CN103410721B - 柱塞泵液力端装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞泵液力端装置，包括泵头体（3）、插装式组合阀（12）、盘根盒（7）和柱塞（10），泵头体（3）上设有吸入口和排出口，插装式组合阀（12）设置在泵头体（3）内，泵头体（3）和插装式组合阀（12）之间形成与吸入口连通的进液腔（1213）和与排出口连通的排液腔（1215）；盘根盒（7）的端面紧贴泵头体（3），柱塞（10）能在盘根盒（7）内往复移动；插装式组合阀（12）包括压套（1201）、阀芯（1206）、吸入阀（1208）和排出阀（1205）。本发明改善了组合阀的过流性能和排出阀、吸入阀与阀芯之间的导向性能，同时结构简单紧凑，泵头体整体尺寸小，液力端容积效率高，拆装方便，维护更换迅速快捷。

Description

柱塞泵液力端装置

技术领域

本发明涉及往复式柱塞泵领域，更具体地说，涉及一种柱塞泵液力端装置。

背景技术

往复式柱塞泵的结构包括两部分，一部分是液力端，另一部分是动力端，液力端是输送液体，把机械能转换为液体的压力能，是往复式高压柱塞泵的工作部分。目前常见的柱塞泵液力端，其阀组分为分体式阀组和组合阀组。

分体式阀组的液力端布置形式有传统的“L”型、反“L”型、“V”型、“Y”型、“+”型液力端。首先，分体阀组的吸入阀和排出阀分开布置，零件多，结构复杂，不易拆装，造成维护更换不便；其次，泵头体压力交变腔内存在交叉的相贯孔，泵工作时，在频繁的交变压力下，泵头体应力大的部位容易受损，易减少其使用寿命；第三，吸入阀、排出阀和柱塞之间会形成较大的余隙容积，容积效率仍有提升空间。

现有的组合阀式液力端有以下缺点，其一，组合阀组的过流面积小，为增大流量需要增加阀板升程，因而导致阀板的关闭速度、加速度、冲击力、噪声以及关闭滞后角都会加大，严重影响阀组使用寿命和容积效率；其二，液力端各个部件通过多组螺栓连接，拆装不便；其三，组合阀轴向尺寸大，造成液力端泵头体尺寸大，重量增加。

因此迫切需要一种结构简单紧凑、体积小、使用安全可靠，拆装方便，维修迅速快捷、成本低，使用寿命长的新型组合阀插装式柱塞泵液力端装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种结构简单紧凑、拆装方便的柱塞泵液力端装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种柱塞泵液力端装置，包括泵头体、插装式组合阀、盘根盒和柱塞，所述泵头体上设有吸入口和排出口，所述插装式组合阀设置在所述泵头体内，所述泵头体和所述插装式组合阀之间形成与所述吸入口连通的进液腔和与所述排出口连通的排液腔；所述盘根盒的端面紧贴所述泵头体，所述柱塞能在所述盘根盒内移动；

所述插装式组合阀包括压套、阀芯、吸入阀和排出阀，所述阀芯的一端通过所述压套压紧，所述阀芯上设有排出斜孔，所述压套上设有过流孔，所述吸入阀插装在所述阀芯径向内侧，所述排出阀套装在所述阀芯径向外侧，所述吸入阀和排出阀分别与所述排出斜孔处的内、外密封面配合；

所述阀芯和吸入阀之间设有吸入弹簧，所述压套和排出阀之间设有排出弹簧；

所述阀芯的端面与所述盘根盒接触，所述吸入阀、所述阀芯、所述柱塞和所述盘根盒形成工作腔；

当柱塞移动导致工作腔的体积增大时，工作腔压力减小，吸入弹簧受压，吸入阀在液压作用下打开，液体通过所述泵头体的吸入口和压套上的过流孔进入工作腔内；当柱塞移动导致工作腔的体积减小时，工作腔压力增大，吸入阀在液压和吸入弹簧回复力作用下关闭，排出弹簧受压，排出阀打开，工作腔中的液体流至泵头体的排出口；当柱塞停止移动时，排出阀在排出弹簧回复力作用下关闭。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述吸入阀的一端径向外侧设有与其螺纹连接的弹簧挡圈，另一端与所述排出斜孔处的内密封面配合，所述吸入弹簧的两端分别抵挡在所述弹簧挡圈和所述阀芯上。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述泵头体被短拉杆贯穿，所述短拉杆两端设置有螺纹，一端固定在动力端端板上，另一端通过螺母将所述泵头体紧固在所述动力端端板上。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述压套通过压紧法兰压紧固定，所述压紧法兰和所述泵头体被长拉杆贯通，所述长拉杆两端设置有螺纹，一端与所述动力端端板固定连接，另一端通过螺母将所述压紧法兰紧固到所述泵头体上。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述盘根盒与所述动力端端板间隙配合，所述盘根盒外壁上设有定位台阶，所述定位台阶的两端分别与所述泵头体和动力端端板接触。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述柱塞和所述盘根盒之间设有密封组件，所述密封组件通过压盖固定，所述压盖固定在所述盘根盒的端部。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述阀芯和盘根盒接触端面之间设有密封圈。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述吸入阀和阀芯的移动导向配合面为柱面，所述排出阀和阀芯的移动导向配合面为柱面，所述吸入阀上设有带孔的套管，所述套管和阀芯内壁形成导向移动配合，所述排出阀上设有与阀芯外壁形成导向移动配合的圆柱面。

在本发明所述的柱塞泵液力端装置中，所述吸入阀和阀芯的相接触的端面为锥面，所述排出阀和阀芯的相接触的端面为锥面。

实施本发明的柱塞泵液力端装置，具有以下有益效果：

（1）、通过柱塞的往复移动实现吸液和排液过程，完成输送液体的功能，结构简单紧凑。

（2）、插装式组合阀作为一个整体插装式安装在泵头体内，吸入阀和排出阀水平布置，采用插装式结构，因此拆装简单、维修快捷方便。

（3）、本发明提高了阀组的过流性能以及吸入阀、排出阀和阀芯之间的导向性能，排出阀的行程短，其关闭速度、加速度、冲击力、噪声以及关闭滞后角都会减小，使得阀体震动减小，使用寿命延长，容积效率提高。

（4）、与现有水平直通式组合阀相比，本发明的柱塞前端行至前死点时，更加靠近吸入阀和排出阀，大大的减小了液力端的余隙容积，提高了容积效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明柱塞泵液力端装置的结构示意图；

图2是本发明柱塞泵液力端装置的主视图；

图3是插装式组合阀的结构示意图；

图4是插装式组合阀的零件爆炸示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-图4所示，本发明的柱塞泵液力端装置包括泵头体3、插装式组合阀12、盘根盒7和柱塞10。

泵头体3上设有吸入口和排出口。本实施例中的吸入口处设有吸液管13，吸液管13通过吸入法兰15与吸入口连接，吸入法兰15通过螺母14固定在泵头体3上。排出口处一端设有排出法兰4，排出口另一端设有排出管堵头16，排出法兰4和排出管堵头16分别通过螺母固定在泵头体3上，泵头体3顶端设有直通孔垂直贯穿排出口，直通孔通过排出端盖5与泵头体3连接，排出端盖5通过螺母6固定在泵头体3上。

插装式组合阀12设置在泵头体3内，盘根盒7的圆形端面紧贴泵头体3，柱塞10可在盘根盒7内移动。泵头体3和插装式组合阀12之间形成与吸入口连通的进液腔1213和与排出口连通的排液腔1215。本实施例中，插装式组合阀12的一端与盘根盒7接触，另一端突出泵头体端面3mm，通过压紧法兰1压紧，便于压紧法兰1将插装式组合阀12压实。本实施例中短拉杆2和长拉杆17两端均设置有螺纹，一端均与动力端端板11固定连接，其中短拉杆2贯通泵头体3，另一端通过螺母将泵头体3固定在动力端端板11上，短拉杆2贯通压紧法兰1和泵头体3，另一端通过螺母将压紧法兰1紧固在泵头体3上。

盘根盒7部分伸入动力端端板11内，与动力端端板11间隙配合，可以保证柱塞10的同轴度。在盘根盒7外壁上设有定位台阶，定位台阶的两端分别与泵头体3和动力端端板11接触，通过短拉杆2和长拉杆17拉紧可以实现盘根盒7的固定。

插装式组合阀12包括压套1201、阀芯1206、吸入阀1208和排出阀1205。阀芯1206的一端通过压套1201压紧，阀芯1206上设有多个排出斜孔1216，压套1201上设有过流孔，吸入阀1208插装在阀芯1206径向内侧，排出阀1205套装在阀芯1206径向外侧，吸入阀1208和排出阀1205分别与排出斜孔1216处的内、外密封面配合。阀芯1206和吸入阀1208之间设有吸入弹簧1212，压套1201和排出阀1205之间设有排出弹簧1211。阀芯1206的端面与盘根盒7接触，吸入阀1208、阀芯1206、柱塞10和盘根盒7形成工作腔1214。

当柱塞10移动导致工作腔1214的体积增大时，工作腔1214压力减小，吸入弹簧1212受压，吸入阀1208在液压作用下打开，液体通过泵头体3的吸入口和压套1201上的过流孔进入工作腔1214内；当柱塞10移动导致工作腔1214的体积减小时，工作腔1214压力增大，吸入阀1208在液压和吸入弹簧1212的回复作用下关闭，排出弹簧1211受压，排出阀1205打开，工作腔1214中的液体流经排出斜孔1216和泵头体3的排出口；当柱塞10停止移动时，排出阀1205在排出弹簧1211的回复力作用下关闭。上述的进液排液过程循环往复，完成泵输送液体的功能。

进一步的，泵头体3腔内水平直线布置阶梯孔，便于插装式组合阀12的拆卸与安装。吸入口采用环形跑道孔，增加吸液孔面积，减小了泵头体3尺寸。

进一步的，压套1201通过压紧法兰1压紧固定。吸入阀1208的一端径向外侧设有与其螺纹连接的弹簧挡圈1203，另一端与所述排出斜孔1216处的内密封面配合，吸入弹簧1212的两端分别抵挡在弹簧挡圈1203和阀芯1206上。排出斜孔1216的一端与工作腔1214相通，进液流道1213是由压套1201的过流孔、环形流道和阀芯1206中间流道形成的通路，排液流道1214是由排出斜孔1216和环形流道连通构成的通路。

进一步的，吸入阀1208和阀芯1206的移动导向配合面为柱面，排出阀1205和阀芯1206的移动导向配合面为柱面，吸入阀1208上设有带孔的套管，套管和阀芯1206内壁形成导向移动配合，排出阀1205上设有与阀芯1206外壁形成导向移动配合圆柱面。优选的，吸入阀1208和阀芯1206的相接触的端面为锥面，排出阀1205和阀芯1206的相接触的端面为锥面，本实施例中为105°的锥面。

进一步的，柱塞10和盘根盒7之间设有密封组件8，密封组件8通过压盖9固定，压盖9固定在盘根盒7的端部。阀芯1206和盘根盒7之间设有密封圈1207，阀芯1206和泵头体3之间设有密封圈1209，压套1201和泵头体3之间设有密封圈1202密封圈1204，阀芯1206和压套1201之间设有密封圈1210。

本发明插装式组合阀12和盘根盒7更换过程如下：拆装组合阀，首先卸下压紧法兰1，然后用专用工具拆去插装式组合阀12，然后拆开插装式组合阀12，更换相应的零件，装配插装式组合阀12的顺序与拆卸顺序相反，但装配前应修去零件毛刺，清洗干净、涂适量的润滑油；拆装柱塞10、密封，拆去压紧法兰1，用专用工具拆去插装式组合阀12，松开小连杆和柱塞10之间的卡箍，从液力端后端拉出柱塞10，卸开压盖9，由前段取出密封组件8。

本发明采用柱塞孔和泵筒线型设置，吸入管13独立位于泵头体3外，并且采用新型的插装式组合阀12，相比现有的柱塞泵液力端，产生高压脉动循环的液体在工作腔1214内无十字交孔，对降低应力集中，避免泵头体3疲劳开裂大有好处，可使泵头体3达到耐磨损、使用寿命长的特点，并且插装式组合阀12的线型结构使柱塞10与工作腔1214之间的余隙容积减小，提高了容积效率。新型插装式组合阀12结构小巧紧凑，拆装方便，整个阀体及其附加装置总体长度小，使得液力端整体尺寸小，有利于减小大型多缸对置式柱塞泵长度尺寸，使其占地空间小。排出阀1205升程短，利于减小阀体震动，延长泵阀使用寿命。由于其结构相对简单，零部件少，因此易于拆装，拆卸更换吸入管13亦十分方便迅速。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种柱塞泵液力端装置，其特征在于，包括泵头体（3）、插装式组合阀（12）、盘根盒（7）和柱塞（10），所述泵头体（3）上设有吸入口和排出口，所述插装式组合阀（12）设置在所述泵头体（3）内，所述泵头体（3）和所述插装式组合阀（12）之间形成与所述吸入口连通的进液腔（1213）和与所述排出口连通的排液腔（1215）；所述盘根盒（7）的端面紧贴所述泵头体（3），所述柱塞（10）能在所述盘根盒（7）内往复移动；

所述插装式组合阀（12）包括压套（1201）、阀芯（1206）、吸入阀（1208）和排出阀（1205），所述阀芯（1206）的一端通过所述压套（1201）压紧，所述阀芯（1206）上设有排出斜孔（1216），所述压套（1201）上设有过流孔，所述吸入阀（1208）插装在所述阀芯（1206）径向内侧，所述排出阀（1205）套装在所述阀芯（1206）径向外侧，所述吸入阀（1208）和排出阀（1205）分别与所述排出斜孔（1216）处的内、外密封面配合；

所述阀芯（1206）和吸入阀（1208）之间设有吸入弹簧（1212），所述压套（1201）和排出阀（1205）之间设有排出弹簧（1211）；

所述阀芯（1206）的端面与所述盘根盒（7）接触，所述吸入阀（1208）、所述阀芯（1206）、所述柱塞（10）和所述盘根盒（7）形成工作腔（1214）；

当柱塞（10）移动导致工作腔（1214）的体积增大时，工作腔（1214）压力减小，吸入弹簧（1212）受压，吸入阀（1208）在液压作用下打开，液体通过所述泵头体（3）的吸入口和压套（1201）上的过流孔进入工作腔（1214）内；当柱塞（10）移动导致工作腔（1214）的体积减小时，工作腔（1214）压力增大，吸入阀（1208）在液压和吸入弹簧（1212）回复力作用下关闭，排出弹簧（1211）受压导致排出阀（1205）打开，工作腔（1214）中的液体流至泵头体（3）的排出口；当柱塞（10）停止移动时，排出阀（1205）在排出弹簧（1211）回复力作用下关闭。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述吸入阀（1208）的一端径向外侧设有弹簧挡圈（1203），另一端与所述排出斜孔（1216）处内密封面相配合，所述吸入弹簧（1212）的两端分别抵挡在所述弹簧挡圈（1203）和所述阀芯（1206）上。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述泵头体（3）被短拉杆（2）贯穿，所述短拉杆（2）两端设置有螺纹，一端固定在动力端端板（11）上，另一端通过螺母将所述泵头体（3）紧固在所述动力端端板（11）上。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述压套（1201）通过压紧法兰（1）压紧固定，所述压紧法兰（1）和所述泵头体（3）被长拉杆（17）贯通，所述长拉杆（17）两端设置有螺纹，一端与所述动力端端板（11）固定连接，另一端通过螺母将所述压紧法兰（1）紧固到所述泵头体（3）上。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述盘根盒（7）与所述动力端端板（11）间隙配合，所述盘根盒（7）外壁上设有定位台阶，所述定位台阶的两端分别与所述泵头体（3）和动力端端板（11）接触。

6.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述柱塞（10）和所述盘根盒（7）之间设有密封组件（8），所述密封组件（8）通过压盖（9）固定，所述压盖（9）固定在所述盘根盒（7）的端部。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述阀芯（1206）和盘根盒（7）之间设有密封圈（1207）。

8.根据权利要求1所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述吸入阀（1208）和阀芯（1206）的移动导向配合面为柱面，所述排出阀（1205）和阀芯（1206）的移动导向配合面为柱面，所述吸入阀（1208）上设有带孔的套管，所述套管和阀芯（1206）内壁形成导向移动配合，所述排出阀（1205）上设有与阀芯（1206）外壁形成导向移动配合的圆柱面。

9.根据权利要求8所述的柱塞泵液力端装置，其特征在于，所述吸入阀（1208）和阀芯（1206）的相接触的端面为锥面，所述排出阀（1205）和阀芯（1206）的相接触的端面为锥面。