CN106481540A - 一种柱塞泵动力端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柱塞泵动力端，包括机身(1)，设置在机身(1)内的曲轴(2)，及由曲轴(2)带动作径向往复运动的N组传动组件，N组传动组件分别与液力端的N个柱塞(10)连接，其中N为自然数；曲轴(2)的两端与机身之间分别通过轴承连接；其特征在于：所述N组传动组件结构相同，均包括连杆(3)和十字头(4)，其中连杆(3)的第一端与曲轴的连杆轴颈通过连杆大头滚动轴承(8)联接，连杆(3)的第二端与十字头(4)的第一端联接，液力端的柱塞(10)与十字头(4)的第二端联接。与现有技术相比，本发明的优点在于：液力端的柱塞直接与十字头连接，省去中间连接杆，因此不存在中间杆密封容易漏油问题，装配及拆装方便。

Description

一种柱塞泵动力端
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵动力端。
背景技术
往复式柱塞泵的动力端一般包括有机身，安装在机身内的曲轴、连杆、十字头、中间杆，中间杆与液力端的柱塞联接，在曲轴带动下，经连杆、十字头、中间杆驱动柱塞进行往复运动；在上述连接结构中，除了曲轴与机身连接处安装滚柱轴承外，其余摩擦部件之间均采用瓦片轴套等滑动摩擦结构。十字头与中间杆一般采用丝扣或法兰形式联接，中间杆与柱塞联接，机身的十字头滑道一般采用整体圆柱式或薄壁缸套镶装式，如果多缸结构，缸间是相互隔离开的，相邻缸结构之间留有较窄的鼻梁结构。机身的前端面再与液力端泵体进行联接。传统设计的柱塞泵动力端往往存在设计中的不足，普遍存在效率低、噪声大，实际应用中常出现机身滑道孔端拉毛发热，应力集中开裂，特别是缸间鼻梁易开裂，中间杆密封容易漏油，装配及拆装困难，特别与液力端的联接受现场腐蚀后难以拆卸，动力端体积大，这些先天不足影响了往复式柱塞泵向高效、节能、轻量化发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种装配、拆装简单的柱塞泵动力端。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柱塞泵动力端，包括机身，设置在机身内的曲轴，及由曲轴带动作径向往复运动的N组传动组件，N组传动组件分别与液力端的N个柱塞连接，其中N为自然数；曲轴的两端与机身之间分别通过轴承连接；其特征在于：所述N组传动组件结构相同，均包括连杆和十字头，其中连杆的第一端与曲轴的连杆轴颈通过滚动轴承联接，连杆的第二端与十字头的第一端联接，液力端的柱塞与十字头的第二端联接。
所述机身内设有用于设置十字头的导轨孔，该导轨孔为敞开式结构，导轨孔内壁上部固定有上导板，导轨孔内壁下部固定有下导板，十字头则固定在上导板和下导板之间。
所述十字头的第一端设有前端孔，前端空孔内设置有用于安装连杆的小头轴承十字头与连杆之间通过十字头销固定，十字头销的二端采用孔用挡圈固定以防止十字头销轴向窜动；所述十字头的第二端设置有定位圆台，定位圆台内安装有半球调整块和半球调整块配合的调芯球，定位圆台的外圆设置有丝扣，液力端的柱塞通过卡环和压紧螺帽安装固定在十字头第二端定位圆台外圆。
当N＝1时，曲轴与机身之间设有两个支点连接结构，这两个支点连接结构分别为：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构；
当N≥2时，机身内部固定设有大于等于1小于等于N-1个的固定支撑板，每个固定支撑板分别通过轴承与曲轴联接，因此，曲轴与机身之间设有大于等于三小于等于N+1个支点连接结构，这些支点连接结构包括：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构，及设置在机身内部的大于等于1小于等于N-1个固定支撑板与曲轴之间的轴承连接结构。
所述曲轴的两端与机身之间分别通过滚动轴承连接，当固定支撑板的个数为2个及两个以下时，固定支撑板与曲轴的主轴颈之间通过曲轴滑动轴承连接；当固定支撑板的个数在三个以上时，靠近机身两个端部的两块固定支撑板与曲轴之间通过两边滑动轴承连接，处于中间的剩余固定支撑板与曲轴之间通过中间滚动轴承连接。
所述曲轴上设有与固定支撑板个数对应的扇子板圆台，每个固定支撑板分别与曲轴的一个扇子板圆台通过轴承联接。
靠近机身端部的扇子板圆台外圆上安装了二块甩油板，甩油板与接油盒连通，接油盒与油池连通。
机身中部设置有一条运动件观察窗。
与现有技术相比，本发明的优点在于：液力端的柱塞直接与十字头连接，省去中间连接杆，因此不存在中间杆密封容易漏油问题，装配及拆装方便。
附图说明
图1为本发明实施例中柱塞泵动力端结构示意图；
图2为本发明实施例中柱塞泵动力端机身结构示意图；
图3为本发明实施例中柱塞泵动力端另一视角结构示意图；
图4为本发明实施例中柱塞泵动力端再一视角结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～4所示的柱塞泵动力端，包括机身1，设置在机身1内的曲轴2，及由曲轴2带动作径向往复运动的N组传动组件，N组传动组件分别与液力端的N个柱塞10连接，其中N为自然数；曲轴2的两端与机身之间分别通过轴承连接；
当N＝1时，曲轴与机身之间设有两个支点连接结构，这两个支点连接结构分别为：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构；
当N≥2时，机身内部固定设有大于等于1小于等于N-1个的固定支撑板22，每个固定支撑板22分别通过轴承与曲轴联接，因此，曲轴2与机身之间设有大于等于三小于等于N+1个支点连接结构，这些支点连接结构包括：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构，及设置在机身内部的大于等于1小于等于N-1个固定支撑板与曲轴之间的轴承连接结构。因此，当动力端带动两个以上的柱塞时，曲轴2与机身之间，除了曲轴两端与机身之间的轴承连接结构外，在曲轴2中部与机身之间还设有轴承连接结构。在曲轴2中部与机身之间设置轴承连接结构，可以有效提高机身与曲轴之间的机械联接部件的寿命，还能防止机身滑道孔端部开裂发毛。
由于柱塞泵动力端的体积往往比较庞大，当柱塞泵动力端需要带动多个柱塞时，曲轴往往采取分体结构，即由多段曲轴连接成一根长的曲轴，为了消除分体曲轴之间的轴向误差，所述曲轴的两端与机身之间分别通过滚动轴承连接，当固定支撑板的个数为2个及两个以下时，固定支撑板与曲轴之间通过曲轴滑动轴承连接；当固定支撑板的个数在三个以上时，靠近机身两个端部的两块固定支撑板与曲轴之间通过两边滑动轴承23连接，处于中间的剩余固定支撑板与曲轴之间通过中间滚动轴承7连接。因此曲轴2与机身1之间的支点连接结构采用滚动轴承与滑动轴承相结合，有效提高机械效率及轴承副寿命。当然，这种方式，对于整体式曲轴同样适用。
以下通过N＝5为例，对本发明的柱塞泵动力端结构进行详细说明，该柱塞泵动力端包括机身1、曲轴2、连杆3、十字头4、上导板5、下导板6、中间滚动轴承7、连杆大头滚动轴承8、连小头滚针轴承9、联体柱塞10、调芯球11、半球调整块12、卡环13、压紧螺母14、密封盒挡板15、密封盒16、十字头销17、曲轴滚动轴承18、轴承通盖19、轴承闷盖20、接油盒21、固定支撑板22、二边滑动轴承23和甩油盘24，参见图1～3所示。
机身1为五缸结构，机身1与曲轴2之间具有六个支点连接结构，分别为：曲轴两端与机身之间的曲轴滚动轴承18连接结构，设置在机身内部的4个固定支撑板与曲轴之间的轴承连接结构，其中靠近机身两个端部的两块固定支撑板与曲轴之间通过两边滑动轴承23连接，处于中间的两个固定支撑板与曲轴之间通过中间滚动轴承7连接。其中中间两个固定支撑板与曲轴之间，曲轴二端与机身之间均为滚动轴承连接，可承受曲轴的径向力弯矩，增加钢度；靠近机身端部二边的二个辅助支点连接结构为滑动轴承，主要用于为分体装配式曲轴，对曲轴A、B、C、D拐的受力弯矩进行辅助，减低曲轴、机身的应力点，特适合五缸以上多缸泵动力端上应用。
所述曲轴设置了六个扇子板圆台，中间四个扇子板圆台分别与四个固定支撑板之间通过轴承连接，即：中间相邻的两个扇子板圆台外圆上安装前述中间滚动轴承7，在中间另外两个扇子板圆台外圆上安装前述二边滑动轴承23，靠近机身端部的两块扇子板圆台外圆上分别安装有甩油板24，甩油板24与接油盒21连通，接油盒21与油池连通。
所述N组传动组件结构相同，均包括连杆3和十字头4，其中连杆3的第一端与曲轴的连杆轴颈通过连杆大头滚动轴承8联接，连杆3的第二端与十字头4的第一端联接，液力端的柱塞10与十字头4的第二端联接。所述十字头4的第一端设有前端孔，前端空孔内设置有用于安装连杆3的连杆小头滚动轴承9，十字头4与连杆3第二端之间通过十字头销17固定，十字头销17的二端采用孔用挡圈固定以防止十字头销轴向窜动；十字头的第二端设置有定位圆台，定位圆台内安装有半球调整块12和半球调整块12配合的调芯球11，定位圆台的外圆设置有丝扣，液力端的柱塞10通过卡环13和压紧螺帽14安装固定在十字头第二端定位圆台外圆。
所述机身1内设有上下贯通的用于设置N个十字头的导轨孔，该导轨孔为左右也贯通的的敞开式结构，导轨孔内壁设有N组对称设置的上导板5和下导板6，N个十字头4分别固定在N组对称设置的上导板5和下导板6之间，所述机身1与液力端交界处设有连体密封盒挡板15，连体密封盒挡板15上设有N个敞开式密封盒孔，每个密封盒孔内分别设有与N个柱塞10密封联接的密封盒16；因此N个柱塞之间没有隔离。十字头第二端与连体密封盒挡板15之间留有用于柱塞10、半球调整块12、调芯球11、卡环13和压紧螺帽14的间隙窗25；机身1中部设置有一条运动件观察窗27。
本实施例提供的柱塞泵动力端与现有技术相比，其优点为：
1、五缸柱塞泵动力端的机身采用六个支点连接结构，采用滚动轴承与滑动轴承相结合，适用于分体曲轴，改变常规五缸柱塞泵的滑动摩擦变成滚动摩擦，有效提高机械效率及轴承副寿命；
2、机身的十字头与导轨孔之间、十字头与密封盒之间、机身与泵体的贴合连接处均采用敞开式结构，缸间相互无隔离，取消原结构机身缸间中的鼻梁，减少了各种应力点，有助于机身由于各应力集中引起观察的开裂；
3、液力端的柱塞体直接联接在十字头上，减少了原结构中的中间接杆，这样减少了加工件积累误差，提高装配精度、缩短了机身的长度，提高整泵的机械强度、钢度，拆装柱塞体更方便，减低了制造成本。

Claims (8)

1.一种柱塞泵动力端，包括机身(1)，设置在机身(1)内的曲轴(2)，及由曲轴(2)带动作径向往复运动的N组传动组件，N组传动组件分别与液力端的N个柱塞(10)连接，其中N为自然数；曲轴(2)的两端与机身之间分别通过轴承连接；其特征在于：所述N组传动组件结构相同，均包括连杆(3)和十字头(4)，其中连杆(3)的第一端与曲轴的连杆轴颈通过连杆大头滚动轴承(8)联接，连杆(3)的第二端与十字头(4)的第一端联接，液力端的柱塞(10)与十字头(4)的第二端联接。
2.根据权利要求1所述的柱塞泵动力端，其特征在于：所述十字头(4)的第一端设有前端孔，前端空孔内设置有用于安装连杆(3)的连杆小头滚动轴承(9)，十字头(4)与连杆(3)的第二端之间通过十字头销(17)固定。
3.根据权利要求2所述的柱塞泵动力端，其特征在于：所述十字头的第二端设置有定位圆台，定位圆台内安装有半球调整块(12)和半球调整块(12)配合的调芯球(11)，定位圆台的外圆设置有丝扣，液力端的柱塞(10)通过卡环(13)和压紧螺帽(14)安装固定在十字头第二端定位圆台外圆。
4.根据权利要求3所述的柱塞泵动力端，其特征在于：所述机身(1)中部设置有一条运动件观察窗。
5.根据权利要求4所述的柱塞泵动力端，其特征在于：当N＝1时，曲轴与机身之间设有两个支点连接结构，这两个支点连接结构分别为：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构；当N≥2时，机身内部固定设有大于等于1小于等于N-1个的固定支撑板(22)，每个固定支撑板(22)分别通过轴承与曲轴联接，因此，曲轴(2)与机身之间设有大于等于三小于等于N+1个支点连接结构，这些支点连接结构包括：曲轴两端与机身之间的轴承连接结构，及设置在机身内部的大于等于1小于等于N-1个固定支撑板与曲轴之间的轴承连接结构。
6.根据权利要求5所述的柱塞泵动力端，其特征在于：所述曲轴(2)的两端与机身(1)之间分别通过曲轴滚动轴承(18)连接，当固定支撑板的个数为2个及两个以下时，固定支撑板(22)与曲轴(2)之间通过滑动轴承连接；当固定支撑板的个数在三个以上时，靠近机身两个端部的两块固定支撑板与曲轴之间通过两边滑动轴承(23)连接，处于中间的剩余固定支撑板与曲轴之间通过中间滚动轴承(7)连接。
7.根据权利要求6所述的柱塞泵动力端，其特征在于：所述曲轴上设有多个扇子板圆台，每个固定支撑板(22)分别与曲轴的一个扇子板圆台通过轴承联接。
8.根据权利要求7所述的柱塞泵动力端，其特征在于：靠近机身端部的两块扇子板圆台外圆上分别安装有甩油板(24)，甩油板(24)与接油盒(21)连通，接油盒(21)与油池连通。
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