CN111734599A - 一种柱塞泵及泵站 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柱塞泵，包括泵头总成，其包括：泵头体，泵头体内具有腔体；位于腔体内的吸液阀组件、排液阀组件以及将吸液阀组件与排液阀组件隔离的隔套；其中，腔体包括：用于安装吸液阀组件的吸液阀座安装部，用于安装隔套的隔套安装部，用于安装排液阀组件的排液阀座安装部以及位于吸液阀座安装部下侧的吸液腔，吸液腔通过管路与乳化液供给装置连通；排液阀座安装部与隔套安装部之间通过阶梯面过渡，且排液阀座安装部的孔径大于隔套安装部的孔径，隔套安装部的孔径大于或等于吸液阀座安装部的孔径。本发明同时公开一种采用上述柱塞泵的泵站，本发明解决了现有柱塞泵结构不合理导致拆装困难的问题。

Description

一种柱塞泵及泵站

技术领域

本发明涉及一种用于乳化液泵站，尤其涉及一种五柱塞乳化液泵及泵站。

背景技术

乳化液泵站是煤矿综采工作面必不可少的重要设备，为工作面液压支架提供液压动力，是整个工作面液压系统的心脏。近年来，随着我国大采高工作面的日益增多，为了满足大采高液压支架的高支撑阻力、高工作阻力，以及快速移架和安全支护的需求，对乳化液泵站的可靠性提出了更高的要求。

目前，乳化液泵通常采用大流量乳化液泵五柱塞结构或七柱塞结构，其具有传动效率高、支撑平稳、齿轮副轴向分力小、结构紧凑等优点，得到了广泛应用。

现有技术中，柱塞式泵的泵头体内的吸液阀芯组件及排液阀组件分别从泵头体的两侧装配，因此在更换吸液阀座、吸液阀芯、排液阀座、排液阀芯时，需要拆除吸液管路、吸水盒等零部件，可操作性差，维修时间长、维修成本高；另外，现有柱塞泵中，通常在排液阀芯下部设计吸液阀芯的复位弹簧安装座，一方面增加了排液阀芯的质量，惯性力大，另一方面，高压液流对吸液阀芯、排液阀芯产生冲击，单侧受力较大，在阀芯升起或降落时导向部分发生偏磨，进而密封环面产生偏磨，影响寿命；现有柱塞泵的泵头体与吸液盒是两个独立的零部件结构，两者安装时，需要在吸液盒上成型较长的安装孔，并通过较长的螺杆实现两者的拆装，制作及装配成本较高。

另外，目前针对泵站的监测技术手段主要是对曲轴箱中齿轮油的监测(油液温度监测、油压监测、油位监测)、液力端的水压监测以及电机温度监测，也有部分专利涉及到机械设备的振动、油质监测。但是受安装空间限制、传输信号影响等因素，传感器一般安装在泵站外侧，目前还没有对于泵站液力端吸排液阀芯等内置精密核心部件的监测。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是现有柱塞泵结构不合理导致其泵头拆装费时费力的问题。

针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种柱塞泵，其包括，曲轴箱总成，用于与主驱动电机连接以传递动力；泵头总成，所述泵头总成用于泵送乳化液；以及连接于曲轴箱总成与所述泵头总成之间的液力转化组件，所述液力转化组件用于将所述曲轴箱的机械动力转换为泵头总成的液力变化；所述泵头总成包括：泵头体，所述泵头体内具有腔体；位于所述腔体内的吸液阀组件、排液阀组件以及将所述吸液阀组件与所述排液阀组件隔离的隔套；其中，所述腔体包括：用于安装所述吸液阀组件的吸液阀座安装部，用于安装所述隔套的隔套安装部，用于安装所述排液阀组件的排液阀座安装部以及位于所述吸液阀座安装部下侧的吸液腔，所述吸液腔通过管路与乳化液供给装置连通；所述排液阀座安装部与所述隔套安装部之间通过阶梯面过渡，且所述排液阀座安装部的孔径大于所述隔套安装部的孔径，所述隔套安装部的孔径大于或等于所述吸液阀座安装部的孔径。

本申请的一部分实施方式中，所述吸液阀组件包括：吸液阀座，所述吸液阀座设有第一配合面；吸液阀芯，所述吸液阀芯滑动连接于所述吸液阀座上，所述吸液阀芯上设有与所述第一配合面配合的第二配合面；其中，所述第一配合面与所述第二配合面成型为圆锥面。

本申请的一部分实施方式中，所述吸液阀组件还包括位于所述吸液阀座下侧的复位弹簧安装座，所述复位弹簧安装座套设于所述阀芯上；以及位于所述吸液阀座与所述复位弹簧安装座之间的第一复位弹簧。

本申请的一部分实施方式中，外套体，所述外套体的外壁与所述吸液阀座安装部密封连接，所述外套体的内壁的端部设有所述第一配合面；内套体，所述内套体与所述外套体通过过渡臂连接；所述内套体的内壁与所述吸液阀芯滑动连接。

本申请的一部分实施方式中，所述吸液阀芯包括：阀芯头，所述阀芯头设有所述第二配合面；阀芯杆，所述阀芯杆滑动连接于所述吸液阀座的内套体内。

本申请的一部分实施方式中，所述吸液阀座底部设有用于安装压力传感器的压力传感器安装部，所述压力传感器用于检测所述吸液阀芯移动时的冲击力。

本申请的一部分实施方式中，所述排液阀组件包括：排液阀座，所述排液阀座设有第三配合面；排液阀芯，所述排液阀芯滑动连接于所述排液阀座上，所述排液阀芯上设有与所述第三配合面配合的第四配合面；其中，所述第三配合面与所述第四配合面成型为圆锥面；排液阀芯止阀件，所述排液阀芯止阀件设置于所述排液阀座与所述泵头体的上端面之间；以及第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端套设于所述排液阀芯，另一端抵靠在所述排液阀芯止阀件上。

本申请的一部分实施方式中，所述泵头体的上侧设有用于封堵所述腔体上侧开口的排液腔封堵盖，所述排液腔封堵盖压靠于所述排液阀芯止阀件上并与所述泵头体通过螺钉连接。

本申请的一部分实施方式中，所述排液腔封堵盖以及所述排液阀芯止阀件上设有上下互相连通的通孔，所述排液阀芯上设有螺纹孔；所述排液腔封堵盖上安装有磁致伸缩传感器，所述磁致伸缩传感器的伸缩杆与所述排液阀芯固定连接。

本申请的一部分实施方式中，所述泵头体在所述隔套安装部的区域上沿径向成型有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于与所述液力转化组件连通；所述第二通孔内设有用于防止所述隔套转动的防转件以及用于固定所述防转件的封堵件。

本申请的一部分实施方式中，所述封堵件中部设有通孔，所述防转件上设有用于安装振动传感器的安装孔，所述振动传感器用于检测所述泵头体的振动。

本申请的一部分实施方式中，所述液力转化组件包括：液力转换壳体，所述液力转换壳体固定连接于所述泵头体的所述第一通孔处外侧；以及滑动连接于所述液力转换壳体内的柱塞，所述柱塞一端与所述曲轴箱总成连接，另一端插接于所述第一通孔内。

本申请的一部分实施方式中，所述曲轴箱总成包括：曲轴箱体以及位于曲轴箱体内的至少一级齿轮副以及曲柄滑块机构；所述齿轮副的输入齿轮用于与所述主驱动电机的输出轴连接；所述曲柄滑块机构的曲轴连接于所述齿轮副的输出齿轮上，所述曲柄滑块机构的滑块用于与所述柱塞连接，其中，所述滑块的端部设有安装孔，所述安装孔内嵌设有加固套；所述柱塞螺纹连接于所述加固套上；所述滑块与所述柱塞的端面之间设有防护片，所述防护片挤压于两者之间。

本发明同时公开一种泵站，其包括，底座以及位于底座上的柱塞泵、主驱动电机；其中，所述主驱动电机用于驱动本发明上述的柱塞泵。

上述泵站的一部分实施方式中，还包括润滑系统，所述润滑系统用于对所述曲轴箱总成内的零部件进行润滑；所述润滑系统包括：润滑油供给装置，所述润滑油供给装置包括润滑油泵、润滑油泵驱动电机以及润滑油箱；冷却装置，所述冷却装置包括：冷却箱，所述冷却箱的进口连通所述润滑油泵，所述冷却箱的出口连通所述曲轴箱总成的各个润滑点；位于冷却箱内的乳化液管路，所述乳化液管路与所述泵头总成连通，所述乳化液管路用于冷却所述冷却箱内的润滑油。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明公开的柱塞泵中，泵头体内侧的腔体中，排液阀座安装部与隔套安装部之间通过阶梯面过渡，且排液阀座安装部的孔径大于隔套安装部的孔径，隔套安装部的孔径大于或等于所述吸液阀座安装部的孔径；这样，吸液阀芯组件、隔套及排液阀组件可以通过泵头体的一侧安装，相比现有技术，其拆装方便，耗时较小；同时，本申请中，吸液腔直接成型于泵头体内部，不需要额外加工及装配吸液盒，只需增加一个较薄的封堵板封堵住下端开口即可，制造成本低，且装配简单方便。

进一步地，本发明公开的柱塞泵中，在柱塞泵内集成安装压力传感器、磁致伸缩传感器以及振动传感器，最终实现对泵站的冲击力、位移行程、振动监测，为泵站运行状况提供全新的监测方案、分析手段。

进一步地，本发明公开的泵站中，采用外置于柱塞泵的冷却方式，其可以选用功率更小的润滑油泵驱动电机，解决现有设置在吸液盒内的冷却器油液流阻大、冷却效率低问题，实施成本低，电机外形尺寸小更利于狭小空间的安装维护。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本发明提供的柱塞泵一种具体实施方式的剖视图；

图2为本发明提供的柱塞泵一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明提供的柱塞泵的泵头总成的一种具体实施方式的剖视图；

图4为本发明提供的柱塞泵中柱塞与滑块部分的连接关系的局部示意图；

图5为本发明提供的柱塞泵中吸液阀座的具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明提供的柱塞泵中吸液阀芯的具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明提供的柱塞泵中排液阀座的具体实施方式的结构示意图；

图8为本发明提供的柱塞泵中排液阀芯的具体实施方式的结构示意图；

图9为本发明提供的柱塞泵中排液阀芯止阀件的具体实施方式的示意图；

图10为本发明提供的泵站的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2所示为本发明公开的一种柱塞泵的具体实施方式，本实施方式的柱塞泵为五柱塞乳化液泵。该柱塞泵A包括三大部分；第一部分是用于与主驱动电机连接以传递动力的曲轴箱总成300；第二部分是用于泵送乳化液的泵头总成100；第三部分是用于将所述曲轴箱的机械动力转换为泵头总成100的液力变化的液力转化组件200，其中，液力转化组件200一端连接于曲轴箱总成300上，另一端与所述泵头总成100连接。

以下分别介绍以上三部分的结构以及互相的连接关系。

<泵头总成100>

如图3所示，所述泵头总成100包括泵头体101以及位于泵头体101内侧的吸液阀组件102、排液阀组件103、将所述吸液阀组件102与所述排液阀组件103隔离的隔套104以及封堵所述泵头体101下侧开口的吸液腔封堵板112以及封堵所述泵头体101上侧开口的排液腔封堵盖105。

其中，所述泵头体101为上下开口的腔体结构，所述腔体包括：用于安装所述吸液阀组件102的吸液阀座安装部1012，用于安装所述隔套104的隔套安装部1013，用于安装所述排液阀组件103的排液阀座安装部1014，以及位于所述吸液阀组件102下侧的吸液腔1011，所述吸液腔1011通过管路与乳化液供给装置(图中未示出)连通。

为了方便各个组件的安装，所述排液阀座安装部1014与所述隔套安装部1013之间通过阶梯面过渡，所述排液阀座安装部1014的孔径大于所述隔套安装部1013的孔径，所述隔套安装部1013的孔径大于或等于吸液阀座安装部1012的孔径。这样，安装吸液阀组件102、排液阀组件103以及隔套104时，吸液阀组件102能够很容易地经过排液阀座安装部1014与所述隔套安装部1013进入吸液阀座安装部1012；隔套104经过排液阀座安装部1014后进入隔套安装部1013，再安装排液阀组件103，从而实现所述吸液阀组件102、排液阀组件103以及隔套104均可以通过腔体上侧开口装配、拆卸。

由于吸液阀组件102、排液阀组件103以及隔套104均通过一侧安装，当泵头内的零部件需要维修时，只需要打开泵头体101的上端即可将各个零部件拆除；同时，吸液阀组件102、排液阀组件103以及隔套104均通过一侧安装，各个部分的轴向配合关系容易保证，避免通过两侧安装时位置匹配较差导致互相干涉的问题。

同时，吸液腔直接成型于泵头体101内部，其可以避免吸液部分与泵头体101部分通过可拆卸的方式连接导致两者制造成本较高且装配费时费力的问题。

另外，由于本申请中吸液阀组件102与排液阀组件103之间通过隔套104隔离，吸液阀组件102与排液阀组件103结构独立设置，其可以在吸排液尤其是高压排液过程中，避免液流对吸液阀芯、排液阀芯产生冲击，不存在单侧受力问题，阀芯开启或关闭过程中导向部分不会发生偏磨，进而密封环面也不会产生偏磨，寿命更长。

具体地，所示吸液腔1011成型为球形腔体结构，且球形腔体的直径大于所述腔体其他部分的直径，以保证吸液时足够多的乳化液进入吸液阀芯上侧的腔体内。

以下分别介绍所述泵头总成100的吸液阀组件102、排液阀组件103以及隔套104的组成以及结构。

<吸液阀组件102>

如图3所示，所述吸液阀组件102包括吸液阀座1021、吸液阀芯1022、位于所述吸液阀座1021下侧的复位弹簧安装座1023以及第一复位弹簧1024。

吸液阀芯1022在液力作用下沿所述吸液阀座1021上下滑动，所述第一复位弹簧1024用于向所述吸液阀芯1022提供向下的弹性力，用于封堵所述吸液阀座1021的开口。所述复位弹簧安装座1023安装于所述吸液阀座1021下侧，相比现有技术中排液阀芯下端设计用于吸液阀芯1022复位的弹簧安装座，吸液阀芯1022复位时不受排液阀芯动作的影响，吸液阀芯关阀可靠，冲击更小、寿命更长。

具体地，所述复位弹簧安装座1023套设于所述吸液阀芯1022上，两者可通过螺纹连接或过盈配合的方式固定，所述复位弹簧安装座1023安装于所述吸液阀芯1022上以使吸液阀组件102完全独立于排液阀组件103，便于装配和拆卸。

具体地，所述吸液阀座1021与所述泵头体102之间采用间隙配合，并通过密封圈实现密封连接以方便吸液阀座1021的装配。具体地，所述吸液阀座1021与所述吸液阀座1021安装部1012的密封连接方式不唯一，作为优选，所述吸液阀座1021的外侧面上设有密封槽，所述密封槽内设有O型密封圈以及两个密封挡圈，两个所述密封挡圈分别位于所述O型密封圈的上下两侧。因乳化液泵液体压力较高，在O型密封圈两侧均设计有材料为聚甲醛的密封挡圈以防止O型密封圈在高压乳化液作用下发生损坏。

具体地，如图5所示，所述吸液阀座1021包括：外套体1021-1、内套体1021-2以及连接所述内套体1021-2与所述外套体1021-1的过渡臂1021-3。

所述外套体1021-1的外壁与所述吸液阀座1021安装部1012密封连接，所述外套体1021-1的内壁的端部设有用于与所述吸液阀芯1022配合的第一配合面1021-4；所述内套体1021-2的内壁与所述吸液阀芯1022滑动连接。

如图6所示，所述吸液阀芯1022包括：阀芯头1022-1以及阀芯杆1022-2，所述阀芯头1022-1用于与所述吸液阀座1021的外套体1021-1配合，所述阀芯杆1022-2滑动连接于所述吸液阀座1021的内套体1021-2内。

上述吸液阀座1021采用内外套体的结构，所述吸液阀芯1022采用阀芯头1022-1以及阀芯杆1022-2的结构，可以使所述吸液阀芯1022能够可靠地沿所述吸液阀座1021的内套体内滑动，避免现有技术中吸液阀芯相对所述吸液阀座径向晃动。

所述阀芯头1022-1设有与所述第一配合面1021-4配合的第二配合面1022-3，其中，所述第一配合面1021-4与所述第二配合面1022-3成型为圆锥面；所述吸液阀芯1022与吸液阀座1021通过锥面配合使两者之间的密封性更好、同时，磨损后可自行实现补偿，延长使用寿命。

为了检测吸液阀芯1022的冲击力，如图3所示，所述吸液阀座1021底部安装有压力传感器107，所述压力传感器107用于检测所述吸液阀芯1022移动时作用于所述吸液阀座1021的冲击力。所述压力传感器107实时监测每次吸排液阀芯动作的冲击力，也可以根据冲击力变化曲线计算出冲击频率，当冲击力和频率与正常状态发生较大偏离时，可以判断该组吸排液阀芯出现了故障，报警提醒操作人员进行拆解排查。压力传感器107的信号线通过有线方式连接到无线发射器，无线发射器内嵌在泵体外表面，无线发射器通过无线信号将压力值传输至控制器。

<排液阀组件103>

如图3所示，所述排液阀组件103包括排液阀座1031、滑动连接于所述排液阀座1031上的排液阀芯1032、位于排液阀座1031上侧的排液阀芯止阀件1033以及第二复位弹簧1034。排液阀芯1032在液力作用下沿所述排液阀座1031上下滑动，所述第二复位弹簧1034用于向所述排液阀芯1032提供向下的弹性力，用于封堵所述吸液阀座1021的开口。所述排液阀芯止阀件1033起到安装第二复位弹簧1034的作用的同时也起到封堵排液腔的作用，所述排液阀芯止阀件1033采用轴向密封，密封的同时进行轴向限位。

为了保证排液阀芯止阀件1033与所述泵头体101的可靠连接，所述泵头体101的上侧设有用于封堵所述腔体上侧开口的排液腔封堵盖105，所述排液腔封堵盖105压靠于所述排液阀芯止阀件1033上并与所述泵头体101通过螺钉连接。

具体地，如图7所示，所述排液阀座1031设有第三配合面1031-1，如图8所示，所述排液阀芯1032上设有与所述第三配合面1031-1配合的第四配合面1031-2；其中，所述第三配合面1031-1与所述第四配合面1031-2成型为圆锥面；所述排液阀芯1032与排液阀座1031通过锥面配合使两者之间的密封性更好、同时，磨损后可自行实现补偿，延长使用寿命。

具体地，如图3所示，所述排液阀芯止阀件1033设置于所述排液阀座1031与所述泵头体101的上端面之间。如图9所示，所述排液阀芯止阀件1033包括位于下侧的弹簧支撑部1033-1、位于上侧的封堵部1033-2以及位于两者之间的连接部1033-3。

所述弹簧支撑部1033-1包括水平方向延伸的支撑板以及沿所述支撑板向下延伸的支撑臂，所述支撑臂抵靠于所述排液阀座1031的上端面上，所述支撑板上成型有定位所述第二复位弹簧1034的凸起或圆形卡环。

所述封堵部1033-2的外壁面具有阶梯面，所述封堵部1033-2位于阶梯面下侧的圆柱面与所述泵头体101的内壁密封连接，所述封堵部1033-2位于阶梯面上侧的圆柱面压靠于所述泵头体101的上端面上。所述封堵部1033-2的阶梯面结构可以避免不设置阶梯面的结构中容易所述排液阀芯止阀件1033与所述排液腔封堵盖105在所述泵头体101的上端面之间容易有缝隙导致腔体密封性不容易保证的问题。另一方面，不设置阶梯面的封堵部1033-2无法实现轴向定位，当所述排液阀芯止阀件1033轴向尺寸低于所述泵头体101端面与排液阀座1031上表面之间的距离时，会导致该所述排液阀芯止阀件1033的上下偏移；通过所述封堵部1033-2的阶梯面进行轴向定位，其使排液阀芯止阀件1033相对所述泵头体101的位置固定，降低该排液阀芯止阀件1033的加工精度。

具体地，所述排液阀芯1032的上端成型圆柱凸起，所述第二复位弹簧1034一端套设于所述圆柱凸起上。

为了检测排液阀芯1032的线性位移，如图3所示，所述排液腔封堵盖105以及所述排液阀芯止阀件1033上设有上下互相连通的通孔，所述排液阀芯1032上设有螺纹孔；所述排液腔封堵盖105上安装有磁致伸缩传感器108，所述磁致伸缩传感器108的伸缩杆螺纹连接于一个过渡连接杆上，所述过渡连接杆的下端螺纹连接于所述排液阀芯1032的螺纹孔上。这样，实现了所述磁致伸缩传感器108的伸缩杆与所述排液阀芯1032的固定连接，可以所述磁致伸缩传感器108根据所述排液阀芯1032的位移行程变化曲线计算出动作频率，当位移行程和频率与正常状态发生较大偏离时，可以判断该组吸排液阀芯1032出现了故障，报警提醒操作人员进行拆解排查。

<隔套104>

如图3所示，所述隔套104成型为圆柱形套体，所述圆柱形套体沿径向上成型有同轴设置的两个通孔。

如图3所示，所述泵头体101在所述隔套安装部1013的区域上沿径向成型有同轴的第一通孔1015和第二通孔1016，所述第一通孔1015用于与所述液力转化组件连通；所述第二通孔1016内设有用于防止所述隔套104转动的防转件113以及用于固定所述防转件113的封堵件106。

为了检测泵头体101的振动信号，所述泵头体101上还设置振动传感器109。具体地，如图3所示，所述封堵件106中部设有通孔，所述防转件113上设有螺纹安装孔，所述振动传感器109螺纹连接于所述防转件113地螺纹安装孔上。振动传感器109实时检测每次吸排液阀芯1032动作时泵头体101的振动信号，根据振动信号计算加速度频谱曲线，当振动频谱与正常状态发生较大偏离时，可以判断该组吸排液阀芯1032出现了故障，报警提醒操作人员进行拆解排查。

本发明的上述实施方式中，采用压力传感器107、磁致伸缩传感器108以及振动传感器109集成在泵头总成的方式，最终实现对泵站的冲击力、位移行程、振动监测，为泵站运行状况提供全新的监测方案、分析手段。

<液力转化组件200>

如图1所示，所述液力转化组件200包括液力转换壳体201以及滑动连接于所述液力转换壳体201内的柱塞202。

其中，所述液力转换壳体201固定连接于所述泵头体101的所述第一通孔1015处外侧；所述柱塞202一端与所述曲轴箱总成300连接，另一端插接于所述第一通孔1015内。

在液力转化组件200的外侧还设置有中箱203，所述曲轴箱总成300与所述泵头总成100通过中箱203联结，所述柱塞202于所述曲轴箱总成300连接的部分位于所述中箱203内侧，以避免此部分裸露在外侧。

<曲轴箱总成300>

如图1所示，所述曲轴箱总成300包括：曲轴箱体301以及位于曲轴箱体301内的至少一级齿轮副以及曲柄滑块机构；所述齿轮副的输入齿轮轴302用于与所述主驱动电机的输出轴连接；所述曲柄滑块机构的曲轴304连接于所述齿轮副的输出齿轮303上，所述曲柄滑块机构的滑块305用于与所述柱塞202连接。

<曲轴箱总成300与所述液力转化组件200的连接方式>

如图4所示，所述曲轴箱总成300的所述滑块305的端部设有安装孔，所述安装孔内嵌设有加固套306；所述柱塞202螺纹连接于所述加固套306上。由于柱塞202通常采用陶瓷材料制造，而滑块305则采用不锈钢材料制造，通过在所述滑块305与所述柱塞202的连接端设置加固套306解决柱塞202和滑块305通过螺纹直联柱塞202造成螺纹脱扣、断裂的故障，提高柱塞202与滑块305的联结强度，利于柱塞202的更换维护。具体地，所述加固套为钢制螺丝套，其内外分别设置螺纹。

由于柱塞202通常采用陶瓷材料制造，而滑块305则采用不锈钢材料制造，两者直接接触容易出现一损俱损的问题，在所述滑块305与所述柱塞202的端面之间设有防护片400，所述防护片400采用橡胶等较陶瓷材料及不锈钢材料较软的材料制成，其挤压于两者之间，防止柱塞202损坏连累损伤到所述滑块305。

<柱塞泵A的工作过程>

上述柱塞泵A工作运转时，主驱动电机输入的旋转运动带动输入齿轮轴302、曲轴304上的输出齿轮303作一级减速运动后，同时，曲轴304带动连杆转动，转换成滑块305和柱塞202的往复直线运动，致使泵头总成100中的容腔体积发生变化，滑块305在最远端时，柱塞202引起容腔体积增大形成负压，吸液阀芯1022开启、排液阀芯1032关闭，此过程完成吸液；滑块305运动至最近端时，柱塞202引起容腔体积减小从而压缩吸入的液体，形成高压液，吸液阀芯1022关闭、排液阀芯1032打开排出高压液、此过程完成排液，高压液压力的控制通过安装在泵头两侧的卸载阀110和安全阀111来实现，上述两个过程是五组柱塞202交互动态的完成，其中液力转换系统中良好的密封性能使液体不致外泄以及泵头总成100中吸液阀芯1022与吸液阀座1021的锥面密封、排液阀芯1032与排液阀座1031的锥面密封，共同保证了五柱塞泵A的高容积效率，使排出的液体流量达到1200L/min以上，从而满足超大采高综采工作面液压系统的实际供液需求。

<柱塞泵A的安装及拆卸步骤>

本发明中的乳化液柱塞泵的泵头总成的装配步骤如下：

步骤1：将吸液阀组件102装配5组待用，装配前对吸液阀座1021、吸液阀芯1022进行研磨，并进行密封试验。

步骤2：将排液阀座1031的密封圈沟槽内套入2个O型圈挡圈、1个O型圈，装配方法为O型圈每侧各安装一个O型圈挡圈，以上排液阀组件103装配5组，装配完成后在O型圈表面涂抹润滑脂，待用。

步骤3：将组合密封圈套入防转件113的密封圈沟槽内，以上组件需装配5组，装配完成后在组件密封圈表面涂抹润滑脂，待用。

步骤4：将组合密封圈套在排液阀芯止阀件1033的密封圈沟槽内，以上组件需装配5组，装配完成后在组件密封圈表面涂抹润滑脂，待用。

步骤5：将步骤1完成的吸液阀组件102通过泵头体101的上侧开口处放入吸液阀组件102，并用铜棒轻轻敲击，使其与泵头体101紧密贴合即可。

步骤6：将隔套104通过泵头体101的上侧开口处放置在步骤5已安装好的吸液阀组件102上，在第二通孔1016处安装防转件113及封堵件106，防转件113插入隔套104的小孔，对隔套104进行周向定位，然后应用封堵件106压紧。

步骤7：将步骤2完成的排液阀座1031通过步骤6完成的装配体装配到隔套104上端，并用铜棒轻轻敲击，使其与隔套104贴合即可。

步骤8：将排液阀芯1032、第二复位弹簧1034装配到步骤7完成装配体内。

步骤9：将步骤4完成的排液阀芯止阀件1033装配到步骤8完成的装配体内，并用铜棒轻轻敲击排液阀芯止阀件1033，使其与排液阀座1031贴合即可，然后用排液腔封堵盖105压紧，则完成了泵头总成100的安装。

当需要拆卸吸排液阀组件时，采用如下步骤：

步骤1:将所述排液腔封堵盖105拆除；

步骤2:将所述排液组件103依次从所述泵头体101的上侧拆卸；

步骤3：将封堵件106及防转件113依次拆卸；

步骤4：沿所述第一通孔1015和第二通孔1016将柱塞202从滑块305侧拆卸；

步骤5：再将隔套104及吸液阀组件102依次从所述泵头体101的上侧拆卸；

至此，即完成了泵头体101内侧的各个阀组的拆卸，本方案中，从泵头体101的一侧即可完成各个零部件的拆装，方便维修。

如图10所示为本发明提供的一种五柱塞乳化液泵站的具体实施方式，其包括，底座，以及位于底座上的柱塞泵A、主驱动电机2；其中，所述主驱动电机2用于驱动所述柱塞泵A，所述柱塞泵A采用上述具体实施方式的柱塞泵A，在此不再赘述。

该乳化液泵站还包括润滑系统，所述润滑系统用于对所述柱塞泵A的所述曲轴箱总成300内的零部件例如曲轴、齿轮、连杆、轴承、滑块等进行润滑，为了使所述润滑油在运转过程中得到充分冷却，所述润滑系统包括润滑油供给装置以及冷却装置。

所述润滑油供给装置包括润滑油泵5、润滑油泵驱动电机4以及润滑油箱(图中未示出)；

所述冷却装置包括：

冷却箱3，所述冷却箱3的进口连通所述润滑油泵5，所述冷却箱3的出口连通所述曲轴箱总成300中曲轴、齿轮、连杆、轴承、滑块等零部件的各个润滑点；

位于冷却箱3内的乳化液管路(图中未示出)，所述乳化液管路与所述泵头总成100连通，所述乳化液管路用于冷却所述冷却箱3内的润滑油。

本发明的泵站采用外置于柱塞泵A的冷却方式，其可以选用功率更小的润滑油泵驱动电机4，以解决现有设置在吸液盒内的冷却器油液流阻大、冷却效率低问题，实施成本低，电机外形尺寸小更利于狭小空间的安装维护。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种柱塞泵，其包括，

曲轴箱总成，用于与主驱动电机连接以传递动力；

泵头总成，所述泵头总成用于泵送乳化液；

以及连接于曲轴箱总成与所述泵头总成之间的液力转化组件，所述液力转化组件用于将所述曲轴箱的机械动力转换为泵头总成的液力变化；其特征在于，所述泵头总成包括：

泵头体，所述泵头体内具有腔体；

位于所述腔体内的吸液阀组件、排液阀组件以及将所述吸液阀组件与所述排液阀组件隔离的隔套；

其中，所述腔体包括：用于安装所述吸液阀组件的吸液阀座安装部，用于安装所述隔套的隔套安装部，用于安装所述排液阀组件的排液阀座安装部以及位于所述吸液阀座安装部下侧的吸液腔，所述吸液腔通过管路与乳化液供给装置连通；

所述排液阀座安装部与所述隔套安装部之间通过阶梯面过渡，且所述排液阀座安装部的孔径大于所述隔套安装部的孔径，所述隔套安装部的孔径大于或等于所述吸液阀座安装部的孔径。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述吸液阀组件包括：

吸液阀座，所述吸液阀座设有第一配合面；

吸液阀芯，所述吸液阀芯滑动连接于所述吸液阀座上，所述吸液阀芯上设有与所述第一配合面配合的第二配合面；其中，所述第一配合面与所述第二配合面成型为圆锥面。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于：

所述吸液阀组件还包括位于所述吸液阀座下侧的复位弹簧安装座，所述复位弹簧安装座套设于所述阀芯上；

以及位于所述吸液阀座与所述复位弹簧安装座之间的第一复位弹簧。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于：所述吸液阀座包括：

外套体，所述外套体的外壁与所述吸液阀座安装部密封连接，所述外套体的内壁的端部设有所述第一配合面；

内套体，所述内套体与所述外套体通过过渡臂连接；所述内套体的内壁与所述吸液阀芯滑动连接。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于：所述吸液阀芯包括：

阀芯头，所述阀芯头设有所述第二配合面；

阀芯杆，所述阀芯杆滑动连接于所述吸液阀座的内套体内。

6.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于：

所述吸液阀座底部设有用于安装压力传感器的压力传感器安装部，所述压力传感器用于检测所述吸液阀芯移动时的冲击力。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述排液阀组件包括：

排液阀座，所述排液阀座设有第三配合面；

排液阀芯，所述排液阀芯滑动连接于所述排液阀座上，所述排液阀芯上设有与所述第三配合面配合的第四配合面；其中，所述第三配合面与所述第四配合面成型为圆锥面；

排液阀芯止阀件，所述排液阀芯止阀件设置于所述排液阀座与所述泵头体的上端面之间；

以及第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端套设于所述排液阀芯，另一端抵靠在所述排液阀芯止阀件上。

8.根据权利要求7所述的柱塞泵，其特征在于：

所述泵头体的上侧设有用于封堵所述腔体上侧开口的排液腔封堵盖，所述排液腔封堵盖压靠于所述排液阀芯止阀件上并与所述泵头体通过螺钉连接。

9.根据权利要求8所述的柱塞泵，其特征在于：

所述排液腔封堵盖以及所述排液阀芯止阀件上设有上下互相连通的通孔，所述排液阀芯上设有螺纹孔；所述排液腔封堵盖上安装有磁致伸缩传感器，所述磁致伸缩传感器的伸缩杆与所述排液阀芯固定连接。

10.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：

所述泵头体在所述隔套安装部的区域上沿径向成型有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于与所述液力转化组件连通；所述第二通孔内设有用于防止所述隔套转动的防转件以及用于固定所述防转件的封堵件。

11.根据权利要求10所述的柱塞泵，其特征在于：

所述封堵件中部设有通孔，所述防转件上设有用于安装振动传感器的安装孔，所述振动传感器用于检测所述泵头体的振动。

12.根据权利要求10所述的柱塞泵，其特征在于：

所述液力转化组件包括：

液力转换壳体，所述液力转换壳体固定连接于所述泵头体的所述第一通孔处外侧；

以及滑动连接于所述液力转换壳体内的柱塞，所述柱塞一端与所述曲轴箱总成连接，另一端插接于所述第一通孔内。

13.根据权利要求12所述的柱塞泵，其特征在于：所述曲轴箱总成包括：

曲轴箱体以及位于曲轴箱体内的至少一级齿轮副以及曲柄滑块机构；

所述齿轮副的输入齿轮用于与所述主驱动电机的输出轴连接；所述曲柄滑块机构的曲轴连接于所述齿轮副的输出齿轮上，所述曲柄滑块机构的滑块用于与所述柱塞连接，

其中，所述滑块的端部设有安装孔，所述安装孔内嵌设有加固套；所述柱塞螺纹连接于所述加固套上；所述滑块与所述柱塞的端面之间设有防护片，所述防护片挤压于两者之间。

14.一种泵站，其特征在于：其包括，

底座以及位于底座上的柱塞泵、主驱动电机；

其中，所述主驱动电机用于驱动所述柱塞泵，所述柱塞泵采用权利要求1-13任一所述的柱塞泵。

15.根据权利要求14所述的泵站，其特征在于：还包括润滑系统，所述润滑系统用于对所述曲轴箱总成内的零部件进行润滑；所述润滑系统包括：

润滑油供给装置，所述润滑油供给装置包括润滑油泵、润滑油泵驱动电机以及润滑油箱；

冷却装置，所述冷却装置包括：

冷却箱，所述冷却箱的进口连通所述润滑油泵，所述冷却箱的出口连通所述曲轴箱总成的各个润滑点；

位于冷却箱内的乳化液管路，所述乳化液管路与所述泵头总成连通，所述乳化液管路用于冷却所述冷却箱内的润滑油。

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