CN104696212B - 水润滑曲轴式高压柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，涉及液压技术领域，解决了现有高压柱塞泵对液体有污染的问题。本发明实施例一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，包括缸头、缸体和曲轴箱，缸体上设有贯通的缸孔，曲轴箱位于缸体上缸孔贯通的一端，缸头位于缸体上缸孔贯通的另一端，缸头上设有与缸孔连通的水流通道；所述缸体上还设有进水通道，所述进水通道连通水流通道和曲轴箱，所述曲轴箱上设有进水孔；所述缸头上还设有与外部连通的出水口，所述出水口与水流通道连通。本发明实施例主要运用于液压技术领域，尤其是运用于高压柱塞泵中。

Description

水润滑曲轴式高压柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及水润滑曲轴式高压柱塞泵。

背景技术

高压柱塞泵时液压领域的核心部件，高压柱塞泵的一种重要实现形式是：通过曲轴带动柱塞组件在缸孔内做活塞运动，在活塞运动过程中通过缸孔内容积的变化产生吸水和增压排水，从而实现液体的增压。

现有技术中曲轴式高压柱塞泵包括缸头、缸体和曲轴箱，曲轴安装在曲轴箱内，柱塞组件一端插入在缸体的缸孔内，另一端安装在曲轴上；缸头上设有和缸孔连通的进水口和出水口，在柱塞组件箱曲轴箱内运动时，由于缸孔内容积变大，产生负压，从进水口处吸入水；在柱塞组件向缸头方向运动时，缸孔内容积变小，使得缸孔内水压上升，并将水从出水口排出，如此即可实现对液体的增压。

在实现和使用上述曲轴式高压柱塞泵的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前曲轴式高压柱塞泵一般采用油润滑，需要在曲轴箱和缸头之间做好密封，防止水进入到曲轴箱，但实际上难以保证完全密封，在使用一段时间后难免会有造成油和水出现混合现象，对油润滑造成不利影响；并且油和水混合后还会对液体造成污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，减少对液体的污染。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，包括缸头、缸体和曲轴箱，缸体上设有贯通的缸孔，曲轴箱位于缸体上缸孔贯通的一端，缸头位于缸体上缸孔贯通的另一端，缸头上设有与缸孔连通的水流通道；所述缸体上还设有进水通道，所述进水通道连通水流通道和曲轴箱，所述曲轴箱上设有进水孔；所述缸头上还设有与外部连通的出水口，所述出水口与水流通道连通。

所述缸头上对应所述进水通道设有进水口，进水通道通过进水口与水流通道连通。

所述曲轴箱上还设有与外部连通的加水口。

所述进水口处朝向进水通道方向设有第一止回阀，所述第一止回阀阻断水流通道中的液体进入进水通道；所述出水口处朝向水流通道方向设有第二止回阀，所述第二止回阀阻断出水口外部的液体进入水流通道。

所述缸体上设有至少两个缸孔，所述缸头上对应缸孔设有至少两个出水口，所述出水口处设有将出水口连通的连通孔。

所述缸体和曲轴箱一体成型。

所述曲轴箱侧壁部分覆盖所述进水通道，所述进水通道穿过曲轴箱的侧壁与曲轴箱连通。

曲轴箱内设有曲轴和柱塞组件，柱塞组件一端插入到缸孔内，另一端安装在曲轴上。

所述柱塞组件包括连接到曲轴的连杆，所述连杆与曲轴之间的摩擦面上设有水润滑摩擦副。

所述进水孔设置在曲轴箱上与进水通道正对的一侧。

本发明提供的水润滑曲轴式高压柱塞泵，在缸体上设置连通到曲轴箱的进水通道，并在曲轴箱上设置进水孔，外部水源依次通过进水孔、曲轴箱、进水通道到达缸头上的水流通道，使得曲轴箱内能够充满水，从而使得曲轴箱内可以采用全水润滑，不再需要采用油润滑，也就不需要在缸头和曲轴箱之间进行密封设计。由于没有油润滑，就不会对谁造成污染，也不会因为水的存在影响油润滑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中曲轴式高压柱塞泵结构图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为本发明实施例中缸头主视图；

图4为图3中B-B剖视图；

图5为本发明实施例中缸体和曲轴箱一体结构示意图；

图6为图5中C-C剖视图；

图7为本发明实施例中缸头的第一立体图；

图8为本发明实施例中缸头的另一立体图；

图9为本发明实施例中柱塞组件结构示意图；

图10为本发明实施例中安装环结构图；

图11为图10中D-D剖视图。

附图标记：10-缸头，11-水流通道，12-进水口，13-出水口，14-第一止回阀，15-第二止回阀，16-连通孔，17-开口，20-缸体，21-缸孔，22-进水通道，30-曲轴箱，31-进水孔，32-曲轴，33-加水口，40-柱塞组件，41-连杆，42-柱塞，43-安装环，44-水润滑摩擦副，411-连杆孔，421-柱塞孔，441-凹槽，50-端盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，如图1和图2所示，本发明实施例中高压柱塞泵包括缸头10、缸体20和曲轴箱30，其中缸体20上设有贯通的缸孔21，并且曲轴箱30位于缸体上缸孔21贯通的一端，缸头10位于缸体20上缸孔21贯通的另一端，如此一来曲轴箱内设置的柱塞组件就可以插入到缸孔内，并且缸孔内的高压水可以通过缸头排出。

为了实现全水润滑，本发明实施例进出水采用如下方案：如图1、图3和图4所示，在缸头10上设置与缸孔连通的水流通道11，水流通道11内的水能够进入到缸孔21内，缸孔21内的水也可以进入到水流通道11中。同时，如图5和图6所示，在缸体20上还设有进水通道22，所述进水通道22连通水流通道11和曲轴箱30，并且在曲轴箱30上设有进水孔31，如此一来，就可以通过进水孔31外接水源，外部水源可以依次通过进水孔31、曲轴箱30、进水通道22进入到缸头的水流通道11，实现了缸孔的进水路径；本发明实施例在缸头上还设有与外部连通的出水口，所述出水口与水流通道连通，从而使得缸孔中的高压水可以依次通过水流通道和出水口，实现了出水路径。

由于在曲轴箱上设置进水孔，外部水源依次通过进水孔、曲轴箱、进水通道到达缸头上的水流通道，使得曲轴箱内能够充满水，从而使得曲轴箱内可以采用全水润滑，不再需要采用油润滑，也就不需要在缸头和曲轴箱之间进行密封设计。由于没有油润滑，就不会对谁造成污染，也不会因为水的存在影响油润滑。

为了保证进水更顺畅地到达进水通道，本发明实施例中进水孔设置在曲轴箱30上与进水通道22正对的一侧。

如图5和图6所示，由于高压柱塞泵长期不使用，容易导致曲轴箱30内水分蒸发掉，为了保证能够进行水润滑，本发明实施例曲轴箱30上还设有与外部连通的加水口33，并且加水口33一般通过密封盖密封住，在需要的时候可以打开密封盖向曲轴箱30内加水。

一般情况下，所述缸头10上对应所述进水通道22设有进水口12，进水通道通过进水口与水流通道连通，具体而言，如图4和图7所示，缸头和缸体之间有对应的安装面，本发明实施例是在缸头10的安装面上设置进水口12，并且进水口12的位置要和进水通道22对应并连通。

本发明实施例中水流通道11和进水口12、出水口13分别连通，故而在设计时需要保证进水过程水流通道仅仅和进水口连通，而和出水口是不连通的；同时在出水过程中水流通道仅仅和出水口连通，而和进水口是不连通的；具体而言可以采用类似电磁控制阀的方式进行实现。为了保证产品的可靠性，本发明实施例采用机械结构的方式实现上述功能，具体如下：

第一、如图4所示，进水口12处朝向进水通道22方向设有第一止回阀14，所述第一止回阀14阻断水流通道中的液体进入进水通道，此处朝向进水通道方向是指第一止回阀14的阀体密封方向朝向进水通道22，并且第一止回阀上的弹簧作用阀体的弹力也朝向进水通道22方向，此种情况下，只有进水通道22中压力大于水流通道，才能够将第一止回阀顶开并实现进水，如果水流通道中压力大于进水通道，则无法产生与弹簧相反的作用力，也就是在出水过程中不会从进水通道出水。

第二、如图4所示，出水口13处朝向水流通道方向设有第二止回阀15，所述第二止回阀15阻断出水口外部的液体进入水流通道11，此处朝向水流通道11方向是指第二止回阀15的阀体密封方向朝向水流通道，并且第二止回阀15上的弹簧作用阀体的弹力也朝向水流通道11方向，与上述原理一样，可以保证只有出水过程能顶开第二止回阀实现出水，但是进水过程不会从出水口中进水。

为了保证高压柱塞泵的流量，本发明实施例中缸体上设有至少两个缸孔，本发明实施例优选采用设置3个缸孔或者5个缸孔的方案，在具有多个缸孔的情况下，如图8所示，本发明实施例在缸头上对应每个缸孔均设置有出水口13，并且在出水口13处设有将出水口连通的连通孔16，如此一来可以将所有出水口13汇聚，只需要通过一个开口17连接一根出水管即可。

为了保证曲轴箱和缸体之间的密封性能，本发明实施例优选将缸体20和曲轴箱30一体成型，并且缸体20上朝向曲轴箱30的一端面在功能上起到曲轴箱的侧壁的用途。

为了使得整体造型更加简洁顺畅，如图5和图6所示，本发明实施例将曲轴箱30上缸体直接连接的侧壁部分覆盖所述进水通道22，如此一来，本发明实施例中进水通道22需要穿过曲轴箱30的侧壁与曲轴箱连通。

本发明实施例中实现高压泵水的结构为：如图1和图2所示，在曲轴箱内设有曲轴32和柱塞组件40，柱塞组件40一端插入到缸孔21内，另一端安装在曲轴32上，通过曲轴32带动柱塞组件40在缸孔21内做活塞运动，从而实现高压泵水。本发明实施例中柱塞组件40包括连接到曲轴的连杆41，为了保证本发明实施例中柱塞组件在水润滑的情况能够更好地工作，所述连杆41与曲轴32之间的摩擦面上设有水润滑摩擦副，其中水润滑摩擦副主要采用增强塑料制成。

当然，本发明实施例中曲轴箱30是具有内部容置腔的结构，本发明实施例中提到的连通到曲轴箱都是指连通到曲轴箱30的内部容置腔，并且为了保证内部容置腔的密封性，如图2所示，本发明实施例在容置腔的两个端面设置密封用的端盖50，并且上述的曲轴32就是通过端盖50进行安装固定。

实施例2

本发明实施例提供一种柱塞组件，该柱塞组件主要用于高压柱塞泵，实施例1中提供的高压柱塞泵尤其适用于本实施例提供的柱塞铸件，如图9所示，本发明实施例中的柱塞组件40包括柱塞42和连杆41，其中柱塞42是在缸孔内做活塞运动的部分，而连杆41是和驱动轴连接的部分，具体而言连杆41包括套装在驱动轴上的安装环43，这里的驱动轴主要是指实施例1中提到的曲轴，为了保证安装环与驱动轴之间具有较好的水润滑，如图9所示，本发明实施例在柱塞42上设有贯通柱塞两端的柱塞孔421，如图10和图11所示，本发明还在连杆41上设有连杆孔411，连杆孔411一端与柱塞孔421连通，另一端连通到安装环43的内侧摩擦面，从而使得缸孔内的水能够依次通过柱塞孔421和连杆孔411到达安装环的内侧摩擦面，使得安装环与曲轴之间能够有充分的水润滑，提高了柱塞组件的水润滑效果。

为了保证本发明实施例中柱塞组件能够很好地适用于曲轴，本发明实施例中柱塞与连杆之间通过球绞连接。

为了减少安装环和驱动轴之间的摩擦损耗，如图10和图11所示，本发明实施例在安装环43与驱动轴之间的摩擦面上设有水润滑摩擦副44，并且优选将水润滑摩擦副44固定在安装环43上，其中水润滑摩擦副44一般由增强塑料制成，能够更好地使用全水润滑的环境。

在具有水润滑摩擦副的情况，本发明实施例中连杆孔411穿透所述水润滑摩擦副44，使得缸孔中的水能够直接到达摩擦副44与驱动轴之间的摩擦面。

如图10和图11所示，为了能更好地对水润滑摩擦副进行冷却和润滑，本发明实施例还在水润滑摩擦副44的内侧摩擦面上设有轴向贯通的凹槽441，使得水润滑摩擦副44所在空间内的水能够充分地经过凹槽441，实现对对水润滑摩擦副的冷却和润滑。

本发明实施例中贯通凹槽441和连杆孔411优选错位设置，当然也可以选择贯通凹槽和连杆孔设置在一个位置，使得连杆孔穿透水润滑摩擦副的位置位于所述贯通凹槽的底部，缸孔内的水可以直接进入到凹槽，实现润滑和冷却。

为了冷却和润滑效果，本发明实施例在水润滑摩擦副上设有2至8个按阵列均匀分布的所述凹槽。

本发明实施例还提供一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，该高压柱塞泵基本结构和实施例1基本相同，主要是采用本实施例提供的柱塞组件，具体而言该高压柱塞泵包括缸头、缸体和曲轴箱，缸体上设有贯通的缸孔，曲轴箱位于缸体上缸孔贯通的一端，缸头位于缸体上缸孔贯通的另一端，缸头上设有与缸孔连通的水流通道；曲轴箱内设有曲轴和柱塞组件，柱塞组件一端插入到缸孔内，另一端安装在曲轴上，所述柱塞组件本实施例提供的柱塞组件。

本发明实施例主要运用于液压技术领域，尤其是运用于高压柱塞泵中，如曲轴式的水润滑高压柱塞泵。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水润滑曲轴式高压柱塞泵，包括缸头、缸体和曲轴箱，缸体上设有贯通的缸孔，曲轴箱位于缸体上缸孔贯通的一端，缸头位于缸体上缸孔贯通的另一端，缸头上设有与缸孔连通的水流通道；其特征在于，所述缸体上还设有进水通道，所述进水通道连通水流通道和曲轴箱，所述曲轴箱上设有进水孔；所述缸头上还设有与外部连通的出水口，所述出水口与水流通道连通。

2.根据权利要求1所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述缸头上对应所述进水通道设有进水口，进水通道通过进水口与水流通道连通。

3.根据权利要求1所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述曲轴箱上还设有与外部连通的加水口。

4.根据权利要求2所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述进水口处朝向进水通道方向设有第一止回阀，所述第一止回阀阻断水流通道中的液体进入进水通道；所述出水口处朝向水流通道方向设有第二止回阀，所述第二止回阀阻断出水口外部的液体进入水流通道。

5.根据权利要求4所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述缸体上设有至少两个缸孔，所述缸头上对应缸孔设有至少两个出水口，所述出水口处设有将出水口连通的连通孔。

6.根据权利要求1所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述缸体和曲轴箱一体成型。

7.根据权利要求6所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述曲轴箱侧壁部分覆盖所述进水通道，所述进水通道穿过曲轴箱的侧壁与曲轴箱连通。

8.根据权利要求1所述的高压柱塞泵，其特征在于，曲轴箱内设有曲轴和柱塞组件，柱塞组件一端插入到缸孔内，另一端安装在曲轴上。

9.根据权利要求8所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述柱塞组件包括连接到曲轴的连杆，所述连杆与曲轴之间的摩擦面上设有水润滑摩擦副。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的高压柱塞泵，其特征在于，所述进水孔设置在曲轴箱上与进水通道正对的一侧。