CN113187691B - 一种柱塞泵镶嵌式分体泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于柱塞泵技术领域，尤其为一种柱塞泵镶嵌式分体泵，包括泵壳和泵头，所述泵壳的内部纵向贯穿有用于通过联轴器连接电机的泵轴，所述泵轴上设有偏心旋转构件，所述偏心旋转构件上设有用于改变偏心旋转构件相对泵轴的偏心距，以此改变泵排量的变量机构，所述泵壳的内部横向设有变压通道，所述变压通道的内部滑动并密封配合有柱塞。本发明采用泵头与泵体互嵌安装方式，同分体式径向柱塞泵结构，组合成优化的镶嵌式分体泵，使主要承受冲击载荷的为阀体而非泵头，具有安装、更换方便，使用寿命长的特点，于偏心旋转构件上增设变量机构，通过调节偏心旋转构件的偏心距，能够达到调节泵排量的需求。

Description

一种柱塞泵镶嵌式分体泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，具体为一种柱塞泵镶嵌式分体泵。

背景技术

柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。

带滑靴结构的轴向柱塞泵是目前使用最广泛的轴向柱塞泵，安放在缸体中的柱塞通过滑靴与斜盘相接触，当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。变量机构用来改变斜盘的倾角，通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。但带滑靴结构的轴向柱塞泵中各柱塞及滑靴组件集中于泵头内，泵头为承受冲击载荷的主要部件，泵头易裂，使用寿命短，普遍存在更换频繁且安装不便的缺陷。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种柱塞泵镶嵌式分体泵，解决了带滑靴结构的轴向柱塞泵中各柱塞及滑靴组件集中于泵头内，泵头为承受冲击载荷的主要部件，泵头易裂，使用寿命短，普遍存在更换频繁且安装不便的缺陷的问题。

(二)技术方案。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种柱塞泵镶嵌式分体泵，包括泵壳和泵头，所述泵壳的内部纵向贯穿有用于通过联轴器连接电机的泵轴，所述泵轴上设有偏心旋转构件，所述偏心旋转构件上设有用于改变偏心旋转构件相对泵轴的偏心距，以此改变泵排量的变量机构，所述泵壳的内部横向设有变压通道，所述变压通道的内部滑动并密封配合有柱塞，所述偏心旋转构件依次通过活动杆、滑动连杆组件与柱塞连接，所述柱塞依靠泵轴与偏心旋转构件的偏心转动配合以及活动杆与滑动连杆组件的联动配合，做往复运动，所述泵壳与泵头相互卡嵌连接并通过螺栓锁固，所述泵头与泵壳的连接端内部设有与变压通道连通的变压口，所述变压口与泵头内部连通。

进一步地，所述泵头内部自下而上依次设有进液腔、工作室和排液腔，所述工作室与变压口连通，所述进液腔与工作室之间以及工作室与排液腔分别设有进液阀和排液阀，所述进液阀和排液阀均为单向阀。

进一步地，所述进液阀和排液阀均由阀座、悬挂片、支撑弹簧和球形阀组成，阀座上设有与球形阀相适配的断面为圆弧状的过液孔，支撑弹簧悬挂于悬挂片底部，球形阀通过支撑弹簧悬挂于悬挂片下方，球形阀通过支撑弹簧弹性支撑与阀座上的过液孔孔壁闭合，所述柱塞外拉时，工作室内部压力降低，进液阀打开，液体自进液腔进入工作室内，所述柱塞内推时，工作室内部压力升高，进液阀关闭，排液阀打开，液体自工作室进入排液腔内，排出液体。

进一步地，所述偏心旋转构件包括偏心轮，所述偏心轮内部过圆心横向设有提供改变偏心旋转构件偏心距空间的偏心腔，所述偏心腔的上下腔壁上平行设有滑槽，所述滑槽上滑动配合有套设于泵轴上的滑动块，所述偏心轮的外缘通过轴承安装有外圆环板，所述外圆环板的外缘设有与活动杆连接的连接端，所述偏心轮经泵轴驱动做偏心旋转运动，通过外圆环板、活动杆带动滑动连杆组件及柱塞做直线方向的往复运动，所述变量机构包括纵向延伸于滑动块侧壁上的固定板以及固定安装于偏心轮上的连接座，所述固定板上设有安装角码，所述安装角码上固定安装有作为执行机构用于改变偏心旋转构件偏心距的电动推杆，所述电动推杆的推杆端与连接座固定连接，通过电动推杆的推杆端直线延伸或收缩完成对偏心旋转构件相对泵轴的偏心距调节。

进一步地，所述滑动连杆组件是由连接杆和滑动套筒组成，所述滑动套筒套设于连接杆上，所述泵壳内设有与滑动套筒滑动配合的直线滑动通道，所述直线滑动通道与柱塞轴向一致。

进一步地，所述泵头与泵壳的连接端均为U形端口结构，所述泵头与泵壳的连接端之间通过密封条密封连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种柱塞泵镶嵌式分体泵，具备以下有益效果：

本发明，采用泵头与泵体互嵌安装方式，同分体式径向柱塞泵结构，组合成优化的镶嵌式分体泵，使主要承受冲击载荷的为阀体而非泵头，具有安装、更换方便，使用寿命长的特点，于偏心旋转构件上增设变量机构，通过调节偏心旋转构件的偏心距，能够达到调节泵排量的需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明偏心旋转构件与变量机构连接结构示意图；

图3为本发明泵头剖视图。

图中：1、泵壳；2、泵头；3、泵轴；4、偏心旋转构件；401、偏心轮；402、滑槽；403、滑动块；404、轴承；405、外圆环板；5、变量机构；501、固定板；502、连接座；503、安装角码；504、电动推杆；6、变压通道；7、柱塞；8、活动杆；9、滑动连杆组件；901、连接杆；902、滑动套筒；10、螺栓；11、变压口；12、进液腔；13、工作室；14、排液腔；15、进液阀；16、排液阀；17、偏心腔；18、直线滑动通道；19、密封条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例

如图1、2和3所示，本发明一个实施例提出的一种柱塞泵镶嵌式分体泵，包括泵壳1和泵头2，泵壳1的内部纵向贯穿有用于通过联轴器连接电机的泵轴3，泵轴3通过联轴器连接电机，或通过皮带轮连接传动，采用分体式结构，更适用于大流量泵使用，适应性更强，泵轴3上设有偏心旋转构件4，偏心旋转构件4上设有用于改变偏心旋转构件4相对泵轴3的偏心距，以此改变泵排量的变量机构5，摒弃传统的带滑靴结构的轴向柱塞泵结构，采用偏心旋转构件4加变量机构5组合结构，更为高效，泵壳1的内部横向设有变压通道6，变压通道6的内部滑动并密封配合有柱塞7，偏心旋转构件4依次通过活动杆8、滑动连杆组件9与柱塞7连接，使用过程中，柱塞7依靠泵轴3与偏心旋转构件4的偏心转动配合以及活动杆8与滑动连杆组件9的联动配合，做往复运动，泵壳1与泵头2相互卡嵌连接并通过螺栓10锁固，采用相互卡嵌的连接方式使连接结构稳定性更佳，安装更为方便，并通过螺栓10进行固定，保证连接强度，泵头2与泵壳1的连接端内部设有与变压通道6连通的变压口11，变压口11与泵头2内部连通，柱塞7外拉时，变压通道6与变压口11内空间增大，与之连通的泵头2内部工作腔压力降低，进液单向阀打开，完成进液，柱塞7内推时，变压通道6与变压口11内空间缩小，与之连通的泵头2内部工作腔压力增加，高压迫使进液单向阀关闭，同时推动排液单向阀打开，完成排液。

如图3所示，泵头2内部自下而上依次设有进液腔12、工作室13和排液腔14，工作室13与变压口11连通，进液腔12与工作室13之间以及工作室13与排液腔14分别设有进液阀15和排液阀16，进液阀15和排液阀16均为单向阀，在实际应用过程中，可将整体泵头2改为三腔独立的组合式泵头2，即每个柱塞7配用一个单独的分体泵头2，方便进行针对性维修、更换。

如图3所示，进液阀15和排液阀16均由阀座、悬挂片、支撑弹簧和球形阀组成，为保证各腔体的连通性，在阀座上设有与球形阀相适配的断面为圆弧状的过液孔，支撑弹簧悬挂于悬挂片底部，球形阀通过支撑弹簧悬挂于悬挂片下方，为延长支撑弹簧的使用寿命，可在支撑弹簧中部设置连接球形阀与悬挂片的伸缩杆，有效避免支撑弹簧发生变形，球形阀通过支撑弹簧弹性支撑与阀座上的过液孔孔壁闭合，柱塞7外拉时，工作室13内部压力降低，进液腔12内的液体挤压进液阀15的球形阀，使该球形阀抬起，进液阀15打开，液体自进液腔12进入工作室13内，柱塞7内推时，工作室13内部压力升高，工作室13内的液体自上而下挤压进液阀15，同时自下而上挤压排液阀16，使进液阀15下压，进液阀15关闭，使排液阀16抬起，排液阀16打开，液体自工作室13进入排液腔14内，排出液体。

如图2所示，偏心旋转构件4包括偏心轮401，偏心轮401内部过圆心横向设有提供改变偏心旋转构件4偏心距空间的偏心腔17，为保证滑动块403能够在偏心腔17内部沿圆心直线滑动，在偏心腔17的上下腔壁上平行设有滑槽402，在滑槽402上滑动配合有套设于泵轴3上的滑动块403，偏心轮401的外缘通过轴承404安装有外圆环板405，外圆环板405的外缘设有与活动杆8连接的连接端，偏心轮401经泵轴3驱动做偏心旋转运动，通过外圆环板405、活动杆8带动滑动连杆组件9及柱塞7做直线方向的往复运动，从而使泵头2工作室13内的压力产生降低或升高的变化，以满足进液阀15和排液阀16相继打开与关闭需求；为方便调节泵的排量，因此，在偏心旋转构件4上增设变量机构5，具体的，变量机构5包括纵向延伸于滑动块403侧壁上的固定板501以及固定安装于偏心轮401上的连接座502，固定板501上设有安装角码503，安装角码503上固定安装有作为执行机构用于改变偏心旋转构件4偏心距的电动推杆504，电动推杆504的推杆端与连接座502固定连接，使用时，通过电动推杆504的推杆端直线延伸或收缩完成对偏心旋转构件4相对泵轴3的偏心距调节，可通过加配编码器，通过脉冲数准确反馈马达主轴转动圈数，从而精确计算电动推杆504行程变化，实现精确控制，达到高精度偏心距调节的目的。

如图1所示，为保证柱塞7轴向直线受力，通过增设与活动杆8连接的滑动连杆组件9，将活动杆8的摇摆往返传动转换为直线往返传动，具体的，滑动连杆组件9是由连接杆901和滑动套筒902组成，滑动套筒902套设于连接杆901上，泵壳1内设有与滑动套筒902滑动配合的直线滑动通道18，直线滑动通道18与柱塞7轴向一致，活动杆8运动带动连接杆901做往返运动，通过滑动套筒902与直线滑动通道18滑动配合，使连接杆901持续做直线往返运动，保证连接杆901与柱塞7轴向一致。

如图1所示，为保证泵头2与泵壳1连接端的稳定性及强度，泵头2与泵壳1的连接端均为U形端口结构，泵头2连接端镶嵌入泵壳1连接端的镶嵌槽内，且泵壳1连接端的外部包裹于泵头2连接端内，在泵头2与泵壳1连接端上各形成一个相对且错位的镶嵌槽，完成嵌装操作后，通过螺栓10将泵头2与泵壳1连接端进行固定，形成高稳定性、高强度的连接结构，为提高泵头2与泵壳1连接端的密封性，在泵头2与泵壳1的连接端之间通过密封条19密封连接。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种柱塞泵镶嵌式分体泵，包括泵壳(1)和泵头(2)，其特征在于：所述泵壳(1)的内部纵向贯穿有用于通过联轴器连接电机的泵轴(3)，所述泵轴(3)上设有偏心旋转构件(4)，所述偏心旋转构件(4)上设有用于改变偏心旋转构件(4)相对泵轴(3)的偏心距，以此改变泵排量的变量机构(5)，所述泵壳(1)的内部横向设有变压通道(6)，所述变压通道(6)的内部滑动并密封配合有柱塞(7)，所述偏心旋转构件(4)依次通过活动杆(8)、滑动连杆组件(9)与柱塞(7)连接，所述柱塞(7)依靠泵轴(3)与偏心旋转构件(4)的偏心转动配合以及活动杆(8)与滑动连杆组件(9)的联动配合，做往复运动，所述泵壳(1)与泵头(2)相互卡嵌连接并通过螺栓(10)锁固，所述泵头(2)与泵壳(1)的连接端内部设有与变压通道(6)连通的变压口(11)，所述变压口(11)与泵头(2)内部连通；

所述偏心旋转构件(4)包括偏心轮(401)，所述偏心轮(401)内部过圆心横向设有提供改变偏心旋转构件(4)偏心距空间的偏心腔(17)，所述偏心腔(17)的上下腔壁上平行设有滑槽(402)，所述滑槽(402)上滑动配合有套设于泵轴(3)上的滑动块(403)，所述偏心轮(401)的外缘通过轴承(404)安装有外圆环板(405)，所述外圆环板(405)的外缘设有与活动杆(8)连接的连接端，所述偏心轮(401)经泵轴(3)驱动做偏心旋转运动，通过外圆环板(405)、活动杆(8)带动滑动连杆组件(9)及柱塞(7)做直线方向的往复运动，所述变量机构(5)包括纵向延伸于滑动块(403)侧壁上的固定板(501)以及固定安装于偏心轮(401)上的连接座(502)，所述固定板(501)上设有安装角码(503)，所述安装角码(503)上固定安装有作为执行机构用于改变偏心旋转构件(4)偏心距的电动推杆(504)，所述电动推杆(504)的推杆端与连接座(502)固定连接，通过电动推杆(504)的推杆端直线延伸或收缩完成对偏心旋转构件(4)相对泵轴(3)的偏心距调节。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞泵镶嵌式分体泵，其特征在于：所述泵头(2)内部自下而上依次设有进液腔(12)、工作室(13)和排液腔(14)，所述工作室(13)与变压口(11)连通，所述进液腔(12)与工作室(13)之间以及工作室(13)与排液腔(14)分别设有进液阀(15)和排液阀(16)，所述进液阀(15)和排液阀(16)均为单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种柱塞泵镶嵌式分体泵，其特征在于：所述进液阀(15)和排液阀(16)均由阀座、悬挂片、支撑弹簧和球形阀组成，阀座上设有与球形阀相适配的断面为圆弧状的过液孔，支撑弹簧悬挂于悬挂片底部，球形阀通过支撑弹簧悬挂于悬挂片下方，球形阀通过支撑弹簧弹性支撑与阀座上的过液孔孔壁闭合，所述柱塞(7)外拉时，工作室(13)内部压力降低，进液阀(15)打开，液体自进液腔(12)进入工作室(13)内，所述柱塞(7)内推时，工作室(13)内部压力升高，进液阀(15)关闭，排液阀(16)打开，液体自工作室(13)进入排液腔(14)内，排出液体。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞泵镶嵌式分体泵，其特征在于：所述滑动连杆组件(9)是由连接杆(901)和滑动套筒(902)组成，所述滑动套筒(902)套设于连接杆(901)上，所述泵壳(1)内设有与滑动套筒(902)滑动配合的直线滑动通道(18)，所述直线滑动通道(18)与柱塞(7)轴向一致。

5.根据权利要求1所述的一种柱塞泵镶嵌式分体泵，其特征在于：所述泵头(2)与泵壳(1)的连接端均为U形端口结构，所述泵头(2)与泵壳(1)的连接端之间通过密封条(19)密封连接。

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