CN103807128A - 一种液压驱动型立式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压驱动型立式柱塞泵，包括立式液压油缸、柱塞、密封导向函、浆缸；其特征是还包括中间箱体，所述中间箱体为整体铸造或焊接的金属件，中间箱体上部固定所述立式液压油缸，中间箱体下部固定在浆缸上，中间箱体内部的下部固定有与柱塞配合的密封导向函；所述液压油缸的活塞杆与柱塞连接。本发明结构简单合理，可适应长冲程、高泵速的工况，且运行稳定性好、可靠性高、安全。

Description

一种液压驱动型立式柱塞泵

技术领域

本发明属于柱塞泵，具体涉及一种液压驱动型立式柱塞泵。

背景技术

液压驱动型立式柱塞泵是靠液压油缸上下往复运动，驱动与之直接或间接相联的立式柱塞上下往复运动，造成浆缸内密闭容积的变化来实现吸入工作介质与压出工作介质的加压泵送目的。

传统的液压驱动型立式柱塞泵参见图1、2，由立式油缸A1、油缸座板A2、立柱A3、螺母A4、滑枕A5、柱塞A6、密封函A7、浆缸A8组成。立式油缸A1固定在油缸座板A2上，油缸座板A2经两支立柱A3固定在浆缸A8上，用螺母A4上下两端锁紧；滑枕A5上部与立式油缸A1的活塞杆联结，下部与柱塞A6联结，并与立柱A3配合为导向运动副而上下导向滑动；密封函A7内设置填料密封，并固定在浆缸A8上。油缸A1上下运动，驱动滑枕A5上下滑动，从而带动柱塞A6上下往复运动。该柱塞泵的结构存在诸多问题和不足：一是结构复杂，加工难度大，装配中的累积误差大，柱塞偏磨严重，密封件寿命短，滑枕导向套明显发热，油缸活塞杆偏磨漏油；二是运行时，螺母A4会产生松动现象，导致上述问题愈发严重，因此其长期运行的稳定性较差；三是零件规格及数量多，装配中人为因素影响明显，其技术装配的重复性、一致性不理想；四是滑枕A5横亘在两立柱A3之间上下高频往复运动，对操作、维护人员的头、手时有产生伤害的情况发生。

因此，传统的液压驱动型立式柱塞泵仅适用于短冲程（如200mm及以下）、低泵速（如10次/分钟及以下）、低速度（如线速度0.1米/秒及以下）的运行工况，对于长冲程（如400mm及以上）、高泵速（如60次/分钟及以上）、高速度（如线速度0.5米/秒及以上）的运行工况，则稳定性、可靠性、安全性较差。

发明内容

本发明的目的在于旨在克服现有立式柱塞泵的不足，而提供一种结构简洁合理，可适应长冲程、高泵速的工况，且运行稳定性好、可靠性高、安全的液压驱动型立式柱塞泵。

实现本发明目的采用的技术方案如下： 

本发明提供的液压驱动型立式柱塞泵，包括立式液压油缸、中间箱体、柱塞、密封导向函、浆缸；所述中间箱体为整体铸造或焊接的金属件，中间箱体上部固定所述立式液压油缸，中间箱体下部固定在浆缸上，中间箱体内部的下部固定有与柱塞配合的密封导向函；所述液压油缸的活塞杆与柱塞连接。

所述中间箱体的两个相对的侧面开有安装孔，另两个相对的侧面为带加强筋的网状结构。

所述密封导向函内部配置有密封件及导向套，与柱塞配合形成密封导向运动副。

本发明的有益效果：

经分析和实验，发现现有液压驱动型立式柱塞泵的问题原因为：

一是驱动导向的结构方式不合理。其由立式油缸A1的活塞杆连接滑枕A5上部，滑枕A5水平两端内设有铜套，与立柱A3形成上下运动副；当油缸A1上下运动，即驱动滑枕A5以立柱A3为导向杆作上下运动，而滑枕A5下部与柱塞A6连接，从而带动柱塞A6经密封函A7在浆缸A8内上下运动；在这里有三条运动轴线，第一条是立式油缸A1上下运动轴线，第二条是滑枕A5与立柱A3相互配合的运动轴线，第三条是圆柱型柱塞A6与密封函A7的内腔的运动轴线；要保证这三条轴线同轴一致是十分困难的，易产生运动干涉。因此存在加工难度大，装配中的累积误差大，柱塞偏磨严重，密封件寿命短，滑枕导向套明显发热，油缸活塞杆偏磨漏油的问题。

二是立式固定结构不合理。立式油缸A1固定在油缸座板A2上，油缸座板A2用螺母A4固定在立柱A3上，立柱A3经螺母A4固定在浆缸A8上，不仅各零件加工有误差，导致上述三轴线的不同轴有偏差，更为严重的是在上下交变往复的泵送过程中，因交变应力，螺母A4会产生松动现象，导致上述问题愈发严重，因此其长期运行的稳定性较差。

三是泵的零件多，装配中人为因素影响明显，其技术装配的重复性、一致性不理想。

四是滑枕A5横亘在两立柱A3之间暴露在外，做上下高频往复运动时，易对操作、维护人员的头、手产生伤害的威胁，使得其安全性不好。

本发明由于在结构上进行改进，克服了现有技术的不足，其有益效果体现在：

1、驱动导向方法合理高效。立式油缸的活塞杆直接与柱塞相联，柱塞与密封导向函内的导向套形成上下运动副，因此只存在两条运动轴线，即第一条是立式液压油缸的上下运动轴线，第二条是圆柱型柱塞与密封导向函内的导向套配合形成的上下运动轴线；它们都共同定位于中间箱体的中轴线，而中间箱体上下均有定位孔，是采用机械加工方式一次成型加工出来的，两孔的同轴度精度高，无装配中的累积误差，因此柱塞无偏磨，密封件的寿命大幅提升。

2、整体固定结构好。中间箱体作为整个结构的核心零件，承上启下，经有限元分析法计算优化设计，采用整体金属铸造或焊接，经机械加工制成的，完全能经受住高速、高频、高压的交变往复应力及冲击，无震动松动现象，其长期运行的稳定性得到保障。

3、立式结构简洁合理。相比于传统的立式机构，零件规格、数量大幅减少，消除了人为影响因素，其技术装配的重复性、一致性得到保障。

4、安全性得到实现。在中间箱体的内腔无高速横亘零件上下运动，维护、检修的安全性得到保障。

5、零部件少，便于加工和装配。

总之，本发明具有结构简洁合理，整体性强，运行稳定，寿命长，安全可靠，易于生产的特点，完全可以适应高速、高压、高频的立式泵送发展的要求。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是现有液压驱动型立式柱塞泵的主视图。

图2是现有液压驱动型立式柱塞泵的右视图。

图3是本发明的主视图。

图4是本发明的右视图。

具体实施方式

见图3、4，本发明提供的液压驱动型立式柱塞泵，包括立式液压油缸1、中间箱体2、柱塞3、密封导向函4、浆缸5；所述中间箱体2为整体铸造或焊接的金属件，中间箱体2上部固定所述立式液压油缸1，中间箱体2下部固定在浆缸5上，中间箱体2内部的下部固定有与柱塞3配合的密封导向函4；所述液压油缸1的活塞杆101与柱塞3连接；所述中间箱体2的两个相对的侧面开有安装孔201，另两个相对的侧面为带加强筋202的网状结构；所述密封导向函4内部配置有密封件及导向套，与柱塞3配合形成密封导向运动副。当液压油缸1上下运动时，即驱动柱塞3在密封导向函4内上下往复运动，从而完成泵送目的。

应用实例：

立式泵送装置，其中，柱塞直径280mm，冲程450mm，频次为60次/分钟，即一秒钟一个往返，平均线速度约0.9米/秒。

最初采用传统的液压驱动型立式柱塞泵，结果发现密封件在新装配后更换周期约30天，运行约两个月，更换周期大幅下降为约三天，经现场仪器测量，发现其上下同轴偏差竟达到1.65mm，锁紧螺母松动。经现场固定螺母，综合调整滑枕等，其同轴偏差经维护人员调整控制小于0.15mm，密封件更换周期基本恢复，一段时间后，又大幅下降为三天左右，经现场仪器再次测量，发现其上下同轴偏差达到约1.4mm，再综合调整，固定螺母。在运行中发现，伴随着密封件更换周期的缩短，滑枕导向套处有明显发热现象，油缸杆有偏磨漏油现象。现场维护、检修不方便，时时警惕滑枕的撞击，安全性不理想。

后更换为本发明泵，中间箱体的同轴度经机械加工控制在0.05mm以内，结果发现密封件的更换周期提高到约100天，且运行一年时间其更换周期也无明显下降，在运行中无明显发热的运动副，油缸杆无偏磨漏油现象，维护、检修方便，安全性高，操作工满意度高。

Claims (3)

1.一种液压驱动型立式柱塞泵，包括立式液压油缸、柱塞、密封导向函、浆缸；其特征是还包括中间箱体，所述中间箱体为整体铸造或焊接的金属件，中间箱体上部固定所述立式液压油缸，中间箱体下部固定在浆缸上，中间箱体内部的下部固定有与柱塞配合的密封导向函；所述液压油缸的活塞杆与柱塞连接。

2.根据权利要求1所述的液压驱动型立式柱塞泵，其特征是所述中间箱体的两个相对的侧面开有安装孔，另两个相对的侧面为带加强筋的网状结构。

3.根据权利要求1或2所述的液压驱动型立式柱塞泵，其特征是所述密封导向函内部配置有密封件及导向套，与柱塞配合形成密封导向运动副。

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