CN109681444B - 一种接触式密封高压受油器和具有其的全调节水泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触式密封高压受油器和具有其的全调节水泵，受油器包括：壳体，壳体形成为散热材料件，壳体内限定有腔室，壳体上布置有多个压力油口和排泄孔；转轴，转轴设在腔室内，转轴内限定有油路腔，转轴上分别设有与多个压力油口相对应的多个进油口，接力器内限定有分别与油路通道相对应的活塞腔；衬套，衬套形成为散热材料件，衬套嵌在壳体上，衬套上嵌有抗磨软材料件作为密封件。多个密封件分别与转轴相接触以形成接触式密封。本发明的接触式密封高压受油器，衬套和转轴之间形成密封介质为软材料的接触式密封，保证受油器工作时，转轴与衬套不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。

Description

一种接触式密封高压受油器和具有其的全调节水泵

技术领域

本发明涉及水利机械设备技术领域,更具体地，涉及一种接触式密封高压受油器和具有该受油器的全调节水泵。

背景技术

受油器是全调节水泵的特有设备，其主要作用是将调节系统的压力油引入到转动着的接力器壳体内，驱动其活塞杆及与之相连的操作杆，以有效的调整叶片角度，使水泵始终在较优的工况下稳定运行。

目前，受油器分有瓦结构受油器与无瓦结构受油器两种，现有的无瓦结构受油器的缺陷是：高压油是靠空气间隙密封的，即是靠衬套与转轴间的间隙密封的，理论计算表明，在水力机械标称高压油为16MPa时，密封间隙为0.01mm，由于油质与径向支承磨损的原因，甚至由于安装方式和尺寸偏差等原因，可能使衬套为转轴“粘连”，而衬套又与外壳固接，这样外壳就会与转轴同步旋转，从而将与固定油口相连的压力油管切断，造成冲击力极大的高压油飞溅，危及人身与设备的安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种接触式密封高压受油器，衬套和转轴之间形成接触式密封，保证受油器工作时，转轴与衬套不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。

本发明还提供一种具有该受油器的全调节水泵。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的的接触式密封高压受油器，用于将压力油输送至接力器中，所述受油器包括：壳体，所述壳体形成为散热材料件，所述壳体内限定有腔室，所述壳体上间隔开布置有多个与所述腔室连通的压力油口和排泄孔；转轴，所述转轴设在所述腔室内且由轴承对其径向支撑，所述转轴的至少一部分伸出所述腔室，所述转轴的伸出所述腔室的一端与接力器相连，所述转轴内限定有油路腔，所述转轴上分别设有与多个所述压力油口相对应的多个进油口以在所述油路腔内形成为多个油路通道，所述接力器内限定有分别与所述油路通道相对应的活塞腔以使多个油路通道之间联动循环；衬套，所述衬套形成为散热材料件，所述衬套嵌在所述壳体上，所述衬套上嵌有抗磨软材料件，所述衬套与所述壳体之间通过所述抗磨软材料件形成静密封,所述转轴相对所述衬套可枢转；多个密封件，多个所述密封件间隔开嵌在所述衬套上，多个所述密封件分别与所述转轴相接触以形成接触式密封。

进一步地，所述壳体形成为铝合金件。

进一步地，所述压力油口包括：第一压力油口和第二压力油口，所述进油口包括：第一进油口和第二进油口，所述第一压力油口和所述第二压力油口分别与所述第一进油口和所述第二进油口相对应以在所述油路腔内形成第一油路通道和第二油路通道，所述第一油路通道和所述第二油路通道的与所述接力器连通的部分分别形成为第一出油口和第二出油口，所述接力器设有分别与所述第一出油口和所述第二出油口相对应的第一活塞腔和第二活塞腔。

进一步地，所述受油器还包括：第一环形槽口和第二环形槽口，所述第一环形槽口和所述第二环形槽口分别设在所述腔室内且分别与所述第一压力油口和所述第二压力油口相对应。

进一步地，所述转轴形成为钢制件，所述衬套的朝向所述转轴的一侧设有瓷性光滑材料件。

进一步地，所述轴承形成为滚珠向心轴承或推力轴承。

进一步地，所述衬套形成为铝合金件，所述抗磨软材料件嵌入在所述转轴的朝向所述衬套的一侧。

进一步地，所述密封件由抗磨软材料件形成。

进一步地，所述密封件形成为丁腈橡胶材料件或聚氨酯材料件或聚醚醚酮材料件。

根据本发明第二方面实施例的全调节水泵，包括根据上述实施例中所述的接触式密封高压受油器。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的接触式密封高压受油器，衬套和转轴之间形成密封介质为软材料的接触式密封，保证受油器工作时，转轴与衬套不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。该接触式密封高压受油器，具有良好的散热性能和抗磨性能，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例的接触式密封高压受油器的剖视图。

附图标记：

受油器100；

壳体10；第一压力油口11；第二压力油口12；排泄孔13；

转轴20；第一环形槽口21；第二环形槽口22；第一进油口23；第二进油口24；第一出油口25；第二出油口26；第一油路通道27；第二油路通道28；

衬套30；

密封件40；

轴承50；

瓷性光滑材料件60；

静密封70。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的接触式密封高压受油器100。

如图1所示，根据本发明实施例的接触式密封高压受油器100包括壳体10、转轴20、衬套30和多个密封件40。

具体而言，壳体10形成为散热材料件，壳体10内限定有腔室，壳体10上间隔开布置有多个与腔室连通的压力油口和排泄孔13。转轴20设在腔室内且由轴承50对其径向支撑，转轴20的至少一部分伸出腔室，转轴20的伸出腔室的一端与接力器相连，转轴20内限定有油路腔，转轴20上分别设有与多个压力油口相对应的多个进油口以在油路腔内形成为多个油路通道，接力器内限定有分别与油路通道相对应的活塞腔以使多个油路通道之间联动循环。衬套30形成为散热材料件，衬套30嵌在壳体10上，衬套30上嵌有抗磨软材料件，衬套30与壳体10之间通过抗磨软材料件形成静密封70，转轴20相对衬套30可枢转。多个密封件40间隔开嵌在衬套30上，多个密封件40分别与转轴20相接触以形成接触式密封。

换言之，根据本发明实施例的接触式密封高压受油器100可以用于将压力油输送至接力器中。本发明实施例中的接触式密封高压受油器100可以用于立式的水轮机发电机组或全调节水泵，也可以用于卧室的水轮机发电机组或调节水泵。接触式密封高压受油器100主要由壳体10、转轴20、衬套30和多个密封件40组成。其中，壳体10可以采用热导率大的散热材料加工形成，提高受油器100的散热性能。壳体10内可以加工有腔室，壳体10上间隔开加工有多个压力油口和排泄孔13，多个压力油口和排泄孔13可以分别与腔室连通。压力油口可以将压力油导入壳体10内或将壳体10内的压力油回收至油箱中。排泄孔13可以将壳体10内多余的压力油回收至油箱中。

转轴20可以安装在腔室内，转轴20可以通过轴承50进行径向支撑，形成无瓦结构的受油器100。采用轴承50代替有瓦结构受油器中的浮动瓦和瓦座，稳定更好，可靠性更高，并能从根本上避免烧瓦事故。转轴20的至少一部分可以伸出腔室，转轴20的伸出腔室的一端可以与接力器相连，转轴20内可以加工有油路腔，转轴20上分别加工有与多个压力油口相对应的多个进油口，每个压力油口和进油口通过固定油管对应连接，并且在油路腔内形成为多个油路通道。

接力器内可以加工有分别与油路通道相对应的活塞腔，多个油路通道可以和接力器内的多个活塞腔之间联动循环，多个油路通道之间的联动关系的动作可靠性可以由电磁阀闭锁控制。衬套30可以采用热导率大的散热材料加工形成，衬套30可以嵌在壳体10的上，衬套30可以嵌有抗磨软材料件，衬套30和壳体10之间可以通过抗磨软材料件形成静密封70，转轴20可以相对衬套30可枢转。多个密封件40可以间隔开嵌在衬套30上，多个密封件40可以分别与转轴20相接触以形成密封介质为软材料的接触式密封，提高受油器100的整体密封性，减少漏油，节约生产成本。同时保证受油器100工作时，其摩擦副在规定的过滤精度的介质中不会粘连或卡阻。避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。

由此，根据本发明实施例的接触式密封高压受油器100，衬套30和转轴20之间形成密封介质为软材料的接触式密封，保证受油器100工作时，转轴20与衬套30不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。该接触式密封高压受油器100，具有良好的散热性能和抗磨性能，使用寿命长。

根据本发明的一个实施例，壳体10形成为铝合金件。

也就是说，壳体10可以采用铝合金材料加工形成，铝合金材料具有良好的散热性能，并且铝合金材料来源丰富，加工成本较低。

根据本发明的一个实施例，压力油口包括：第一压力油口11和第二压力油口12，进油口包括：第一进油口23和第二进油口24，第一压力油口11和第二压力油口12分别与第一进油口23和第二进油口24相对应以在油路腔内形成第一油路通道27和第二油路通道28，第一油路通道27和第二油路通道28的与接力器连通的部分分别形成为第一出油口25和第二出油口26，接力器设有分别与第一出油口25和第二出油口26相对应的第一活塞腔和第二活塞腔。

换句话说，压力油口包括第一压力油口11和第二压力油口12。进油口包括第一进油口23和第二进油口24。第一压力油口11与第一进油口23相对应，并且在油路腔内形成第一油路通道27。第二压力油口12与第二进油口24相对应，并且在油路腔内形成第第二油路通道28。第一油路通道27与接力器连通的一端形成有第一出油口25，第二油路通道28与接力器连通的一端形成有第二出油口26，接力器内加工有分别与第一出油口25和第二出油口26相对应的第一活塞腔和第二活塞腔。

根据本实用信新型的一个实施例，受油器100还包括：第一环形槽口21和第二环形槽口22，第一环形槽口21和第二环形槽口22分别设在腔室内且分别与第一压力油口11和第二压力油口12相对应。

也就是说，受油器100还包括第一环形槽口21和第二环形槽口22。第一环形槽口21和第二环形槽口22可以分别加工在腔室内，第一环形槽口21和第二环形槽口22可以分别与第一压力油口11和第二压力油口12相对应。以压力油从第一压力油口11导入说明受油器100的工作原理，当压力油从第一压力油口11导入，通过第一环形槽口21和第一进油口23进入转轴20内的第一油路通道27。然后压力油通过第一油路通道27上的第一出油口25进入接力器中的第一活塞腔，转轴20与接力器同步旋转，压力油推动接力器的活塞做功，接力器的排油通过第二活塞腔由第二出油口26进入第二油路通道28，最后压力油依次通过第二油路通道28的第二进油口24、第二环形槽口22和第二压力油口12回收至油箱中，完成受油器100的一个工作循环。同样的道理，当压力油从第二压力油口12导入的原理与压力油从第一压力油口11导入的原理相同。

根据本发明的一个实施例，转轴20形成为钢制件，衬套30的朝向转轴20的一侧设有瓷性光滑材料件60。

换句话说，转轴20可以采用特制钢加工形成，衬套30的朝向转轴20的一侧可以喷一层瓷性光滑材料，瓷性光滑材料承载应力大且附着力强。通过在衬套30上喷一层瓷性光滑材料能够减少衬套30与转轴20之间的摩擦力，保证转轴20高速旋转时，压力油的温升符合规范要求(一般小于90℃)。

根据本发明的一个实施例，轴承50形成为滚珠向心轴承或推力轴承。

也就是说，轴承50可以采用滚珠向心轴承或推力轴承，滚珠向心轴承或推力轴承能够使转轴20浮在介质中旋转，并且滚珠向心轴承或推力轴承性能稳定且可靠，能够很好地对转轴20进行径向定位和支撑，很好代替了浮动瓦和瓦座结构，从根本上避免了烧瓦事故。

根据本发明的一个实施例，衬套30形成为铝合金件，抗磨软材料件嵌入在转轴20的朝向衬套30的一侧。

换句话说，衬套30可以采用铝合金加工形成，铝合金具有良好的散热性能，转轴20的朝向衬套30的一侧可以嵌入抗磨软材料，抗磨软材料具有良好的狂魔性能。并且通过在转轴20上安装抗磨软材料，可以保证衬套30上的抗磨软材料与转轴20上的瓷性光滑材料之间的摩擦系数足够小，保证转轴20高速旋转时，压力油的温升符合规范要求(一般小于90℃)。

根据本发明的一个实施例，密封件40由抗磨软材料件形成。密封件40形成为丁腈橡胶材料件或聚氨酯材料件或聚醚醚酮材料件。

也就是说，密封件40可以采用抗磨软材料加工形成。优选地，密封件40可以采用丁腈橡胶材料、聚氨酯材料或聚醚醚酮材料加工形成。保证密封件40具有良好的密封性能的同时，还具有良好的抗磨性能。

总而言之，根据本发明实施例的接触式密封高压受油器100，衬套30和转轴20之间形成密封介质为软材料的接触式密封，保证受油器100工作时，转轴20与衬套30不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。该接触式密封高压受油器100，具有良好的散热性能和抗磨性能，使用寿命长。

根据本发明第二方面实施例的全调节水泵包括根据上述实施例中的接触式密封高压受油器100。由于本发明实施例的接触式密封高压受油器100具有上述技术效果，因此，本发明实施例的全调节水泵也具有相应的技术效果，即能够保证受油器100工作时，转轴20与衬套30不会粘连或卡阻，避免“切割”固定油管事故，保证受油系统安全。

根据本发明实施例的全调节水泵的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“优选实施例”、“具体实施方式”、或“优选实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种接触式密封高压受油器，用于将压力油输送至接力器中，其特征在于，所述受油器包括：

壳体，所述壳体形成为散热材料件，所述壳体内限定有腔室，所述壳体上间隔开布置有多个与所述腔室连通的压力油口和排泄孔；

转轴，所述转轴设在所述腔室内且由轴承对其径向支撑，所述转轴的至少一部分伸出所述腔室，所述转轴的伸出所述腔室的一端与接力器相连，所述转轴内限定有油路腔，所述转轴上分别设有与多个所述压力油口相对应的多个进油口以在所述油路腔内形成为多个油路通道，所述接力器内限定有分别与所述油路通道相对应的活塞腔以使多个油路通道之间联动循环；

衬套，所述衬套形成为散热材料件，所述衬套嵌在所述壳体上，所述衬套上嵌有抗磨软材料件，所述衬套与所述壳体之间通过所述抗磨软材料件形成静密封,所述转轴相对所述衬套可枢转；

多个密封件，多个所述密封件间隔开嵌在所述衬套上，多个所述密封件分别与所述转轴相接触以形成接触式密封。

2.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述壳体形成为铝合金件。

3.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述压力油口包括：第一压力油口和第二压力油口，所述进油口包括：第一进油口和第二进油口，所述第一压力油口和所述第二压力油口分别与所述第一进油口和所述第二进油口相对应以在所述油路腔内形成第一油路通道和第二油路通道，所述第一油路通道和所述第二油路通道的与所述接力器连通的部分分别形成为第一出油口和第二出油口，所述接力器设有分别与所述第一出油口和所述第二出油口相对应的第一活塞腔和第二活塞腔。

4.根据权利要求3所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述受油器还包括：第一环形槽口和第二环形槽口，所述第一环形槽口和所述第二环形槽口分别设在所述腔室内且分别与所述第一压力油口和所述第二压力油口相对应。

5.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述转轴形成为钢制件，所述衬套的朝向所述转轴的一侧设有瓷性光滑材料件。

6.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述轴承形成为滚珠向心轴承或推力轴承。

7.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述衬套形成为铝合金件，所述抗磨软材料件嵌入在所述转轴的朝向所述衬套的一侧。

8.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述密封件由抗磨软材料件形成。

9.根据权利要求1所述的接触式密封高压受油器，其特征在于，所述密封件形成为丁腈橡胶材料件或聚氨酯材料件或聚醚醚酮材料件。

10.一种全调节水泵，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的接触式密封高压受油器。