CN111502945A - 一种可变增压比的增压水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变增压比的增压水泵，包括泵体，所述泵体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖，所述泵体内滑动连接有活塞体，所述泵体内在活塞体和左端盖之间形成左腔室、在活塞体和右端盖之间形成右腔室；所述左端盖内设有第一塞孔和多个第二塞孔，所述活塞体的左端设有第一柱塞，每个第二塞孔内均设有第二柱塞；所述第一塞孔内形成有第一泵腔，所述第二塞孔内形成有第二泵腔；所述左端盖内设有与第一泵腔连通的第一进液单向阀和第一出液单向阀，以及与第二泵腔连通的第二进液单向阀和第二出液单向阀；该可变增压比的增压水泵不仅结构简单，而且可以实时地根据工况变化切换高低压模式。

Description

一种可变增压比的增压水泵

技术领域

本发明属于消防水泵技术领域，具体是指一种可变增压比的消防水泵。

背景技术

目前，在高层建筑的消防救援中，供水高度要求水泵可以产生较高的压力，从而满足超高层建筑消防水源的供给。在为高层建筑供水的过程中，随着供水高度的增加，负载压力也不断增大。当负载压力较小时，需要低压模式工作，即满足低压需求，且流量大；负载压力较大时，使用高压模式工作，能够供水至高处。然而，由于火场情况复杂，需供水的位置高度时常改变，单一的高压或低压模式无法满足复杂的工况需求。现有技术中，在液压系统中设置两换向阀实现高低压模式的切换，操作人员根据具体工况变化，人为切换换向阀，实现高低压模式的切换，再对液压泵进行调压，使整个高压水泵系统适应工况需求。然而，施工现场工况复杂，仅依靠人为判断并进行高低压模式的切换，无法满足速度和精确度的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变增压比的增压水泵，其不仅结构简单，而且可以实时地根据工况变化切换高低压模式。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可变增压比的增压水泵，包括泵体，所述泵体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖，所述泵体内滑动连接有活塞体，所述泵体内在活塞体和左端盖之间形成左腔室、在活塞体和右端盖之间形成右腔室，在左腔室进油、右腔室回油时，活塞体向右运动，在左腔室回油、右腔室进油时，活塞体向左运动；所述左端盖内沿活塞体运动方向设有右端与左腔室连通的一个第一塞孔和多个第二塞孔，所述活塞体的左端设有伸入第一塞孔内的第一柱塞，每个第二塞孔内均设有第二柱塞；所述第一塞孔内在第一柱塞的左端和第一塞孔的左端之间形成第一泵腔，所述第二塞孔内在第二柱塞的左端和第二塞孔的左端之间形成第二泵腔；所述左端盖内设有与第一泵腔连通的第一进液单向阀和第一出液单向阀，以及与第二泵腔连通的第二进液单向阀和第二出液单向阀；当进入右腔室内的油液压力小于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞连成一体，当进入右腔室内的油液压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞脱离。

通过上述技术方案，该增压水泵在工作时，若进入右腔室内的油液压力小于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞连成一体，活塞体左右往复运动时，第一柱塞和该一个或多个第二柱塞同步工作，此时增压水泵处于低压大流量工作状态，当增压水泵出水口的水压增加时，进入右腔室内的油液压力也随之增加，当进入右腔室内的油液压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞脱离，活塞体左右往复运动时，带动的第二柱塞减少，此时增压水泵处于高压小流量工作状态，当增压水泵出水口的压力降低时，进入右腔室内的压力也随之降低，此时活塞体与其中一个或多个第二柱塞再次连成一体，进而使增压水泵处于低压大流量状态，本发明能够根据增压水泵出口的水压控制流量的大小，而且能够实现多级增压水泵出口压力的多级控制。

进一步的技术方案中，所述每个第二柱塞内沿轴向均设有右端开口的连接孔，所述活塞体的左端设有伸入连接孔内的连接杆，每个连接孔靠近左端的内侧壁上沿径向设有锁槽，每个连接杆内在靠近左端位置处沿径向设有安装孔，所述安装孔内设有小活塞，所述安装孔的开口处设有用于防止小活塞脱离安装孔的螺堵，所述小活塞上沿安装孔轴向设有伸出安装孔的锁杆；所述安装孔内在小活塞和安装孔的底部之间形成有杆腔、在小活塞和螺堵之间形成无杆腔，所述小活塞内设有用于连通有杆腔和无杆腔的阻尼孔，所述无杆腔内设有用于迫使小活塞向远离螺堵方向运动的第一弹簧；在活塞体和第二柱塞连成一体时，锁杆插入锁槽内，在活塞体和第二柱塞脱离时，锁杆离开锁槽；

所述活塞体上设有与左腔室连通的左一单向阀和左二单向阀，以及与右腔室连通的右一单向阀和右二单向阀；所述左一单向阀用于控制左腔室内的油液向各有杆腔内单向流动，所述右一单向阀用于控制右腔室内的油液向各有杆腔内单向流动；所述左二单向阀用于控制各无杆腔内的油液向左腔室内单向流动，所述右二单向阀用于控制各无杆腔内的油液向右腔室内单向流动。

进一步的技术方案中，每个连接杆上均套接有第二弹簧，所述第二弹簧位于第二柱塞的右端和活塞体之间用于迫使第二柱塞向左运动；在锁杆离开锁槽时，第二柱塞的左端在第二弹簧的作用下抵在第二塞孔的左端。

进一步的技术方案中，每个第二柱塞内在连接孔的左端和连接杆的左端之间形成第一腔室，所述连接杆内设有用于连通第一腔室和无杆腔的连通孔。

进一步的技术方案中，所述第一塞孔设置在左端盖的中心位置，所述第二塞孔沿活塞体的圆周方向间隔均匀地设置在左端盖内。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明能够根据增压水泵出口的水压控制，活塞体与一个或多个第二柱塞的连接或分离，该增压水泵在工作时，若进入右腔室内的油液压力小于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞连成一体，活塞体左右往复运动时，第一柱塞和该一个或多个第二柱塞同步工作，此时增压水泵处于低压大流量工作状态，当增压水泵出水口的水压增加时，进入右腔室内的油液压力也随之增加，当进入右腔室内的油液压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞脱离，活塞体左右往复运动时，带动的第二柱塞减少，此时增压水泵处于高压小流量工作状态，当增压水泵出水口的压力降低时，进入右腔室内的压力也随之降低，此时活塞体与其中一个或多个第二柱塞再次连成一体，进而使增压水泵处于低压大流量状态，本发明能够根据增压水泵出口的水压控制流量的大小，而且能够通过设置不同的第一弹簧的预紧力实现出口压力的多级控制。

附图说明

图1-2为本发明活塞体与第二柱塞脱离时的剖视图；

图3-4为本发明活塞体与第二柱塞连成一体时的剖视图；

图5为图1中C处的放大结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种可变增压比的增压水泵，包括泵体3，所述泵体3的左端固定安装有左端盖2、右端固定安装有右端盖8，所述泵体3内滑动连接有活塞体1，所述泵体3内在活塞体1和左端盖2之间形成左腔室3a、在活塞体1和右端盖8之间形成右腔室3b，在左腔室3a进油、右腔室3b回油时，活塞体1向右运动，在左腔室3a回油、右腔室3b进油时，活塞体1向左运动；所述左端盖2内沿活塞体1运动方向设有右端与左腔室3a连通的一个第一塞孔21和多个第二塞孔22，其中，所述第一塞孔21设置在左端盖2的中心位置，多个第二塞孔22沿活塞体1的圆周方向间隔均匀地设置在左端盖2内。

所述活塞体1的左端设有伸入第一塞孔21内的第一柱塞15，每个第二塞孔22内均设有第二柱塞4；所述第一塞孔21内在第一柱塞15的左端和第一塞孔21的左端之间形成第一泵腔2a，所述第二塞孔22内在第二柱塞4的左端和第二塞孔22的左端之间形成第二泵腔2b；所述左端盖2内设有与第一泵腔2a连通的第一进液单向阀10和第一出液单向阀11，以及与第二泵腔2b连通的第二进液单向阀13和第二出液单向阀12；当进入右腔室3b内的油液压力小于其中一个或多个第二柱塞4的锁紧力时，所述活塞体1与该一个或多个第二柱塞4连成一体，当进入右腔室3b内的油液压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞4的锁紧力时，所述活塞体1与该一个或多个第二柱塞4脱离。

所述每个第二柱塞4内沿轴向均设有右端开口的连接孔41，所述活塞体1的左端设有伸入连接孔41内的连接杆9，每个连接孔41靠近左端的内侧壁上沿径向设有锁槽4b，每个连接杆9内在靠近左端位置处沿径向设有安装孔91，所述安装孔91内设有小活塞31，所述安装孔91的开口处设有用于防止小活塞31脱离安装孔91的螺堵34，所述小活塞31上沿安装孔91轴向设有伸出安装孔91的锁杆35；所述安装孔91内在小活塞31和安装孔91的底部之间形成有杆腔91、在小活塞31和螺堵34之间形成无杆腔92，所述小活塞31内设有用于连通有杆腔91和无杆腔92的阻尼孔32，所述无杆腔92内设有用于迫使小活塞31向远离螺堵34方向运动的第一弹簧33；在活塞体1和第二柱塞4连成一体时，锁杆35插入锁槽4b内，在活塞体1和第二柱塞4脱离时，锁杆35离开锁槽4b。另外，每个第二柱塞4内在连接孔41的左端和连接杆9的左端之间形成第一腔室4a，所述连接杆9内设有用于连通第一腔室4a和无杆腔92的连通孔93。实施例中的锁紧力为：第一弹簧33推动小活塞31向远离螺堵34方向运动的弹力。

所述活塞体1上设有与左腔室3a连通的左一单向阀7b和左二单向阀6b，以及与右腔室3b连通的右一单向阀7a和右二单向阀6a；所述左一单向阀7b用于控制左腔室3a内的油液向各有杆腔91内单向流动，所述右一单向阀7a用于控制右腔室3b内的油液向各有杆腔91内单向流动；所述左二单向阀6b用于控制各无杆腔92内的油液向左腔室3a内单向流动，所述右二单向阀6a用于控制各无杆腔92内的油液向右腔室3b内单向流动。

每个连接杆9上均套接有第二弹簧94，所述第二弹簧94位于第二柱塞4的右端和活塞体1之间用于迫使第二柱塞4向左运动；在锁杆35离开锁槽4b时，第二柱塞4的左端在第二弹簧94的作用下抵在第二塞孔22的左端。

如图1所示，是本发明的一种可变增压比的增压水泵的简单构造，在工作时左腔室3a与自动换向阀14的A口连通，右腔室3b与自动换向阀14的B口连通，另外将自动换向阀14的P口与进油管相连、T口与排油管相连。将第一出液单向阀11和多个第二出液单向阀12汇接至H口，且将H口与高压出水管相连；将第一进液单向阀10和多个第二进液单向阀13汇接至K口，且将K口与水箱相连。

当增压水泵工作时，油液由P口经过自动换向阀14的B口进入右腔室3b推动活塞体1向左移动，左腔室3a内的油液自动换向阀14的A口排出T口，在活塞体1向左运动时，推动多个第二柱塞4和一个第一柱塞15向左运动，第一柱塞15向左运动时将第一泵腔2a内的水增压排出，并且经过第一出液单向阀11、H口进入高压出水管，同样在第二柱塞4向左运动时，第二泵腔2b内的水增压排出，经过第二出液单向阀12、H口进入高压出水管，当活塞体1运动到最左端时，自动换向阀14换向，P口内的压力油经过自动换向阀14的A进入左腔室3a推动活塞体1向右移动，右腔室3b内的油液自动换向阀14B口排出T口，在活塞体1向右运动时，拉动第二柱塞4和第一柱塞15向右运动，第一柱塞15向右运动时第一泵腔2a内形成真空，水箱内的水经过K口、第一进液单向阀10进入第一泵腔2a内，同样在第二柱塞4向右运动时第二泵腔2b内形成真空，水箱内的水经过K口、第二进液单向阀13进入第二泵腔2b内，当活塞体1运动到最右端时，自动换向阀14控制活塞体1换向，从而形成循环完成工作。

在增压过程中随着所需水压的升高，P口压力也随之升高，当P口压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞4的锁紧力时，P口的压力进入右腔室3b通过右一单向阀7a进入该对应的有杆腔91内，推动小活塞31克服第一弹簧33的弹力带动锁杆35向靠近螺堵34方向运动，使锁杆35脱离锁槽4b，与此同时无杆腔92内的油液经过左二单向阀6b或右二单向阀6a排出T口，第二弹簧94将该一个或多个第二柱塞4推入第二塞孔22内，使其不跟随活塞体1的运动而运动，这样便达到了增大增压比，实现高压小流量的目的。当所需水压下降时当P口压力小于其中一个或多个第二柱塞4的锁紧力时，在阻尼孔32和第一弹簧33的弹力作用下，对应的第二柱塞4内的小活塞31带动锁杆35向上运动，使得活塞体1带动连接杆9向左运动至左端位置时，锁杆35插入锁槽4b内，此时活塞机和该一个或多个第二柱塞4连成一体，活塞体1能够带动第二柱塞4运动，从而恢复增压比，实现低压大流量工况，通过设置多个压力等级的第一弹簧33，可以控制第二柱塞4在P口多个压力等级时分别工作，进而达到可以多级改变增压比的功能。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可变增压比的增压水泵，其特征在于，包括泵体，所述泵体的左端固定安装有左端盖、右端固定安装有右端盖，所述泵体内滑动连接有活塞体，所述泵体内在活塞体和左端盖之间形成左腔室、在活塞体和右端盖之间形成右腔室，在左腔室进油、右腔室回油时，活塞体向右运动，在左腔室回油、右腔室进油时，活塞体向左运动；所述左端盖内沿活塞体运动方向设有右端与左腔室连通的一个第一塞孔和多个第二塞孔，所述活塞体的左端设有伸入第一塞孔内的第一柱塞，每个第二塞孔内均设有第二柱塞；所述第一塞孔内在第一柱塞的左端和第一塞孔的左端之间形成第一泵腔，所述第二塞孔内在第二柱塞的左端和第二塞孔的左端之间形成第二泵腔；所述左端盖内设有与第一泵腔连通的第一进液单向阀和第一出液单向阀，以及与第二泵腔连通的第二进液单向阀和第二出液单向阀；

当进入右腔室内的油液压力小于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞连成一体，当进入右腔室内的油液压力大于或等于其中一个或多个第二柱塞的锁紧力时，所述活塞体与该一个或多个第二柱塞脱离。

2.根据权利要求1所述的可变增压比的增压水泵，其特征在于，每个第二柱塞内沿轴向均设有右端开口的连接孔，所述活塞体的左端设有伸入连接孔内的连接杆，每个连接孔靠近左端的内侧壁上沿径向设有锁槽，每个连接杆内在靠近左端位置处沿径向设有安装孔，所述安装孔内设有小活塞，所述安装孔的开口处设有用于防止小活塞脱离安装孔的螺堵，所述小活塞上沿安装孔轴向设有伸出安装孔的锁杆；所述安装孔内在小活塞和安装孔的底部之间形成有杆腔、在小活塞和螺堵之间形成无杆腔，所述小活塞内设有用于连通有杆腔和无杆腔的阻尼孔，所述无杆腔内设有用于迫使小活塞向远离螺堵方向运动的第一弹簧；在活塞体和第二柱塞连成一体时，锁杆插入锁槽内，在活塞体和第二柱塞脱离时，锁杆离开锁槽；

所述活塞体上设有与左腔室连通的左一单向阀和左二单向阀，以及与右腔室连通的右一单向阀和右二单向阀；所述左一单向阀用于控制左腔室内的油液向各有杆腔内单向流动，所述右一单向阀用于控制右腔室内的油液向各有杆腔内单向流动；所述左二单向阀用于控制各无杆腔内的油液向左腔室内单向流动，所述右二单向阀用于控制各无杆腔内的油液向右腔室内单向流动。

3.根据权利要求2所述的可变增压比的增压水泵，其特征在于，每个连接杆上均套接有第二弹簧，所述第二弹簧位于第二柱塞的右端和活塞体之间用于迫使第二柱塞向左运动；在锁杆离开锁槽时，第二柱塞的左端在第二弹簧的作用下抵在第二塞孔的左端。

4.根据权利要求2所述的可变增压比的增压水泵，其特征在于，每个第二柱塞内在连接孔的左端和连接杆的左端之间形成第一腔室，所述连接杆内设有用于连通第一腔室和无杆腔的连通孔。

5.根据权利要求1所述的可变增压比的增压水泵，其特征在于，所述第一塞孔设置在左端盖的中心位置，所述第二塞孔沿活塞体的圆周方向间隔均匀地设置在左端盖内。

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