CN111059010A - 一种偏心轮式高压活塞泵及高压活塞泵偏心轮定位方法 - Google Patents

Abstract

发明提供一种偏心轮式高压活塞泵及高压活塞泵偏心轮定位方法。该高压活塞泵包括由外接驱动组件驱动并绕回转中心转动的偏心轴、可转动连接于偏心轴的偏心轮，套在偏心轮外的活塞杆，还包括在活塞缸的约束下，进行平动的活塞与活塞杆，活塞缸容积的周期性变化产生净负压和高压力，完成吸油和加压排油，并将前一级排油单向阀连接至下一级吸油单向阀，从第四排油单向阀输出高压工作流体达到四级增压。定位活塞时活塞杆调整至前极限位置附近，采用辅助安装工具锁止。该高压活塞泵降低了传动机构零件工艺要求，降低制造成本。

Description

一种偏心轮式高压活塞泵及高压活塞泵偏心轮定位方法

技术领域

本发明涉及高压泵，特别涉及偏心轮式高压活塞泵。

背景技术

现有活塞泵采用曲柄连杆机构，在公知的一种偏心轮柱塞泵中，采用驱动组件驱动并绕回转中心转动的偏心器，形成曲柄连杆机构。在活塞定位安装过程中，现有技术中采用偏心器上面向活塞的定位槽，定位槽的槽壁具有定位特征，活塞具有面向偏心器的上止对准部和下止对准部。该活塞可绕偏心轴头旋转，定位安装工序较多，采用安装工具体积较大，需设计一款密封性较好，结构强度高的活塞泵。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏心轮式高压活塞泵及高压活塞泵偏心轮定位方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种偏心轮式高压活塞泵，包括箱体、偏心轴、两个活塞组件、两个偏心轮、第一活塞缸、第二活塞缸、第三活塞缸和第四活塞缸。

所述偏心轴布置在箱体的内腔中。所述偏心轮包括柱形轮本体以及贯穿轮本体两端面的偏心孔。两个偏心轮分别套设在偏心轴两端的轴头处。所述偏心轴的输入端与外接驱动组件连接。

所述活塞组件包括连接部、第一活塞杆、第二活塞杆和两个活塞。所述连接部为圆环套箍。所述第一活塞杆一端连接在连接部的侧壁上，另一端连接有活塞。所述第二活塞杆一端连接在连接部的侧壁上，另一端连接有活塞。所述第一活塞杆和第二活塞杆分别布置在连接部径向的两侧。所述第一活塞杆的长度大于第二活塞杆的长度。

所述第一活塞缸、第二活塞缸、第三活塞缸和第四活塞缸通过法兰盘连接于箱体侧壁上。所述第一活塞缸、第二活塞缸、第三活塞缸和第四活塞缸均与箱体的内腔连通。所述第一活塞缸侧壁上设置有与第一活塞缸内腔连通的第一吸油单向阀和第一排油单向阀。所述第二活塞缸侧壁上设置有与第二活塞缸内腔连通的第二吸油单向阀和第二排油单向阀。所述第三活塞缸侧壁上设置有与第三活塞缸内腔连通的第三吸油单向阀和第三排油单向阀。所述第四活塞缸侧壁上设置有与第四活塞缸内腔连通的第四吸油单向阀和第四排油单向阀。

两个活塞组件的连接部分别套设在偏心轮上。所述第一活塞杆伸入第一活塞缸或第三活塞缸中。所述第二活塞杆伸入第二活塞缸或第四活塞缸。所述活塞与第一活塞缸、第二活塞缸、第三活塞缸以及第四活塞缸分别围合出第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔。所述第一活塞腔通过第一吸油单向阀与与前置供液部件连通。所述第一活塞腔通过第一排油单向阀、管路以及第二吸油单向阀与第二活塞腔连通。所述第二活塞腔通过第二排油单向阀、管路以及第三吸油单向阀与第三活塞腔连通。所述第三活塞腔通过第三排油单向阀、管路以及第四吸油单向阀与第四活塞腔连通。

工作时，外接驱动组件驱动偏心轴绕回转中心转动。活塞组件在第一活塞缸、第二活塞缸、第三活塞缸和第四活塞缸的约束下进行平动。第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔的容积周期性变化产生净负压和高压力。工作流体四级增压后，从第四排油单向阀输出。

进一步，所述偏心轮与连接部之间还设置有翻边轴瓦。

进一步，所述偏心轴一端设置有偏心配重部，另一端设置有偏心平衡块。所述偏心配重部通过内花键与外接驱动组件连接。所述偏心平衡块通过轴承连接于箱体轴承座。

进一步，所述偏心轮的端面上设置有偏心轮对准键槽。所述第二活塞杆上设置有活塞杆对准键槽。

进一步，所述轮本体上还设置有若干个减重孔。

进一步，所述箱体可轴向对称地拆分为箱底和箱盖对开的两部分。

本发明还公开一种关于上述高压活塞泵的偏心轮定位方法，包括以下步骤：

1)将活塞组件的连接部套设在偏心轮上。

2)转动偏心轮与活塞组件，将第一活塞杆调整至前极限位置。

3)使用辅助安装工具将偏心轮与活塞组件锁止。其中，所述辅助安装工具包括定位块、固定夹块和滑动夹块。所述定位块端面上设置有滑动通槽。所述定位块侧壁上设置有螺纹孔。所述螺纹孔与滑动通槽连通。所述螺纹孔中装配有调节螺母。所述固定夹块布置在定位块的端面上。所述滑动夹块穿过滑动通槽。所述滑动夹块可沿滑动通槽滑动。所述固定夹块嵌入活塞杆对准键槽中。所述滑动夹块嵌入偏心轮对准键槽中。调节螺母将滑动夹块顶抵并锁紧。

4)装配偏心轴及其它部件。

5)装配结束后，取下辅助安装工具。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

A.简化了活塞泵传动结构，减小了泵结构尺寸；

B.偏心轮与活塞杆制造加工难度低，安装工具操作简便降低传动机构零件工艺要求；

C.准确定位偏心轮的同时，能降低零件的加工成本；

D.可保证安装工具有足够的操作空间。定位迅速，体积轻巧，便于操作。

附图说明

图1为偏心轮式高压泵的结构示意图；

图2为偏心轮式高压泵的部分结构剖视图；

图3为活塞组件结构示意图；

图4为辅助安装工具结构示意图；

图5为活塞上止点定位示意图。

图中：箱体1、偏心轴2、偏心配重部201、偏心平衡块202、活塞组件3、连接部301、第一活塞杆302、第二活塞杆303、活塞杆对准键槽3031、活塞304、辅助安装工具4、滑动夹块401、固定夹块402、调节螺母403、定位块404、偏心轮5、偏心轮对准键槽501、减重孔502、第一活塞缸6、第一吸油单向阀601、第一排油单向阀602、第二活塞缸7、第二吸油单向阀701、第二排油单向阀702、第三活塞缸8、第三吸油单向阀801、第三排油单向阀802、第四活塞缸9、第四吸油单向阀901、第四排油单向阀902、翻边轴瓦10。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1和图2，本实施例公开一种偏心轮式高压活塞泵，包括箱体1、偏心轴2、两个活塞组件3、两个偏心轮5、第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9。

在本实施例中，偏心轴长度方向标记为左右方向，垂直偏心轴长度方向标记为前后方向。其中，偏心轴输入端位于左端，第一活塞缸位于前侧，第二活塞缸位于后侧。

所述偏心轴2布置在箱体1的内腔中。所述偏心轴2一端设置有偏心配重部201，另一端设置有偏心平衡块202。所述偏心配重部201通过内花键与外接驱动组件连接。所述偏心平衡块202具有与回转中心共线的轴端部。所述偏心平衡块202通过轴承连接于箱体轴承座。

所述偏心轮5包括柱形轮本体以及贯穿轮本体两端面的偏心孔。所述偏心轮5的端面上还设置有偏心轮对准键槽501和5个减重孔502。两个偏心轮5分别套设在偏心轴2两端的轴头处。

参见图3，所述活塞组件3包括连接部301、第一活塞杆302、第二活塞杆303和两个活塞304。所述连接部301为圆环套箍。所述第一活塞杆302一端连接在连接部301的侧壁上，另一端连接有活塞304。所述第二活塞杆303一端连接在连接部301的侧壁上，另一端连接有活塞304。所述第一活塞杆302和第二活塞杆303分别布置在连接部301径向的两侧。所述第一活塞杆302的长度大于第二活塞杆303的长度。所述第二活塞杆303上设置有活塞杆对准键槽3031。

所述第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9通过法兰盘连接于箱体1侧壁上。所述第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9均与箱体1的内腔连通。所述第一活塞缸6侧壁上设置有与第一活塞缸6内腔连通的第一吸油单向阀601和第一排油单向阀602。所述第二活塞缸7侧壁上设置有与第二活塞缸7内腔连通的第二吸油单向阀701和第二排油单向阀702。所述第三活塞缸8侧壁上设置有与第三活塞缸8内腔连通的第三吸油单向阀801和第三排油单向阀802。所述第四活塞缸9侧壁上设置有与第四活塞缸9内腔连通的第四吸油单向阀901和第四排油单向阀902。

两个活塞组件3的连接部301分别套设在偏心轮5上。所述偏心轮5与连接部301之间还设置有翻边轴瓦10。所述第一活塞杆302伸入第一活塞缸6或第三活塞缸8中。所述第二活塞杆303伸入第二活塞缸7或第四活塞缸9。所述活塞304与第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8以及第四活塞缸9分别围合出第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔。所述第一活塞腔通过第一吸油单向阀601与前置供液部件连通。所述第一活塞腔通过第一排油单向阀602、管路以及第二吸油单向阀701与第二活塞腔连通。所述第二活塞腔通过第二排油单向阀702、管路以及第三吸油单向阀801与第三活塞腔连通。所述第三活塞腔通过第三排油单向阀802、管路以及第四吸油单向阀901与第四活塞腔连通。

在初始状态下，活塞组件3位于前极限位置。偏心轴2围绕回转中心逆时针转动，带动偏心轮5逆时针转动，偏心轮5带动连接部301向后移动，偏心轮5在活塞组件3与第一活塞缸6和第二活塞缸7的共同约束下向后做水平运动。采用适当的结构尺寸设计，设置回转中心与偏心轴轴线之间的偏心距(本实施例中为25mm)小于偏心轮偏心孔轴线与柱形轮本体轴线的偏心距(本实施例中为30mm)时，偏心轮5不产生全周转动，其在达到最大自转角度90度后自转方向改变，变为顺时针旋转，柱形轮本体轴线运动方向依然向后，推动连接部301继续向后。当偏心轴2旋转半周后到达后极限位置，活塞组件3也到达后极限位置。此时偏心轮5的自转位置角与初始状态前极限位置相同。之后当偏心轴2继续围绕回转中心逆时针转动，偏心轮5越过初始自转位置角继续顺时针转动，柱形轮本体轴线运动方向反向，向前运动带动连接部301向前运动。当偏心轴2再旋转半周后，偏心轮5的顺时针自转方向达到最大的90度，之后自转方向变为逆时针，柱形轮本体轴线运动方向依然向前，推动连接部301继续向前，直至回到初始状态的前极限位置。如此旋转一周，同步完成了一次吸排油过程。

当位于初始状态时，第一活塞缸6和第三活塞缸8中的活塞304位于上止点，第二活塞缸7和第四活塞缸9中的活塞304位于下止点。当偏心轴2围绕回转中心逆时针转动前半周时，四缸活塞304均向后运动，此时第一活塞缸6中活塞304向下止点方向运动，第一活塞腔容积增大，产生净负压并通过第一吸油单向阀601从油箱等前置供液部件处吸取工作流体，第一排油单向阀602关闭。第二活塞缸7中活塞304开始向上止点方向运动，第二活塞腔容积减小，压力增大，在压力作用下工作流体经过第二排油单向阀702，通过连接至第三吸油单向阀801的管路向第三活塞腔流动。第三活塞缸8中的活塞304开始向下止点方向运动，第三活塞腔容积增大，产生净负压通过第三吸油单向阀801容纳经第二活塞缸组件加压后的工作流体，此时第三排油单向阀802关闭。第四活塞缸9中活塞304开始向上止点方向运动，第四活塞腔容积减小，压力增大，在压力作用下工作流体经过第四排油单向阀902流出。当偏心轴2围绕回转中心逆时针转动后半周时，四缸活塞均向前运动，第一活塞缸6中的活塞304向上止点方向移动，缸内压力增大，在压力作用下工作流体经过第一排油单向阀602向第二活塞腔流动。第二活塞缸7中的活塞304向下止点方向运动，第二活塞腔容积增大，容纳从第一排油单向阀602流经第二吸油单向阀701流入的工作流体。第三活塞腔排油，第四活塞腔吸油。当偏心轴2完成一整周旋转，完成一个周期的吸排油过程，完成增压，工作流体从第四排油单向阀902流出。

实施例2：

本实施例公开一种基础的偏心轮式高压活塞泵，包括箱体1、偏心轴2、两个活塞组件3、两个偏心轮5、第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9。

所述偏心轴2布置在箱体1的内腔中。所述偏心轮5包括柱形轮本体以及贯穿轮本体两端面的偏心孔。两个偏心轮5分别套设在偏心轴2两端的轴头处。所述偏心轴2的输入端与外接驱动组件连接。

所述活塞组件3包括连接部301、第一活塞杆302、第二活塞杆303和两个活塞304。所述连接部301为圆环套箍。所述第一活塞杆302一端连接在连接部301的侧壁上，另一端连接有活塞304。所述第二活塞杆303一端连接在连接部301的侧壁上，另一端连接有活塞304。所述第一活塞杆302和第二活塞杆303分别布置在连接部301径向的两侧。所述第一活塞杆302的长度大于第二活塞杆303的长度。

所述第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9通过法兰盘连接于箱体1侧壁上。所述第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9均与箱体1的内腔连通。所述第一活塞缸6侧壁上设置有与第一活塞缸6内腔连通的第一吸油单向阀601和第一排油单向阀602。所述第二活塞缸7侧壁上设置有与第二活塞缸7内腔连通的第二吸油单向阀701和第二排油单向阀702。所述第三活塞缸8侧壁上设置有与第三活塞缸8内腔连通的第三吸油单向阀801和第三排油单向阀802。所述第四活塞缸9侧壁上设置有与第四活塞缸9内腔连通的第四吸油单向阀901和第四排油单向阀902。

两个活塞组件3的连接部301分别套设在偏心轮5上。所述第一活塞杆302伸入第一活塞缸6或第三活塞缸8中。所述第二活塞杆303伸入第二活塞缸7或第四活塞缸9。所述活塞304与第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8以及第四活塞缸9分别围合出第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔。所述第一活塞腔通过第一吸油单向阀601与与前置供液部件连通。所述第一活塞腔通过第一排油单向阀602、管路以及第二吸油单向阀701与第二活塞腔连通。所述第二活塞腔通过第二排油单向阀702、管路以及第三吸油单向阀801与第三活塞腔连通。所述第三活塞腔通过第三排油单向阀802、管路以及第四吸油单向阀901与第四活塞腔连通。

工作时，外接驱动组件驱动偏心轴2绕回转中心转动。活塞组件3在第一活塞缸6、第二活塞缸7、第三活塞缸8和第四活塞缸9的约束下进行平动。第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔的容积周期性变化产生净负压和高压力。工作流体四级增压后，从第四排油单向阀902输出。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例2，其中，所述偏心轮5与连接部301之间还设置有翻边轴瓦10。偏心轮5外圆部分通过可拆卸翻边轴瓦10与连接部301转动连接。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例2，其中，所述偏心轴2一端设置有偏心配重部201，另一端设置有偏心平衡块202。所述偏心配重部201通过内花键与外接驱动组件连接。所述偏心平衡块202具有与回转中心共线的轴端部。所述偏心平衡块202通过轴承连接于箱体轴承座。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例2，其中，所述偏心轮5的端面上设置有偏心轮对准键槽501。所述第二活塞杆303上设置有活塞杆对准键槽3031。可轻松将辅助安装工具4取下，偏心轮对准键槽501对系统工作影响可忽略。

实施例6：

本实施例主要结构同实施例2，其中，所述轮本体上还设置有减重孔502。

实施例7：

本实施例主要结构同实施例2，其中，所述箱体1可轴向对称地拆分为箱底和箱盖对开的两部分。

实施例8：

本实施例提供一种关于实施例1所述高压活塞泵的偏心轮定位方法，包括以下步骤：

1)将活塞组件3的连接部301套设在偏心轮5上。

2)转动偏心轮5与活塞组件3，将第一活塞杆302调整至前极限位置。

3)使用辅助安装工具4将偏心轮5与活塞组件3锁止。其中，参见图4和图5，所述辅助安装工具4包括定位块404、固定夹块402和滑动夹块401。所述定位块404端面上设置有滑动通槽。所述定位块404侧壁上设置有螺纹孔。所述螺纹孔与滑动通槽连通。所述螺纹孔中装配有调节螺母403。所述固定夹块402布置在定位块404的端面上。所述滑动夹块401穿过滑动通槽。所述滑动夹块401可沿滑动通槽滑动。所述固定夹块402嵌入活塞杆对准键槽3031中。所述滑动夹块401嵌入偏心轮对准键槽501中。调节螺母403将滑动夹块401顶抵并锁紧。

4)装配偏心轴2及其它部件。

5)装配结束后，取下辅助安装工具4。

Claims (7)

1.一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：包括箱体(1)、偏心轴(2)、两个活塞组件(3)、两个偏心轮(5)、第一活塞缸(6)、第二活塞缸(7)、第三活塞缸(8)和第四活塞缸(9)；

所述偏心轴(2)布置在箱体(1)的内腔中；所述偏心轮(5)包括所述柱形轮本体以及贯穿轮本体两端面的偏心孔；两个偏心轮(5)分别套设在偏心轴(2)两端的轴头处；所述偏心轴(2)的输入端与外接驱动组件连接；

所述活塞组件(3)包括连接部(301)、第一活塞杆(302)、第二活塞杆(303)和两个活塞(304)；所述连接部(301)为圆环套箍；所述第一活塞杆(302)一端连接在连接部(301)的侧壁上，另一端连接有活塞(304)；所述第二活塞杆(303)一端连接在连接部(301)的侧壁上，另一端连接有活塞(304)；所述第一活塞杆(302)和第二活塞杆(303)分别布置在连接部(301)径向的两侧；所述第一活塞杆(302)的长度大于第二活塞杆(303)的长度；

所述第一活塞缸(6)、第二活塞缸(7)、第三活塞缸(8)和第四活塞缸(9)通过法兰盘连接于箱体(1)侧壁上。所述第一活塞缸(6)、第二活塞缸(7)、第三活塞缸(8)和第四活塞缸(9)均与箱体(1)的内腔连通；所述第一活塞缸(6)侧壁上设置有与第一活塞缸(6)内腔连通的第一吸油单向阀(601)和第一排油单向阀(602)；所述第二活塞缸(7)侧壁上设置有与第二活塞缸(7)内腔连通的第二吸油单向阀(701)和第二排油单向阀(702)；所述第三活塞缸(8)侧壁上设置有与第三活塞缸(8)内腔连通的第三吸油单向阀(801)和第三排油单向阀(802)；所述第四活塞缸(9)侧壁上设置有与第四活塞缸(9)内腔连通的第四吸油单向阀(901)和第四排油单向阀(902)；

两个活塞组件(3)的连接部(301)分别套设在偏心轮(5)上；所述第一活塞杆(302)伸入第一活塞缸(6)或第三活塞缸(8)中；所述第二活塞杆(303)伸入第二活塞缸(7)或第四活塞缸(9)；所述活塞(304)与第一活塞缸(6)、第二活塞缸(7)、第三活塞缸(8)以及第四活塞缸(9)分别围合出第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔；所述第一活塞腔通过第一吸油单向阀(601)与与前置供液部件连通；所述第一活塞腔通过第一排油单向阀(602)、管路以及第二吸油单向阀(701)与第二活塞腔连通；所述第二活塞腔通过第二排油单向阀(702)、管路以及第三吸油单向阀(801)与第三活塞腔连通；所述第三活塞腔通过第三排油单向阀(802)、管路以及第四吸油单向阀(901)与第四活塞腔连通；

工作时，外接驱动组件驱动偏心轴(2)绕回转中心转动；活塞组件(3)在第一活塞缸(6)、第二活塞缸(7)、第三活塞缸(8)和第四活塞缸(9)的约束下进行平动；第一活塞腔、第二活塞腔、第三活塞腔和第四活塞腔的容积周期性变化产生净负压和高压力；工作流体四级增压后，从第四排油单向阀(902)输出。

2.根据权利要求1所述的一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：所述偏心轮(5)与连接部(301)之间还设置有翻边轴瓦(10)。

3.根据权利要求1所述的一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：所述偏心轴(2)一端设置有偏心配重部(201)，另一端设置有偏心平衡块(202)；所述偏心配重部(201)通过内花键与外接驱动组件连接；所述偏心平衡块(202)通过轴承连接于箱体轴承座。

4.根据权利要求1或2所述的一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：所述偏心轮(5)的端面上设置有偏心轮对准键槽(501)；所述第二活塞杆(303)上设置有活塞杆对准键槽(3031)。

5.根据权利要求1或4所述的一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：所述轮本体上还设置有若干个减重孔(502)。

6.根据权利要求1所述的一种偏心轮式高压活塞泵，其特征在于：所述箱体(1)可轴向对称地拆分为箱底和箱盖对开的两部分。

7.一种关于权利要求1所述高压活塞泵的偏心轮定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将活塞组件(3)的连接部(301)套设在偏心轮(5)上；

2)转动偏心轮(5)与活塞组件(3)，将第一活塞杆(302)调整至前极限位置；

3)使用辅助安装工具(4)将偏心轮(5)与活塞组件(3)锁止；其中，所述辅助安装工具(4)包括定位块(404)、固定夹块(402)和滑动夹块(401)；所述定位块(404)端面上设置有滑动通槽；所述定位块(404)侧壁上设置有螺纹孔；所述螺纹孔与滑动通槽连通；所述螺纹孔中装配有调节螺母(403)；所述固定夹块(402)布置在定位块(404)的端面上；所述滑动夹块(401)穿过滑动通槽；所述滑动夹块(401)可沿滑动通槽滑动；所述固定夹块(402)嵌入活塞杆对准键槽(3031)中；所述滑动夹块(401)嵌入偏心轮对准键槽(501)中；调节螺母(403)将滑动夹块(401)顶抵并锁紧；

4)装配偏心轴(2)及其它部件；

5)装配结束后，取下辅助安装工具(4)。

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