CN108278201B - 一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端，其函体利用锥面定位在泵体的内腔中，并且函体的尾端设有外丝扣，泵体通过联接在外丝扣上的拼帽与机身立板相固定；组合阀包括具有前后阀面的阀座，该阀座设置在泵体的内腔内并紧贴函体端面形成工作腔，阀座的后阀面上设有进液阀芯，进液弹簧与填料的自封调整弹簧为一体，阀座的前阀面上设有排液阀芯和排液弹簧。本液力端采用函体与进液阀一体化设计，缩短了泵体长度、简化配套件、减少无效容积、提高泵效、节约成本、达到轻量化设计要求。

Description

一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端

技术领域

本发明涉及一种往复式柱塞泵的液力端，更具体地说是涉及一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端。

背景技术

往复式柱塞泵主要构成部分为动力端、液力端，动力端由机身、曲轴、连杆、十字头、接杆、轴承通盖，轴承闷盖等组成，液力端是由泵体、函体、柱塞、填料、导向套、调节器、补偿弹簧、进液阀组、排液阀组、阀套、压盖、法兰高压螺栓等组成。所为液力端主要承担介质液体、通过液力端的柱塞在动力端作功下带动柱塞往复作功，至使介质液体在定量下升压后排出，达到工况要求。

由于往复式柱塞泵属容积式高压泵，已广泛应用于输送高压液体的各工业领域，往复泵的液力端也是泵的核心部位，会是往复泵运行中直接消耗经常指标、泵效、易损件寿命、可靠性等。所以，各种结构的液力端是否适合工况条件，这是很重要的。常规设计中的液力端结构有立式、水平式、组合式，配套阀组种类很多有平板阀、锥形阀、蘑菇阀、球形阀，结构为单阀(进、排阀各自设计)、组合阀，一般液力端设计泵头为长方形锻件、铸钢件，见图7。

如何更进一步来优化泵体、函体、机身的组合结构方式使之优化液力端的总体布局，结构简单、拆装方便、用材经济、安全、质量高、效率高、寿命长，这是往复式柱塞泵的提升要求，也是广大用户在新时期所需的创新往复式柱塞泵产品的期望。开发一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端可改变常规柱塞泵液力端的不足，达到高效、高可靠性、长寿命的往复式柱塞液力端。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统往复式柱塞泵液力端耗材大、加工量大、易应力集中、效率低、易损件寿命短、拆装困难，在高压下泵体易开裂的不足，而提供一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端，它采用函体与进液阀一体化设计，以缩短泵体长度、简化配套件、减少无效容积、提高泵效、节约成本、达到轻量化设计要求。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端，包括与机身连接的泵体，装配在柱塞上、容柱塞往复运动的函体和密封组件，以及组合阀，其特征是所述函体利用锥面定位在泵体的内腔中，并且函体的尾端设有外丝扣，所述的泵体通过联接在函体外丝扣上的拼帽与机身立板相固定；所述的组合阀包括具有前后阀面的阀座，该阀座设置在所述泵体的内腔内并紧贴函体端面形成工作腔，阀座的后阀面上设有进液阀芯，进液阀芯与所述密封组件之间设有将进液阀芯的进液弹簧与填料的自封调整弹簧为一体的共用弹簧；阀座的前阀面上设有排液阀芯，并且与紧贴在阀座前端面的排液阀套形成排液腔，排液腔内设有排液弹簧作用于排液阀芯；所述的阀座上设有进液流道由所述的进液阀芯与所述的工作腔相隔。

进一步地，所述阀座的前后阀面呈相对的锥形阀面，所述阀座上的进液流道具有与泵体上的进液口相通的环形流道和斜向进液孔，所述的进液阀芯以可开启或闭合进液流道的方式设在后阀面上，并且在所述函体的前端设有台阶，用来进液阀芯在台阶导向中运行，并设有多条流道。

进一步地，所述的排液阀套通过螺接在泵体前端的旋塞顶紧限位，当旋塞往前上紧时，端面顶住排液阀套的端面，此时从排液阀套、组合阀座至函体端面的轴向作用力都作用在函体与泵体的锥面上，形成一个直线的力传递分力作用，减少由于泵体的台阶应力集中造成开裂现象。

进一步地，所述函体的外圆具有与泵体内腔锥面定位用的锥柱面、与机身立板内孔配合的圆柱面以及所述的外丝扣，外丝扣上还联接有调节螺帽；所述函体的内腔设有所述密封组件定位用的台阶，密封组件的主、付密封副由该台阶隔开相互不受轴向力的干涉。

进一步地，在邻近阀座的函体的外圆上设有密封圈，在对应油环处设有进油定位孔，可固定进润滑油的接头，油环装配在柱塞上紧贴主密封副。

进一步地，所述泵体与机身立板之间设有定位销，再结合泵体内孔的锥形面与函体外圆的锥形面定位配合，通过上述拼帽将机身、泵体、函体连串固定成一体，不需其它多个螺栓连接上扣。

进一步地，所述阀座的外圆上设有前、后密封圈，分置在进液流道的两侧，用来阻止排液与进液介质的相互干涉泄漏。

进一步地，所述排液阀套设置外圆为所述的排液腔与泵体上的排液口相通，排液腔的外圆端设有密封圈，内腔设有排液阀芯和排液弹簧定位用的内孔和台阶，排液腔的流道从外圆至内腔根据流道流速来设定流道数量。外圆与阀座为同一尺寸，便于拆装，外圆的密封为阻隔排液的介质互串。

进一步地，所述的泵体可按缸数要求进行配置(二、三、五、七、九)，呈“8”字形的多缸组焊卧式结构，并在上端对应排液口的位置组焊排液管汇，下端对应进液口的位置组焊进液管汇，形成组焊后一体的圆筒形泵体，再通过热处理，消应工艺后加工成一个多内腔的泵体。

进一步地，所述进液管汇和排液管汇的两端分别设有进液法兰的排液法兰，法兰的左右位置根据现场的安装要求可以互换。可根据泵体的进液排液缸数按缸腔的进液口、排液口开设流道，与泵体进行组焊成一体的液缸体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1，本液力端的一头利用函体上的外丝扣及拼帽将机身、泵体、函体连串固定成一体，另一头利用旋塞上紧，将从排液阀套、阀座至函体端面的轴向作用力都作用在函体与泵体的锥面上，形成一个直线的力传递分力作用，减少由于泵体的台阶应力集中造成开裂现象。

2，组合阀的阀座与函体采用一体化设计，进液阀芯的进液弹簧与填料的自封调整密封弹簧为一体，阀座的前端安置排液阀芯，排液弹簧，这样缩短了尺寸链，使泵体总长度缩短了，减低了运动惯量，减少了震动噪声，减少了无效容积，提高泵效，延长了易损件的寿命。

3，进、排液管汇两端设有法兰，可互换接管位置，根据泵体的缸数在进液与排液口开设流道与泵体组焊成一体。采用函体与泵体机身连串式联接，函体内孔采用主付填料密封的组合结构，简化了拆装程序，便于现场更换易损件。

4、采用进、排液管汇与泵体一体化设计，提高管汇的自身强度，减低了管汇与泵体的中心高度，减少了安装点、泄漏点、震动点，有利于液力端的轻量化设计。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明的外形示意图。

图3为主要反映泵体、函体、机身串联组合的结构示意图。

图4为函体的结构示意图。

图5为函体的侧视图。

图6为主要反映函体与组合阀间的结构示意图。

图7为现有技术的结构示意图。

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。

结合图1所示，本发明的函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端主要包括有机身、泵体1、柱塞2、函体9、密封组件、组合阀、排液阀套7、拼帽28及旋塞21等，其中：

泵体1如图2所示，按缸数要求配置，可以是二缸、三缸、五缸、七缸、九缸等，泵体1用厚壁型材管进行组焊，成“8”字形，上端在排液口27处组焊排液管汇19，下端在进液口26处组焊进液管汇20，组焊后成一体的圆筒形泵体，通过热处理，消应工艺后进行金加工成一个组焊式水平卧式泵体。泵体1的前端面通过定位销18定位在机身的立板17上，泵体1的每一缸腔内设有一个锥形面用来安装函体9，泵体与机身的固定由内孔锥形面与函体的外圆锥柱面91定位配合再通过拼帽28固定在机身的前立板17上。具体是函体9的尾端外圆上有连接螺栓一体化设计的外丝扣94，在外丝扣94上设置拼帽28和调节螺帽16，通过拼帽28把三体(机身、泵体、函体)连串固定成一体，不需其它多个螺栓连接上扣。

如图2、3所示，进液管汇20的两端设有进液法兰25，法兰的左右位置根据现场的安装要求可以互换接管位置。进液管汇20根据泵体的缸数按缸腔的进液口26开设流道与泵体1组焊成一体。同样，排液管汇19的两端设有排液法兰24，位置也可以互换，排液管汇19根据泵体上的排液口27开设流道位置，与泵体1进行组焊合成一体。

如图4、5所示，函体9与连接螺栓为一体化设计，即在其尾端设有外丝扣94，可直接联接拼帽28和调节螺帽16。函体的外圆圆柱面与锥柱面91相结合，可与机身立板17的内孔和泵体1内腔的锥形面配合。函体9的内腔设置有数个台阶用来安装柱塞2、油环12、主密封副(由后往前依序包括有主填料11、导向弹簧座10、自封调整弹簧)、付密封副(由前往后依序包括有付导向套13、付填料14、后压环15、调节螺帽16)，主、付密封副之间由台阶隔开相互不受轴向力的干涉，并且在函体前端的端口处有一台阶92设置为进液阀芯的导向面，用来进液阀芯5在台阶导向中进行运行，并设有多条流道93。在函体的前端邻近阀座处设有密封圈。油环12设在主填料11的后面并由台阶限位，在油环位置上设有进油的定位孔95，可固定进润滑油的接头。

如图6所示，组合阀设置为双锥形阀面、阀座3与函体9组合设计。具体包括有阀座3、进、排液阀芯5、4和进、排液弹簧，其中阀座3具有前后相对的锥形阀面，设置在泵体1内并紧贴函体9端面而形成工作腔22，阀座3上的进液流道由与泵体上的进液口26相通的环形流道31和斜向进液孔32构成，它与工作腔22通过进液阀芯5相隔。阀座3的外圆上设有前、后密封圈，分置在进液流道的两侧，用来阻止排液与进液介质的相互干涉泄漏。进液阀芯5以可开启或闭合进液流道的方式设在阀座3的后阀面上，进液阀芯的进液弹簧采用与填料的自封调整弹簧为一体的共用弹簧6，弹簧6的两头顶在进液阀芯5和主密封副的导向弹簧座10之间。排液阀芯4设在阀座3的前阀面上，与紧贴在阀座前端面的排液阀套7并形成排液腔23，排液弹簧8设在排液阀芯4与排液阀套7之间。排液阀套7外圆与阀座3为同一尺寸，便于拆装，设置外圆为排液腔23与泵体上的排液口27相通，排液腔23的外圆前端设有密封圈，以阻隔排液的介质互串。内腔设有排液阀芯4和排液弹簧8定位用的内孔和台阶，排液腔23的流道从外圆至内腔根据流道流速来设定流道数量。

组装时，泵体1与机身的固定定位由函体9外圆尾端外丝扣94上的拼帽28和调节螺帽16拉紧联接，组合阀座3后平面贴在函体9的端面上，阀座3的前平面由排液阀套7贴住，外丝扣旋塞21拧在泵体1的内丝扣上，当旋塞21往前上紧时，端面顶住排液阀套7的端面，此时从排液阀套7、组合阀座3至函体9端面的轴向作用力都作用在函体与泵体的锥面上，形成一个直线的力传递分力作用。当柱塞2往后运行时，进液阀芯5启开，填料密封压缩，排液阀关闭，液体从进液口26吸入，从阀座的环形流道中进入到柱塞工作腔22中；当柱塞2往前运行时，进液阀关闭，腔内压力升高，填料密封受压排液阀芯4启开，高压液体排出。

Claims (9)

1.一种函体、泵体、机身连串式组合结构的液力端，包括与机身连接的泵体，装配在柱塞上、容柱塞往复运动的函体和密封组件，以及组合阀，其特征在于：所述函体利用锥面定位在泵体的内腔中，并且函体的尾端设有外丝扣，所述的泵体通过联接在函体外丝扣上的拼帽与机身立板相固定；所述的组合阀包括具有前后阀面的阀座，该阀座设置在所述泵体的内腔内并紧贴函体端面形成工作腔，阀座的后阀面上设有进液阀芯，进液阀芯与所述密封组件之间设有将进液阀芯的进液弹簧与填料的自封调整弹簧为一体的共用弹簧；阀座的前阀面上设有排液阀芯，并且与紧贴在阀座前端面的排液阀套形成排液腔，排液腔内设有排液弹簧作用于排液阀芯；所述的阀座上设有进液流道，由所述的进液阀芯与所述的工作腔相隔；所述的排液阀套通过螺接在泵体前端的旋塞顶紧限位。

2.如权利要求1所述的液力端，其特征在于：所述阀座的前后阀面呈相对的锥形阀面，所述阀座上的进液流道具有与泵体上的进液口相通的环形流道和斜向进液孔，所述的进液阀芯以可开启或闭合进液流道的方式设在后阀面上，并且在所述函体的前端设有可供进液阀芯动作导向用的台阶和多条流道。

3.如权利要求1或2所述的液力端，其特征在于：所述函体的外圆具有与泵体内腔锥面定位用的锥柱面、与机身立板内孔配合的圆柱面以及所述的外丝扣，外丝扣上还联接有调节螺帽；所述函体的内腔设有所述密封组件定位用的台阶，密封组件的主、付密封副由该台阶隔开并限位。

4.如权利要求3所述的液力端，其特征在于：在邻近阀座的函体的外圆上设有密封圈，在对应油环处设有进油定位孔，油环装配在柱塞上紧贴主密封副。

5.如权利要求1所述的液力端，其特征在于：所述泵体与机身立板之间设有定位销。

6.如权利要求1所述的液力端，其特征在于：所述阀座的外圆上设有前、后密封圈，分置在进液流道的两侧。

7.如权利要求1所述的液力端，其特征在于：所述排液阀套设置外圆为所述的排液腔与泵体上的排液口相通，排液腔的外圆前端设有密封圈，内腔设有排液阀芯和排液弹簧定位用的内孔和台阶，排液腔的流道从外圆至内腔根据流道流速来设定流道数量。

8.如权利要求1所述的液力端，其特征在于：所述的泵体呈“8”字形的多缸组焊结构，并在上端对应泵体上进液口的位置组焊排液管汇，下端对应泵体上进液口的位置组焊进液管汇。

9.如权利要求8所述的液力端，其特征在于：所述进液管汇两端设有位置可以互换的进液法兰，所述排液管汇两端设有位置可以互换的排液法兰。