CN109441789A - 一种v形组合圈调压换向机构 - Google Patents

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Abstract

一种V形组合圈调压换向机构，属于液压控制技术领域，左右换向杆套上至少有一处设有连杆，连杆上设有接近开关；光孔中设有由若干个V形密封圈构成的密封圈组合件，每个V形密封圈的一端面上设有凸环，另一端面上设有凹槽，前后两个V形密封圈卡合连接，密封圈组合件外侧设有旋压拧紧压圈，通过拧动旋压拧紧压圈压紧密封圈组合件并使每个V形密封圈形成向外的张力，使换向杆在旋压拧紧压圈的调节下与密封圈组合件形成摩擦力可调节的滑动配合。本发明结构更为简单，可根据工作缸的压力不同，可对换向杆的滑动摩擦力进行调节，其工作原理清晰，不仅增加了污泥泵的换向精度，污泥泵的整体工作性能得到了有效提升。

Description

一种V形组合圈调压换向机构
技术领域
本发明属于液压控制技术领域，涉及一种换向机构，特别是涉及一种V形组合圈调压换向机构。
背景技术
随着环境形势日趋严峻，污染物的控制和治理已经刻不容缓，设备在水处理行业扮演的角色也越来越重要，往复泵在水处理的应用也日益突出。往复泵，被公认是世界范围内“往复泵送系统”的科技领导者，它可以泵送固体含量达56%的污水过滤残渣，甚至固体含量达80%的其它稀浆与污泥，往复泵采用液压作为驱动，设备中有一双回路液压系统，从而可以对两个工作缸的提升阀和差位缸同步实现开关，一个工作缸在回程时吸取污泥，与此同时，另一工作缸正处于前推行程，把污泥推入管道，两个工作缸实现轮动，在这一轮动过程中，需要换向机构的参与。中国专利申请号201610170466.5发明专利公开了一种作用于往复泵的换向机构，该换向机构为三组件滑杆换向机构，左右推压滑杆在弹力原件作用下处于复位状态，左右工作缸工作时，任意一侧工作缸内的活塞向推压滑杆方向运动，当活塞运行到指定位置与推压滑杆相碰并推动滑杆沿活塞运动方向移动，当推压滑杆继续移动并与感应滑杆相碰且推动感应滑杆移动，感应滑杆上的感应块随之移动，当感应块进入接近开关感应区(或离开感应区--适用与单接近开关设计)，在接近开关电路控制系统控制下，液压油路换向，工作缸活塞向相反方向运动，工作缸完成换向动作，同时推压滑杆失去活塞对其的作用力，推压滑杆在弹力原件作用下复位，周而复始，工作缸往复运动。其中，推压滑杆与推压滑杆套之间装有密封组件，其作用为：(1)密封组件对推压滑杆的摩擦力对推压滑杆有定位作用，使推压滑杆不能自由移动；(2)当工作缸活塞与工作缸端盖之间腔隙有物料时(双进料设计时有物料)，密封组件起密封作用，防止物料沿推压滑杆与推压滑杆套之间间隙泄漏。该换向机构在实际应用中存在以下几个问题：(1)推压滑杆密封组件为易损件，当磨损后密封性能降低，物料沿推压滑杆向外泄漏；(2)推压滑杆密封组件磨损后对推压滑杆摩擦阻力降低，推压滑杆的定位完全依靠弹力原件的推力作用。当工作缸活塞与工作缸端盖之间腔隙有物料时(双进料设计时有物料)，随着物料腔压力升高，当推压滑杆物料腔端面受压大于弹力原件对推压滑杆作用力时，推压滑杆非指定性向弹力原件侧移动，当推压滑杆继续移动与感应滑杆相碰并推动感应滑杆移动，感应滑杆上的感应块随之移动，当感应块进入接近开关感应区(或离开感应区--适用于单接近开关设计)，在接近开关电路控制系统控制下，液压油路换向，工作缸活塞向相反方向运动，工作缸完成非指定性换向动作；换向后对侧物料腔压力同样迅速上升，造成换向动作快速反复发生，工作缸活塞在短距离内反复换向，工作缸产生无效工作；(3)弹性压力原件长时间、频繁工作，易断裂或弹性发生变化，影响工作稳定性，材质及制作技术要求高；(4)三组件滑杆换向结构，三个滑杆配合间隙要求精确，间隙过大不换向、间隙过小会顶弯或顶断滑杆。
发明内容
本发明针对上述换向机构结构复杂，安装和维护费时费力，每次换向后，弹性元件都需要复位，在工作缸内压力作用下，感应推杆极易出现换向失灵、紊乱的现象，换向精度低等不足，提出一种V形组合圈调压换向机构，采用整杆式结构，可根据工作缸的压力不同对换向杆灵敏度进行调节，可增加换向精度，可使污泥泵整体工作性能得到有效提升。
本发明的技术方案是：一种V形组合圈调压换向机构，包括左工作缸端盖、右工作缸端盖、设置在左工作缸端盖中的左换向杆套，以及设置在右工作缸端盖中的右换向杆套；其特征在于：所述左换向杆套和右换向杆套内部均设有光孔和内螺纹孔，所述左换向杆套、右换向杆套均通过螺栓与各自的工作缸端盖连接固定，所述左换向杆套和右换向杆套上至少有一处设有连杆，所述连杆上设有接近开关；所述光孔中设有由若干个V形密封圈构成的密封圈组合件，每个所述V形密封圈的一端面上设有凸环，每个所述V形密封圈的另一端面上设有凹槽，前一个V形密封圈的凹槽与后一个V形密封圈的凸环相互卡接合连接，所述密封圈组合件外侧设有旋压拧紧压圈，所述旋压拧紧压圈的外轮廓依次由圆柱段、外螺纹段和外六角段构成，所述外螺纹段与所述内螺纹孔旋接，通过拧动外六角段使圆柱段压紧密封圈组合件并使每个V形密封圈形成向外的张力，所述密封圈组合件和旋压拧紧压圈的内部贯穿设有换向杆，所述换向杆上设有至少一个与所述接近开关相作用的感应块，所述换向杆在旋压拧紧压圈的调节下与密封圈组合件形成摩擦力可调节的滑动配合。
所述左换向杆套与右换向杆套的端面上均布设有螺栓孔，螺栓孔中设有与工作缸端盖连接的螺栓。
所述左换向杆套、右换向杆套分别与工作缸端盖之间设有杆套密封组件。
所述密封圈组件前端的换向杆套内设有与换向杆密封的杆密封组件。
所述密封圈组件由若干个可被压缩的弹性体组合叠加构成。
所述弹性体的数量不少于5个，弹性体由1个挡圈、3～N个V型圈和1个压圈组合叠加构成。
所述接近开关与连杆或换向杆套或工作缸端盖中的一个连接固定。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种V形组合圈调压换向机构，用整杆式换向杆代替了以往三段式换向杆结构，结构更为简单，便于换向机构的安装、拆卸和维护，降低了生产成本；同时，本发明可根据工作缸的压力不同，在旋压拧紧压圈和密封圈组合件的共同作用下，对换向杆的滑动摩擦力进行调节，其工作原理清晰，不仅增加了污泥泵的换向精度，污泥泵的整体工作性能得到了有效提升。
具体优点如下：
(1)左右工作缸内活塞向任意一侧运动至指定位置与换向杆接触并推动换向杆移动，换向杆上的感应块进入接近开关感应区或离开接近开关感应区(单接近开关设计)，在接近开关电路控制系统控制下，液压油路换向，工作缸活塞向相反方向运动，工作缸完成换向动作。换向杆在换向杆与换向杆套之间密封组件及V型组合圈的共同作用下定位，当另一侧工作缸活塞换向后反向移动与同侧换向杆接触并推动换向杆移动，换向杆上的感应块离开或进入接近开关感应区，工作缸换向向对向运动，周而复始，往复泵连续工作；
(2)由一根换向杆替代三滑杆换向结构，无配合间隙及弹性压力原件，换向杆不会弯曲、不会断裂也不需要复位，取消了弹性压力原件，结构更为简单，提高了换向杆工作的易操作性、稳定性和可靠性；
(3)换向杆密封组件与换向杆频繁摩擦受损后密封性能下降，物料腔物料沿换向杆向外泄漏，这时V型组合圈可以起到二次密封作用，当V型组合圈表面也被磨损不能起到二次密封时，可以调整拧紧压圈，给V型组合圈以适当压力，V型组合圈与换向杆压紧力加大，密封性能提高，这一动作可重复进行，解决了物料沿换向杆泄漏的难题；
(4)当密封件与组合圈磨损后，密封件与组合圈对换向杆表面摩擦力下降，换向杆在物料腔压力作用下，换向杆易产生位移从而发生换向失灵现象，此时只需将拧紧压圈稍加拧紧增大V型组合圈与换向杆之间摩擦力，换向杆即可定位，定位性能好，这一方法简单易行、稳定可靠。
附图说明
图1 为本发明整体结构示意图。
图2 为本发明中换向杆套与旋压拧紧压圈结构示意图。
图3 为图1中A处的放大结构示意图。
图4 为本发明实施例中整体结构示意图。
图中：左工作缸端盖1、杆密封组件2、杆套密封组件3、V形密封圈4、凸环4-1、凹槽4-2、旋压拧紧压圈5、圆柱段5-1、外螺纹段5-2、外六角段5-3、第一感应块6、换向杆7、左换向杆套8、内螺纹孔8-1、光孔8-2、螺栓孔8-3、连杆9、第一接近开关10、右工作缸端盖11、右换向杆套12、第二接近开关13、第二感应块14。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种V形组合圈调压换向机构，包括左工作缸端盖1、右工作缸端盖11、设置在左工作缸端盖1中的左换向杆套8，以及设置在右工作缸端盖11中的右换向杆套12；换向杆套8和右换向杆套12内部均设有光孔8-2和内螺纹孔8-1，左换向杆套8、右换向杆套12均通过螺栓与各自的工作缸端盖连接固定，左换向杆套8和右换向杆套12上至少有一处设有连杆9，连杆9上设有接近开关；光孔8-2中设有由若干个V形密封圈4构成的密封圈组合件，每个V形密封圈4的一端面上设有凸环4-1，每个V形密封圈4的另一端面上设有凹槽4-2，前一个V形密封圈的凹槽4-2与后一个V形密封圈的凸环4-1相互卡接合连接，密封圈组合件外侧设有旋压拧紧压圈5，旋压拧紧压圈5的外轮廓依次由圆柱段5-1、外螺纹段5-2和外六角段5-3构成，外螺纹段5-2与内螺纹孔8-1旋接，通过拧动外六角段5-3使圆柱段5-1压紧密封圈组合件并使每个V形密封圈4形成向外的张力，密封圈组合件和旋压拧紧压圈5的内部贯穿设有换向杆7，换向杆7上设有至少一个与接近开关相作用的感应块，换向杆7在旋压拧紧压圈5的调节下与密封圈组合件形成摩擦力可调节的滑动配合。
如图1-3所示，一种V形组合圈调压换向机构，左换向杆套8与右换向杆套12的端面上均布设有螺栓孔8-3，螺栓孔8-3中设有与工作缸端盖连接的螺栓；左换向杆套8、右换向杆套12分别与工作缸端盖之间设有杆套密封组件3；密封圈组件前端的换向杆套内设有与换向杆7密封的杆密封组件2；本实施方式中优先选择单接近开关结构，由于每一个电器元件都是易损件，多一个电器元件就有可能多产生一个故障点，单接近开关结构可以将电控系统电器元件故障率降到最低。V型密封组合圈，实际上是由一组可被压缩的弹性体组成，以V型弹性圈组合而成的组合圈为最优。V型组合圈的数量，以5个以上(一个挡圈、3～N个V型圈、一个压圈)组成效果会更好。而连杆起固定接近开关作用，可以连接固定在换向杆套上，也可选其它固定方式如在工作缸端盖上等。
如图1所示，一种V形组合圈调压换向机构，涉及一个接近开关的工作原理如下：单接近开关换向机构是在换向机构上配置一个接近开关，换向杆上也配一个感应块，电磁换向阀配单向电磁换向阀，通过接近开关的开与关控制单头电磁换向阀的通与闭，使AB腔油路产生换向动作，从而工作缸随之换向。因此，换向系统中只需要一个连杆、配一个接近开关、一个感应块。
如图4所示，一种V形组合圈调压换向机构，涉及两个接近开关、两个感应块构成，其工作原理如下：双接近开关结构，是在换向杆两端各装一个连杆，每个连杆上装一个接近开关，换向杆上也配两个感应块，液压油路上配双向电磁换向阀。工作时，当换向杆带着感应块移动，任意一侧感应块A1(或B1)进入同侧接近开关A2(或B2)感应区时(对侧感应块离开对侧接近开关感应区)，接近开关工作，同时通过电控系统让一侧电磁换向阀工作，A、B油路通道一侧打开，液压油进入动力缸A、B腔的一侧，通过动力装置推动工作缸活塞向一侧运动。当工作缸活塞移动到设定位置与换向杆对侧端面接触并推动换向杆向对向移动，换向杆上的感应块B1(或A1)进入同侧接近开关B2(或A2)感应区，同时对侧感应块A1(或B1)离开接近开关A2(或B2)感应区，在电控系统作用下完成换向动作。

Claims (7)

1.一种V形组合圈调压换向机构，包括左工作缸端盖(1)、右工作缸端盖(11)、设置在左工作缸端盖(1)中的左换向杆套(8)，以及设置在右工作缸端盖(11)中的右换向杆套(12)；其特征在于：所述左换向杆套(8)和右换向杆套(12)内部均设有光孔(8-2)和内螺纹孔(8-1)，所述左换向杆套(8)、右换向杆套(12)均通过螺栓与各自的工作缸端盖连接固定，所述左换向杆套(8)和右换向杆套(12)上至少有一处设有连杆(9)，所述连杆(9)上设有接近开关；所述光孔(8-2)中设有由若干个V形密封圈(4)构成的密封圈组合件，每个所述V形密封圈(4)的一端面上设有凸环(4-1)，每个所述V形密封圈(4)的另一端面上设有凹槽(4-2)，前一个V形密封圈的凹槽(4-2)与后一个V形密封圈的凸环(4-1)相互卡合连接，所述密封圈组合件外侧设有旋压拧紧压圈(5)，所述旋压拧紧压圈(5)的外轮廓依次由圆柱段(5-1)、外螺纹段(5-2)和外六角段(5-3)构成，所述外螺纹段(5-2)与所述内螺纹孔(8-1)旋接，通过拧动外六角段(5-3)使圆柱段(5-1)压紧密封圈组合件并使每个V形密封圈(4)形成向外的张力，所述密封圈组合件和旋压拧紧压圈(5)的内部贯穿设有换向杆(7)，所述换向杆(7)上设有至少一个与所述接近开关相作用的感应块，所述换向杆(7)在旋压拧紧压圈(5)的调节下与密封圈组合件形成摩擦力可调节的滑动配合。
2.根据权利要求1所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述左换向杆套(8)与右换向杆套(12)的端面上均布设有螺栓孔(8-3)，螺栓孔(8-3)中设有与工作缸端盖连接的螺栓。
3.根据权利要求1所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述左换向杆套(8)、右换向杆套(12)分别与工作缸端盖之间设有杆套密封组件(3)。
4.根据权利要求1所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述密封圈组件前端的换向杆套内设有与换向杆(7)密封的杆密封组件(2)。
5.根据权利要求1所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述密封圈组件由若干个可被压缩的弹性体组合叠加构成。
6.根据权利要求5所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述弹性体的数量不少于5个，弹性体由1个挡圈、3～N个V型圈和1个压圈组合叠加构成。
7.根据权利要求1所述的一种V形组合圈调压换向机构，其特征在于：所述接近开关与连杆或换向杆套或工作缸端盖中的一个连接固定。
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