CN112576495B

CN112576495B - 柱塞泵

Info

Publication number: CN112576495B
Application number: CN202011438417.8A
Authority: CN
Inventors: 陈家渝
Original assignee: Zhejiang Lu Shyong Jianxin Agricultural Machinery Co ltd
Current assignee: ZHEJIANG JINLONG AUTOMATIC CONTROL EQUIPMENT CO LTD
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2040-12-07
Also published as: CN112576495A

Abstract

本申请涉及一种柱塞泵，其包括泵体、储水器以及换向器。换向器具有两种状态：正常工作状态，水管连通至泵体的进水口，且储水器的入口连通至泵体的出水口，以通过水管从河道、水渠中取水，并在储水器中存储一定量的水；疏通工作状态，储水器的入口连通至泵体的进水口，水管连通至泵体的出水口，储水器中缓存的水径泵体加压后，冲洗过滤器，以实现疏通过滤器。

Description

柱塞泵

技术领域

本申请涉及液压泵的领域，尤其是涉及一种柱塞泵。

背景技术

卧式柱塞泵是由几个柱塞（一般为3个或6个）并列安装，用1根曲轴通过连杆机构推动柱塞在缸体内做往复运动，使得密封工作容腔的容积发生变化来，进而现实现吸、排液体的液压泵。

在农用灌溉、喷雾时，通常从河道、水渠中取水，参照图1，农民将水管的一端连接至柱塞泵的进水口，水管的另一端放置于河道、水渠中，利用汽油机、柴油机等原动机驱动柱塞泵运转，实现利用柱塞泵从河道、水渠中取水，完成灌溉、喷雾。同时，为避免水草等杂物进入水管、柱塞泵，通常在水管的一端连接有过滤器，如：滤筒。

针对上述中的相关技术，发明人认为，柱塞泵正常工作时，柱塞与缸体之间相互摩擦，产生热量，同时，水从进水口流入，并从出水口流出，及时带走部分热量，辅助柱塞泵的散热；但从河道、水渠抽水时，过滤器阻挡杂物随水流进入水管、柱塞泵，此时，杂物易堵塞过滤器，导致柱塞泵空转，柱塞泵的散热不佳，影响柱塞泵的使用寿命。

发明内容

为了提高柱塞泵的使用寿命，本申请提供一种柱塞泵。

本申请提供的一种柱塞泵采用如下的技术方案：

一种柱塞泵，包括：

泵体，具有进水口和出水口；

储水器，具有入口和出口，其内部中空并用于存储水；

水管；

换向器，具有两种状态，使得所述水管连通至泵体的进水口、所述储水器的入口连通至泵体的出水口；或者，使得所述水管连通至泵体的出水口、所述储水器的入口连通至泵体的进水口；以及

驱动器，用于驱动所述换向器动作，并使得换向器在两种状态之间切换。

通过采用上述技术方案，利用柱塞泵从河道、水渠中取水时，换向器处于为正常工作状态，即使得水管连通至泵体的进水口、储水器的入口连通至泵体的出水口，以实现取水，并在储水器中存储一定量的水；

若水草堵塞过滤器，则驱动器动作，换向器的状态切换至疏通工作状态，即使得水管连通至泵体的出水口、储水器的入口连通至泵体的进水口，此时，柱塞泵继续运转，抽取储水器中的水，并加压后从水管输出，以利用高压水流冲洗堵塞于过滤器上的杂物，以疏通过滤器；

随后，驱动器再次动作，换向器的状态重新切换至正常工作状态，则柱塞泵回到正常工作状态，以继续从河道、水渠中取水。

可选的，所述换向器包括：

壳体，内部设有空腔，其上设有四个通口，且所述通口均连通空腔；

换向板，滑动设于所述壳体的空腔内，并将空腔分隔成相互独立的高压腔、低压腔；

所述高压腔通过第一个通口连通泵体的出水口；所述水管连通第二个通口；所述低压腔通过第三个通口连通泵体的进水口；所述储水器的入口连通第四个通口；

所述换向板在壳体的空腔内滑动，并具有两者状态，使得第一个所述通口与第二个所述通口相连通，且第三个所述通口与第四个所述通口相连通；或者，使得第一个所述通口与第四个所述通口相连通，且第二个所述通口与第三个所述通口相连通。

通过采用上述技术方案，驱动器控制换向板在壳体的空腔内的状态，进而实现换向器两种状态的切换。

可选的，所述换向板上设有转轴，且所述换向板绕转轴转动连接壳体，四个所述通口沿转轴的周向间隔设于壳体上。

通过采用上述技术方案，换向板在壳体的空腔内转动，选择性的连通相邻的两个通口，进而完成换向器两种状态的切换。

可选的，所述壳体的空腔包括两个同轴设置的扇形空腔，且两个扇形空腔的半径不同，且第一个所述通口以及第二个所述通口均连通半径较大的扇形空腔，第三个所述通口以及第四个所述通口均连通半径较小的扇形空腔；

所述转轴的轴线与扇形空腔的轴线重合，且所述换向板沿转轴径向的两端分别滑动贴合于两个扇形空腔的内壁。

通过采用上述技术方案，柱塞泵正常工作时，高压腔内充满高压水，低压腔内充满低压水，同时，因转轴两侧换向板的面积不同，使得换向板具有转动的趋势，且该趋势用于配合驱动器，以实现换向器从正常工作状态切换至疏通工作状态。

可选的，所述驱动器包括：

弹性件，设于所述壳体的空腔内，一端抵紧于所述换向板，另一端抵紧于所述壳体，并使得所述换向板具有转动至连通第二个所述通口以及第三个所述通口的趋势。

通过采用上述技术方案，柱塞泵正常工作时，换向器处于正常工作状态，高压腔内充满高压水，低压腔内充满低压水，进而在换向板的两侧产生压力差，此时，弹性件的弹性力平衡该压力差，以使得换向器稳定的处于正常工作状态；

若过滤器发生堵塞，则柱塞泵继续运转，低压腔内的水不断减少，使得低压腔内的压力不断降低，则换向板两侧的压力差不断增大，直至该压力差增大至克服弹性件的弹性力，使得换向板转动，进而使得换向器切换至疏通工作状态；

柱塞泵继续运转，抽取储水器中的水，并加压后从水管输出，以疏通过滤器，直至储水器中的水耗尽，则柱塞泵出水口处停止输出高压水，高压腔内的压力降低，换向板两侧的压力差减小，弹性件的弹性力推动换向板转动，使得换向器切换至正常工作状态，柱塞泵通过水管从河道、水渠中取水。

可选的，所述弹性件设于半径较大的扇形空腔内。

通过采用上述技术方案，换向板位于半径较大的扇形空腔内的面积较大，利用弹性件辅助支撑，有利于提高换向板的强度，以使得换向板正常工作。

可选的，所述壳体内空腔的侧壁上设有限位件，所述限位件设有两个；且沿所述转轴的周向上，一个所述限位件位于第一个所述通口与第二个通口之间，另一个所述限位件位于第二个所述通口与第三个通口之间，两个所述限位件朝向第二个通口的一端均用于抵接换向板。

通过采用上述技术方案，利用两个限位件限制换向板的转动范围，以实现换向板的正常工作。

可选的，所述换向板抵接其中一个限位件并使得第二个所述通口以及第三个所述通口相连通时，四个所述通口的轴线与换向板之间的夹角均为锐角。

通过采用上述技术方案，柱塞泵工作过程中，绝大部分时间，换向板抵接其中一个限位件并使得第二个所述通口以及第三个所述通口相连通，此时，壳体空腔内的水流方向与换向板之间的夹角为锐角，进而减少水流对换向板的冲击。

可选的，所述换向板抵接其中一个限位件并使得第二个所述通口以及第三个所述通口相连通时，第一个所述通口以及第二所述通口的轴线关于换向板呈镜像对称。

通过采用上述技术方案，柱塞泵工作过程中，绝大部分时间，换向板抵接其中一个限位件并使得第二个所述通口以及第三个所述通口相连通，此时，高压水自第一个所述通口流入高压腔，且低压水自第二个所述通口流入低压腔，且高压水和低压水的流速基本一致，同时，高压水和低压水的流向关于换向板呈镜像对称，则高压水以及低压水对于换向板产生的两个冲击力关于换向板呈镜像对称，减少水流冲击对换向板的影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用柱塞泵从河道、水渠中取水时，换向器处于为正常工作状态，即使得水管连通至泵体的进水口、储水器的入口连通至泵体的出水口，以实现取水，并在储水器中存储一定量的水；

2.若水草堵塞过滤器，则驱动器动作，换向器的状态切换至疏通工作状态，即使得水管连通至泵体的出水口、储水器的入口连通至泵体的进水口，此时，柱塞泵继续运转，抽取储水器中的水，并加压后从水管输出，以利用高压水流冲洗堵塞于过滤器上的杂物，以疏通过滤器；

3.依靠换向板两侧的压力差变化，驱动换向板转动，实现自动完成换向器两种状态的切换。

附图说明

图1是相关技术中，柱塞泵的结构示意图。

图2是本申请实施例的整体接结构示意图。

图3是换向器的内部结构示意图。

附图标记说明：1、水管；2、过滤器；3、泵体；31、进水口；32、出水口；4、储水器；5、换向器；51、壳体；511、通口；512、高压腔；513、低压腔；52、换向板；521、转轴；6、驱动器；61、安装板；62、安装杆；63、弹性件；64、限位件。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

参照图1，利用柱塞泵从河道、水渠中取水时，柱塞泵的进水口31处连接一根水管1，水管1的另一端连接有过滤器2，并将过滤器2置666于河道、水渠中。

过滤器2整体呈筒状，其侧壁上间隔设有滤孔，滤孔用于供水通过并阻挡水草等杂物，滤孔阻挡杂物时，可能导致杂物堵塞过滤器2。

本申请实施例公开一种柱塞泵，在杂物堵塞过滤器2时，疏通过滤器2，以使得柱塞泵正常工作。

参照图2，柱塞泵包括泵体3、储水器4以及换向器5。

泵体3具有进水口31以及出水口32，可实现吸、排水，且水自进水口31进入泵体3，并从出水口32输出；储水器4的内部中空，其具有入口和出口，并用于缓存一定量的水，同时，储水器4的出口用于向外输出高压水，且储水器4的出口处可设置单向阀，以保证水无法从储水器4的出口处流入储水器4内。

换向器5具有两种状态：

正常工作状态，水管1连通至泵体3的进水口31，且储水器4的入口连通至泵体3的出水口32，以通过水管1从河道、水渠中取水；

疏通工作状态，储水器4的入口连通至泵体3的进水口31，水管1连通至泵体3的出水口32，储水器4中缓存的水径泵体3加压后，冲洗过滤器2，以实现疏通过滤器2。

参照图2、3，换向器5包括壳体51以及换向板52。

参照图3，壳体51的内部设有空腔，且壳体51内的空腔包括两个同轴设置的扇形空腔，两个扇形空腔的半径不同并相互连通；壳体51上还设有四个通口511，且四个通口511沿壳体51的周向间隔设置，同时，第一个通口511以及第二通口511直接连通于半径较大的扇形空腔，第三个通口511以及第四通口511直接连通于半径较小的扇形空腔。

其中，第一个通口511连通泵体3的出水口32，第二通口511用于连通水管1，第三个通口511连通泵体3进水口31，第四个通口511连通储水器4的入口。

参照图3，换向板52上设有转轴521，转轴521与扇形空气同轴设置，并使得换向板52转动连接于壳体51的空腔内；换向板52沿转轴521径向的两端分别滑动贴合于两个扇形空腔的周向侧壁，且换向板52沿转轴521轴向的两端滑动贴合于壳体51内空腔的侧壁，进而实现将壳体51内的空腔分隔成相互独立的高压腔512、低压腔513；

参照图3，其中，第一个通口511始终直接连通高压腔512，第三个通口511始终直接连通低压腔513，转动换向板52，使得第四个通口511直接连通高压腔512，且第二个通口511直接连通低压腔513，则换向器5处于正常工作状态；若使得第二个通口511直接连通高压腔512，且第四个通口511直接连通低压腔513，则换向器5处于疏通工作状态。

参照图3，柱塞泵还包括驱动器6，驱动器6用于控制换向板52的转动，进而实现换向器5在两种状态之间切换。

参照图3，驱动器6包括安装板61、安装杆62以及弹性件63。

安装板61设于半径较大的扇形空腔内，并位于低压腔513内；安装杆62连接于安装板61上，且安装杆62呈弧形，该弧形的圆心位于扇形空腔的轴线上，以实现换向板52滑动套接于安装杆62的外周，且换向板52与安装杆62之间设有密封措施，如：采用密封圈。弹性件63采用弹簧，套接于安装杆62上，并使得弹性件63的一端抵紧换向板52，另一端抵紧安装板61。

同时，驱动器6还包括两个限位件64，沿转轴521的周向上，一个限位件64位于第一个通口511与第二个通口511之间，另一个限位件64位于第二个通口511与第三个通口511之间，即一个限位件64位于高压腔512内，另一个限位件64位于低压腔513内，且两个限位件64均连接于安装杆62上；同时，位于低压腔513内的限位件64呈环状，且弹性件63套接于该环状的限位件64的外周，且弹性件63的内周与该环状的限位件64的外周之间存在间距。

参照图3，弹性件63抵紧换向板52并使得换向板52抵接远离的安装板61的限位件64时，四个通口511的轴线与换向板52之间的夹角均为锐角，且第一个通口511以及第二通口511关于换向板52呈镜像对称，第三个通口511以及第四个通口511关于换向板52呈镜像对称。

本申请实施例一种柱塞泵的实施原理为：柱塞泵运转之前，换向器5中没有水，弹性件63的作用下，换向板52抵接远离的安装板61的限位件64，即换向器5处于正常工作状态；

随后，柱塞泵开始运转，换向器5处于正常工作状态，河道、水渠中的水通过第二通口511流入低压腔513，低压腔513内充满低压水，并通过第三通口511流入泵体3内，同时，泵体3通过第一通口511向高压腔512内注入高压水，并通过第四通口511流入储水器4内，高压水通过储水器4的出口输出，以实现从河道、水渠取水；

同时，柱塞泵正常工作时，因低压腔513内充满低压水，而高压腔512内充满高压水，进而在换向板52的两侧产生压力差，此时，弹性件63的弹性力平衡该压力差，以使得换向器5稳定的处于正常工作状态；

随着持续性的取水，过滤器2可能发生堵塞，此时柱塞泵继续运转，河道内的水无法进入低压腔513内，则低压腔513内的水不断减少，使得低压腔513内的压力不断降低，则换向板52两侧的压力差不断增大，直至该压力差增大至克服弹性件63的弹性力，使得换向板52转动至抵接靠近的安装板61的限位件64，进而使得换向器5切换至疏通工作状态；

柱塞泵继续运转，储水器4中的水流入低压腔513，进而流入泵体3内，并经加压后注入高压腔512，最后从水管1输出，以实现冲刷、疏通过滤器2；

疏通过程持续至储水器4中的水耗尽，则泵体3停止输出高压水，高压腔512内的压力降低，换向板52两侧的压力差减小，弹性件63的弹性力推动换向板52转动，使得换向器5切换至正常工作状态，柱塞泵恢复至正常工作状态，通过水管1从河道、水渠中取水。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种柱塞泵，用于通过水管（1）从河道、水渠中取水，其特征在于，包括：

泵体（3），具有进水口（31）和出水口（32）；

储水器（4），具有入口和出口，其内部中空并用于存储水；

换向器（5），具有两种状态，使得所述水管（1）连通至泵体（3）的进水口（31）、所述储水器（4）的入口连通至泵体（3）的出水口（32）；或者，使得所述水管（1）连通至泵体（3）的出水口（32）、所述储水器（4）的入口连通至泵体（3）的进水口（31）；以及

驱动器（6），用于驱动所述换向器（5）动作，并使得换向器（5）在两种状态之间切换；

所述换向器（5）包括：

壳体（51），内部设有空腔，其上设有四个通口（511），且所述通口（511）均连通空腔；

换向板（52），滑动设于所述壳体（51）的空腔内，并将空腔分隔成相互独立的高压腔（512）、低压腔（513）；

所述高压腔（512）通过第一个所述通口（511）连通泵体（3）的出水口（32）；所述水管（1）连通第二个所述通口（511）；所述低压腔（513）通过第三个所述通口（511）连通泵体（3）的进水口（31）；所述储水器（4）的入口连通第四个所述通口（511）；

所述换向板（52）在壳体（51）的空腔内滑动，并具有两种状态，使得第一个所述通口（511）与第二个所述通口（511）相连通，且第三个所述通口（511）与第四个所述通口（511）相连通；或者，使得第一个所述通口（511）与第四个所述通口（511）相连通，且第二个所述通口（511）与第三个所述通口（511）相连通；

所述换向板（52）上设有转轴（521），且所述换向板（52）绕转轴（521）转动连接壳体（51），四个所述通口（511）沿转轴（521）的周向间隔设于壳体（51）上；

所述壳体（51）的空腔包括两个同轴设置的扇形空腔，且两个扇形空腔的半径不同，且第一个所述通口（511）以及第二个所述通口（511）均连通半径较大的扇形空腔，第三个所述通口（511）以及第四个所述通口（511）均连通半径较小的扇形空腔；

所述转轴（521）的轴线与扇形空腔的轴线重合，且所述换向板（52）沿转轴（521）径向的两端分别滑动贴合于两个扇形空腔的内壁；

所述驱动器（6）包括：

弹性件（63），设于所述壳体（51）的空腔内，一端抵紧于所述换向板（52），另一端抵紧于所述壳体（51），并使得所述换向板（52）具有转动至连通第二个所述通口（511）以及第三个所述通口（511）的趋势。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述弹性件（63）设于半径较大的扇形空腔内。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于：所述壳体（51）内空腔的侧壁上设有限位件（64），所述限位件（64）设有两个；且沿所述转轴（521）的周向上，一个所述限位件（64）位于第一个所述通口（511）与第二个所述通口（511）之间，另一个所述限位件（64）位于第二个所述通口（511）与第三个所述通口（511）之间，两个所述限位件（64）朝向第二个所述通口（511）的一端均用于抵接换向板（52）。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于：所述换向板（52）抵接其中一个限位件（64）并使得第二个所述通口（511）以及第三个所述通口（511）相连通时，四个所述通口（511）的轴线与换向板（52）之间的夹角均为锐角。

5.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于：所述换向板（52）抵接其中一个限位件（64）并使得第二个所述通口（511）以及第三个所述通口（511）相连通时，第一个所述通口（511）以及第二个所述通口（511）的轴线关于换向板（52）呈镜像对称。