的十字头24连接，每个工作缸内的十字头24与拉杆23一端连接，拉杆23的另一端安装有活塞22。

上述四缸泥浆泵由于泵头19和箱体28直接连接，省去了现有结构中的中接，改变了箱体形状和结构，使得十字头24与活塞22在箱体28中的同一个工作缸内，避免了活塞22在泵头中，省去了现有结构中的导杆。在箱体28的内部设置加强筋，既保证了箱体的强度又减轻了重量。本发明的四缸泥浆泵采用偏心轮和偏心轮轴代替曲轴，加工方便，保证了制造精度，解决了现有结构中采用铸造曲轴造成的重量大加工工艺复杂的问题，同时减小了四缸连杆27连杆的体积。这些创新使得本发明的四缸泥浆泵结构紧凑，体积小重量轻，总重量为现有两缸泥浆泵的1/3，便于移运，同时排量大，运转平稳，避免了现有三缸、五缸泥浆泵存在的排量波动和压力波动的问题，使用寿命长。

本发明四缸泥浆泵的运行过程如下所述：

动力由输入轴25输入，经输入轴25、变速轴26和偏心轮轴29之间的齿轮传动使偏心轮轴29运转，偏心轮轴29上的四个偏心轮30带动四个连杆27在各自的工作缸内移动，连杆27再十字头24、拉杆23带动活塞22在工作缸内往复运动，使泵头19中吸浆通道20和排浆通道32处的钢球密封单向阀21交替打开和关闭，在两个阀的交替作用下压送泥浆。

Claims

1.一种四缸泥浆泵，包括泵头、箱体以及安装在箱体内的传动机构，其特征是：泵头与箱体连接在一起；箱体内设有四个工作缸，每个工作缸中均设有活塞和十字头，活塞和十字头通过拉杆连接；泵头中设有吸浆通道和排浆通道，吸浆通道和排浆通道分别位于工作缸的下方和上方，工作缸与吸浆通道和排浆通道均连通，吸浆通道和排浆通道上均设置有钢球密封单向阀，该钢球密封单向阀包括阀盖、钢球和阀座，阀盖和阀座分别安装在泵头的锥孔中，阀盖位于阀座的上方，阀盖下部设有一个能够容纳钢球的球罩，钢球放置在阀座上；箱体内的传动机构包括平形布置的输入轴、变速轴和偏心轮轴，输入轴和变速轴之间通过齿轮传动，变速轴通过两个相同的齿轮与偏心轮轴上的两个齿轮啮合构成齿轮传动，偏心轮轴上安装有四个偏心轮，每个偏心轮上各安装有一个连杆，每个连杆的另一端分别与箱体中一个工作缸内的十字头连接。

2.根据权利要求1所述的四缸泥浆泵，其特征是：所述输入轴上安装有两组滑移齿轮，与变速轴上的四个齿轮配合实现四种速度的传动。