CN103147952A

CN103147952A - 一种超高压轴向柱塞油泵

Info

Publication number: CN103147952A
Application number: CN2013100887913A
Authority: CN
Inventors: 黄旭初; 黄祥; 孙玉岗
Original assignee: FOSHAN HUAYE POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN HUAYE POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: CN103147952B

Abstract

本发明提供了一种超高压轴向柱塞油泵，包括若干柱塞、泵体、用于控制油液进入的吸油阀和用于控制油液排出的出油单向阀；泵体上设有与柱塞数量相等的柱塞套，柱塞的下端伸入到柱塞套的油腔内；其特征在于：还包括低压油泵，所述低压油泵的输出端连通泵内油箱，吸油阀的进油口设置在泵内油箱内；吸油阀的出油口与柱塞套的油腔连接；所述柱塞套套壁上开设有连通柱塞套的油腔的出油孔，所述出油单向阀加压在出油孔上，出油单向阀的进油口连接出油孔，出油单向阀的出油口与出油道连接。本发明柱塞油泵高效、耐用、噪音低、结构简单、工作压力可达100MPa以上。

Description

一种超高压轴向柱塞油泵

技术领域

本发明涉及油泵技术领域，更具体地说，涉及一种轴向柱塞油泵。

背景技术

目前市场上销售的轴向柱塞油泵大多为多年以前联合设计的结构。其工作原理是斜盘轴带动斜盘旋转，使斜盘产生高低差，斜盘下方设置有柱塞，柱塞的下端伸入到柱塞套内，同时柱塞上设有弹簧和弹簧托，当斜盘下平面上行时，弹簧将柱塞推动上行，使柱塞套内部形成真空，利用真空度吸开吸油单向阀，并从油箱完成吸油；当斜盘随斜盘轴旋转下行时，柱塞向下运动，吸油单向阀关闭，产生压力打开出油单向阀进行排油，完成一个吸油排油周期，出油道输出压力油液。

这种结构的柱塞油泵在世界范围内被广泛运用，但存在以下缺陷：

（1）依靠弹簧推动柱塞上行的工作方式不可靠；斜盘转速快时，柱塞也要快速上下运动，弹簧的弹性复位能力不能满足柱塞上下运动的速度，从而产生吸油不足的不良现象；而且经过一段时间的使用弹簧疲劳后会产生断裂损坏；

（2）吸油性能较差；柱塞在上下运动进行吸排油，柱塞套油腔内压力变化是从负压一级增压到100MPa，正负压变化时将产生气液分离；由于有气体被分离出来，因此会严重影响吸油效率，使油泵效率大大降低，容积效率一般只能在75%—85%，更严重是有噪音产生；

（3）出油单向阀加工在泵体上，泵体材质差，寿命短，不利于维修保养；

（4）常规的柱塞油泵，柱塞套与泵体之间采用螺纹连接，加工难度大，螺纹旋紧时会使柱塞套变形，严重影响柱塞和柱塞套的配合精度。

由于上述缺陷，传统的超高压柱塞油泵、容积效率低，成本高，寿命短，噪音大，工作压力一直无法突破70MPa，要达到100MPa这样的超高压更是无法实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效、耐用、结构简单、工作压力可达100MPa以上的超高压轴向柱塞油泵。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种超高压轴向柱塞油泵，包括若干柱塞、泵体、用于控制油液进入的吸油阀和用于控制油液排出的出油单向阀；泵体上设有与柱塞数量相等的柱塞套，柱塞的下端伸入到柱塞套的油腔内；其特征在于：还包括低压油泵，所述低压油泵的输出端连通泵内油箱，吸油阀的进油口泵内油箱内；吸油阀的出油口与柱塞套的油腔连接；所述柱塞套套壁上开设有连通柱塞套的油腔的出油孔，所述出油单向阀加压在出油孔上，出油单向阀的进油口连接出油孔，出油单向阀的出油口与出油道连接。

传统的柱塞油泵，在排油后依靠回程弹簧使柱塞向上运动，形成真空负压从而吸油。而本发明采用柱塞油泵和低压油泵对油压进行两次增压；本发明利用低压油泵吸油性能强的特点，以低压油泵作为第一级增压，对柱塞油泵进行强制进油，由传统的负压吸油变为正压强制进油，迫使柱塞紧紧跟随着斜盘上下运动，容积效率可达到95%—98%；同时避免了正、负压骤变时产生的气体，噪音极低。此外，由于低压油泵吸油性能强，油液进入油箱后，可以利用油液的液位差和压力打开位于泵内油箱中的吸油阀，并且把油液强制注入柱塞套的油腔内，推动柱塞上行，因此柱塞油泵的结构设计中可省去弹簧、弹簧托，大大简化了油泵结构，提高了质量，降低了成本；同时，由于是利用油液的浮力和压力对吸油阀进行开启，节约了能源并降低了机械损耗。传统的柱塞油泵的出油单向阀设置在泵体上，与材质差的泵体相比，柱塞套通常采用强度高、耐磨性极好的材料，如采用GCr15轴承钢淬火材料。因此，将出油单向阀加工在柱塞套上，可以提高柱塞油泵压力等级，使工作压力达到100MPa以上，一举突破了以往设计的局限；同时简化了加工工序，大大降低了加工成本，延长了柱塞油泵的寿命。

进一步的方案是：所述吸油阀通过吸油阀座设置在泵体上。由于吸油阀座是独立元件，可以单独进行热处理，因此吸油阀座机械强度高，耐磨性能好。将吸油阀加工在吸油阀座上，大大有利于提高柱塞油泵的压力等级。

进一步优选的方案是，在泵体上开设柱塞套安装孔用于安装柱塞套，所述柱塞套上部与泵体之间卡合固定；所述吸油阀和吸油阀座设置在柱塞套下方；所述吸油阀座与泵体之间螺纹连接；所述吸油阀座与柱塞套下部相抵。常规的柱塞油泵，柱塞套与泵体之间采用螺纹连接，加工难度大，螺纹旋紧时会使柱塞套变形，严重影响柱塞和柱塞套的配合精度。本发明在吸油阀座与泵体之间使用螺纹连接，而柱塞套与泵体之间通过卡合连接，并使吸油阀座轴向压紧柱塞套，大大减少柱塞套的变形，从而提高柱塞油泵的精度，有利于提高柱塞油泵的压力等级，使柱塞油泵的工作压力可达100MPa以上，同时降低加工难度及成本。

上述方案中，出油单向阀的出油口与出油道连接是指，在泵体上开设柱塞套安装孔用于安装柱塞套，每个柱塞套安装孔开设一沉割槽且每个柱塞套安装孔上的沉割槽与其相邻的沉割槽连通，形成一个总的通道后作为出油道与出油单向阀的出油口连接。该设计大大简化结构，最大限度节约制造成本，而且安全可靠，没有工艺泄漏点。

所述低压油泵采用双向齿轮泵。

本发明相对于现有技术具备如下的突出优点和效果：

1、本发明柱塞油泵容积效率高，避免了正、负压骤变时产生的气体，噪音极低；柱塞油泵的结构设计中可省去弹簧、弹簧托，大大简化了油泵结构，提高了质量，降低了成本；

2、本发明柱塞油泵将出油单向阀加工在柱塞套上，可以提高柱塞油泵压力等级，使工作压力达到100MPa以上，突破了以往设计的局限；

3、本发明柱塞油泵改进了吸油阀的安装方式，提升了工作压力等级；

4、本发明柱塞油泵改进了柱塞套的安装方式，提高了柱塞和柱塞套的配合精度，有利于提高柱塞油泵的压力等级；

5、本发明柱塞油泵在泵体上开设沉割槽并使相邻的沉割槽连通形成总的出油道，大大简化结构，安全可靠，没有工艺泄漏点。

附图说明

图1是本发明柱塞油泵的结构示意图；

图2是图1中A-A剖面图；

其中，1为低压油泵、2为泵体、3为斜盘、4为斜盘轴、5为柱塞、6为柱塞套、7为出油单向阀、8为吸油阀座、9为吸油阀、10为油箱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

一种超高压轴向柱塞油泵，其结构如图1所示；包括泵体2，低压油泵1、若干柱塞5、与柱塞数量相等的柱塞套6、用于控制油液进入的吸油阀9和用于控制油液排出的出油单向阀7。其中，柱塞套6设置在泵体2上，柱塞5设置在斜盘3的下方，柱塞5的下端伸入到柱塞套6的油腔内。低压油泵1的输出端连通油箱10，吸油阀的进油口设置在油箱10的上部且连通油箱10。吸油阀9的出油口与柱塞套6的油腔连接；柱塞套6的套壁上开设有连通柱塞套的油腔的出油孔，出油单向阀7加压在出油孔上；出油单向阀7的进油口连接出油孔，出油单向阀7的出油口与出油道连接。本发明的柱塞油泵的吸油阀9通过吸油阀座8设置在泵体2上。

本发明的工作原理是：设有电机与斜盘轴4连接，电机带动斜盘轴4转动，从而斜盘3旋转运动，斜盘3将柱塞5压入柱塞套6内，在出油单向阀7和吸油阀9的配合下，使油从出油道输出，形成排油。排油过后，斜盘3位于柱塞5上方的部分抬升，而低压油泵1将油液输入到油箱10中，由于油液的浮力作用，吸油阀9打开，油液注入到柱塞套6内，使柱塞5顶着斜盘3向上运动，形成吸油，为下一次排油提供油液。在斜盘3旋转的过程中，各个柱塞套6内依次进行吸油和排油动作，使出油道输出连续的压力油。

本发明的优点在于：传统的柱塞油泵，在排油后依靠回程弹簧使柱塞向上运动，形成真空负压从而吸油。而本发明采用柱塞油泵和低压油泵1对油压进行两次增压；本发明利用低压油泵1吸油性能强的特点，以低压油泵1作为第一级增压，对柱塞油泵进行强制进油，由传统的负压吸油变为正压强制进油，迫使柱塞5紧紧跟随着斜盘3上下运动，容积效率可达到95%—98%；同时避免了正、负压骤变时产生的气体，噪音极低。此外，由于低压油泵1吸油性能强，可以利用油液的液位差和压力打开吸油阀9，并且把油液强制注入柱塞套6的油腔内，推动柱塞5上行，因此柱塞油泵的结构设计中可省去弹簧、弹簧托，大大简化了油泵结构，提高了质量，降低了成本。

传统的柱塞油泵的出油单向阀7设置在泵体2上，与材质差的泵体相比，柱塞套6通常采用强度高、耐磨性极好的材料，如采用GCr₁₅轴承钢淬火材料。将出油单向阀7加工在柱塞套6上，可以提高柱塞油泵压力等级，使工作压力达到100MPa以上；同时简化了加工工序，大大降低了加工成本，延长了柱塞油泵的寿命。

由于吸油阀座8是独立元件，可以单独进行热处理，因此吸油阀座8机械强度高，耐磨性能好。将吸油阀9加工在吸油阀座8上，大大有利于提高柱塞油泵的压力等级。

吸油阀9和吸油阀座8设置在柱塞套6下方；吸油阀座8与泵体2之间螺纹连接；在泵体2上开设柱塞套6安装孔用于安装柱塞套6，柱塞套6上部与泵体2之间卡合固定；吸油阀座8与柱塞套6下部相抵。柱塞套6上部与泵体2之间卡合固定，具体可以如图1所示：柱塞套6与泵体2之间设有相匹配的凹口与凸起，柱塞套6与泵体2通过凹口和凸起的卡合固定安装。这样设置的好处是：常规的柱塞油泵，柱塞套6与泵体2之间采用螺纹连接，加工难度大，螺纹旋紧时会使柱塞套6变形，严重影响柱塞5和柱塞套6的配合精度。本发明在吸油阀座8与泵体2之间使用螺纹连接，而柱塞套6与泵体2之间通过卡合连接，并使吸油阀座8轴向压紧柱塞套6，大大减少柱塞套6的变形，从而提高柱塞油泵的精度，有利于提高柱塞油泵的压力等级，使柱塞油泵的工作压力可达100MPa以上，同时降低加工难度及成本。

图1中A-A剖面图见图2，出油单向阀7的出油口与出油道连接是指，在泵体2上开设柱塞套6安装孔用于安装柱塞套6，每个柱塞套6安装孔开设一沉割槽且每个柱塞套6安装孔上的沉割槽与其相邻的沉割槽连通，形成一个总的通道后作为出油道与出油单向阀7的出油口连接。该设计大大简化结构，最大限度节约制造成本，而且安全可靠，没有工艺泄漏点。

本发明柱塞油泵中的低压油泵1优选采用双向齿轮泵。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超高压轴向柱塞油泵，包括若干柱塞、泵体、用于控制油液进入的吸油阀和用于控制油液排出的出油单向阀；泵体上设有与柱塞数量相等的柱塞套，柱塞的下端伸入到柱塞套的油腔内；其特征在于：还包括低压油泵，所述低压油泵的输出端连通泵内油箱，吸油阀的进油口设置在泵内油箱内；吸油阀的出油口与柱塞套的油腔连接；所述柱塞套套壁上开设有连通柱塞套的油腔的出油孔，所述出油单向阀加压在出油孔上，出油单向阀的进油口连接出油孔，出油单向阀的出油口与出油道连接。

2.根据权利要求1所述的超高压轴向柱塞油泵，其特征在于：所述吸油阀通过吸油阀座设置在泵体上。

3.根据权利要求2所述的超高压轴向柱塞油泵，其特征在于：在泵体上开设柱塞套安装孔用于安装柱塞套，所述柱塞套上部与泵体之间卡合固定；所述吸油阀和吸油阀座设置在柱塞套下方；所述吸油阀座与泵体之间螺纹连接；所述吸油阀座与柱塞套下部相抵。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的超高压轴向柱塞油泵，其特征在于：出油单向阀的出油口与出油道连接是指，在泵体上开设柱塞套安装孔用于安装柱塞套，每个柱塞套安装孔开设一沉割槽且每个柱塞套安装孔上的沉割槽与其相邻的沉割槽连通，形成一个总的通道后作为出油道与出油单向阀的出油口连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的超高压轴向柱塞油泵，其特征在于：所述低压油泵采用双向齿轮泵。