CN115163479A - 高压活塞容积泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞容积泵，其包括：气缸盖，其设置有流体的入口歧管和输送歧管以及用于容纳输送阀的座；气缸套，其中往复活塞在该气缸套内滑动，该气缸套与气缸一起限定压缩室；输送阀，其包括阀体，阀体具有容纳在阀座中的中间部分和装配在所述气缸套内的第一部分；高压垫片，其置于阀体的第一部分和气缸套的内部之间，以及低压垫片，其在阀座外部位于气缸盖和气缸套之间；用于供应低压流体的供应室由至少阀体的中间部分的侧壁的外表面、至少第一空腔的内表面、和所述气缸套的表面限定，供应室与低压流体的入口管道和入口歧管连通。

Description

高压活塞容积泵

技术领域

本发明涉及活塞容积泵领域，该活塞容积泵可安装在高压清洁器或其它机器上，用于在例如压力约为1500巴的高压下分配和/或输送流体。

背景技术

活塞容积泵通常包括入口歧管、输送歧管和调节阀，入口歧管适于连接到容纳待泵送的流体(通常为水)的储罐，输送歧管适于连接到配备有终端喷嘴的流体分配装置(例如喷枪或分配枪)，调节阀液压地置于输送歧管和分配装置之间，其被设计成调节流体的最大输送压力。

另外，活塞容积泵通常包括限定一个或多个气缸的泵壳体和附接到泵壳体并封闭每个气缸一端的气缸盖。往复式活塞可滑动地容纳在每个气缸内，活塞与相应的气缸和气缸盖一起限定了相应的可变容积的压缩室。活塞通过各自的连杆曲柄机构运动地连接到驱动轴(偏心的)，该连杆曲柄机构被设计成将由驱动电机提供的驱动轴的旋转运动转换为活塞的直线往复运动。

每个压缩室经由各自的入口止回阀连接到达入口歧管，并经由各自的输送止回阀连接到排放歧管。

通过活塞上的流体密封系统和用于确保密封系统足够耐用性的材料来保证由端部喷嘴输送的流体的高压。

对于每个活塞，已知的密封系统由放置在气缸和输送阀体之间的较硬材料的高压垫片和放置在每个气缸和泵盖之间的较软材料的低压垫片组成。

双垫片系统不是特别有效，因为高压垫片由于高脉动负载而磨损时，往往会使高压流体泄漏，这会迅速磨损低压垫片，从而造成流体泄漏，流出泵壳体。

发明内容

本发明的目的是在简单和合理的解决方案的范围内并且以可控的成本克服现有技术的上述缺点。

这些目的通过独立权利要求中提出的本发明的特征来实现。从属权利要求概述了本发明的优选和/或特别有利的方面。

本发明的一个实施例提供一种活塞容积泵，包括：

-气缸盖，其设置有流体的入口歧管和输送歧管，

-气缸套，其中往复式活塞在其内滑动，气缸套与气缸一起限定压缩室，

-所述气缸盖包括用于容纳输送阀的座，所述座至少包括第一空腔，第一空腔优选具有圆形截面，所述第一空腔在与所述气缸套接触的气缸盖表面上具有开口，

-所述输送阀包括阀体，阀体具有容纳在所述第一空腔中的中间部分和装配在气缸套内的第一部分，

-所述阀体具有高压流体的输送管道和至少一个低压流体的入口管道，所述入口管道具有在压缩室处的开口和通向所述中间部分的侧壁上的开口，

-高压垫片，其置于所述阀体的第一部分和所述气缸套的内部之间，以及低压垫片，其在第一空腔的外部位于气缸盖和气缸套之间，

-用于供应低压流体的供应室由至少阀体的中间部分的侧壁的外表面、至少第一空腔的内表面、和气缸套的表面限定，供应室与低压流体的入口管道和入口歧管连通。

得益于该解决方案，来自高压垫片的流体流涌入低压流体供应室，减少了低压垫片的磨损，从而增加了低压垫片的使用寿命(因此减少了更换第二垫片的维护工作的需要)。

本发明的一个方面提供了输送阀的阀体的中间部分的侧壁具有环形槽，以增加供应室的容积。

该解决方案通过促进从高压垫片流入供应室的流体进入来降低供应室内的压力。

本发明的一个方面提供了阀体具有第二部分，该第二部分的自由端部包括阀座，挡板作用在阀座上。

本发明的另一个方面是，第二部分容纳在第二空腔中，该第二空腔优选具有圆形截面，该第二空腔始于第一空腔的后壁并与第一空腔同轴。

本发明的另一个方面是将气缸套插置于外壳体中。

本发明的另一方面提供了气缸盖固定到外壳体。

本发明的这些方面保证了泵具有更大的机械稳健性。

本发明的另一方面提供与气缸相关联的低压流体入口阀。

将入口阀与气缸结合使得泵的尺寸更紧凑。

根据本发明的实施例的另一方面，入口阀包括挡板，挡板具有环形形状以阻塞入口管道的开口，并且在输送管道处具有中心孔。

输送挡板的环形形状具有使挡板和因此使入口阀紧凑的优点，并且能够使入口管道沿周向布置到中心输送管道，这也使得输送阀的阀体紧凑。

本发明的另一方面提供为，该容积泵包括壳体，该壳体与外壳体成一体，并且与活塞相关联的推力曲柄机构容纳在该壳体内。

该解决方案允许更有效地实施泵，并且同时保持推力曲柄机构的润滑油与由泵泵送的流体分离。

本发明的实施例的另一方面提供为，该容积泵包括多个气缸，在该多个气缸中容纳有各自的往复式活塞。

本发明的这个方面使得可以制造具有不同流体流量的泵。

附图说明

借助于附图中所示的附图，在阅读通过非限制性示例提供的以下描述之后，本发明的进一步特征和优点将更加明显。

图1是在包含活塞轴线的平面中形成的活塞容积泵的实施例的剖视图。

图2是沿着图1的截面轨迹II-II的剖视图。

图3是图1的一部分的放大图。

图4是图1的一部分的另一放大图。

具体实施方式

特别参考这些附图，输送流体(通常为高压下，即约1500巴及以上的水)的活塞容积泵已被整体地标记为10。

容积泵10具有外壳体20，在该外壳体20的内部容纳有气缸套30，该气缸套30包含气缸35，其中至少一个活塞4在气缸35内滑动，得益于与活塞本身相关联的推力曲柄机构，该活塞40往复运动。

气缸35可容纳在气缸套30内，使得其轴线A平行于或优选地与气缸套30本身的轴线重合。

气缸套30包括第一轴向端部36，该第一轴向端部36可由相对于气缸35的轴线正交定向的平坦表面限定。

气缸套30的第一轴向端部36由气缸盖50封闭，在该气缸盖50中获得至少一个低压流体入口歧管60和至少一个低压流体输送歧管70(图2)，低压密封垫片55置于气缸盖50和气缸套30之间，低压密封垫片55可以具有轴线与气缸35的轴线A平行或重合的环形形状，并且低压密封垫片55可以容纳于在轴向端部36的表面上得到的阀座56中。

在所示的实施例中，作为示例，外壳体20的轴向端部25与气缸套30的轴向端部36共面，并且气缸盖50抵靠在两个轴向端部25和36上，并通过常规的固定螺钉(未示出)与外壳体20形成一体。

往复式活塞40与相应的气缸35和气缸盖50一起限定了各自的可变容积压缩室99。

在图2所示的实施例中，容积泵10在外壳体20内包括多个相同的气缸35，在这种情况下为三个，气缸35彼此间隔开且平行，其中各自的活塞40在气缸内滑动。这并不排除本发明的其它实施例包括不同数量的气缸。

气缸盖50在气缸35处具有用于容纳压力流体输送阀100的座90，该压力流体输送阀100包括阀体110和作用在阀体110的阀座112上的挡板111。

座90具有至少一个第一空腔95，该第一空腔95具有圆形截面(例如圆柱形)，其轴线与气缸35和/或气缸套30的轴线A平行或重合。

特别参考图3，第一空腔95在气缸盖50和气缸套30的第一轴向端部36之间的接触表面上具有开口96。

开口96的直径小于气缸套30的外径，使得在开口96处的第一空腔95的直径和气缸套30的外径之间，有一个用于容纳低压垫片55的座56，如图3和4中所示。

输送阀100的阀体110包括第一部分120和中间部分115，第一部分120通过高压垫片130的插入而装配在气缸套30内，中间部分115容纳在第一空腔95内。

在所示的例子中，第一部分120具有两个环形带121和122，其中第一环形带121用作密封垫片130的座，而位于第一部分120的自由轴向端部的第二环形带122的功能将在下面阐明。

阀体110具有高压流体输送管道140和至少一个低压流体入口管道150，高压流体输送管道140优选与气缸35的纵向轴线A同轴。

入口管道150在压缩室99处具有开口151，并且具有通向阀体110的中间部分115的侧壁116中的开口152。

在所示的实施例中，作为示例，第一开口151位于压缩室99处的阀体110的第一部分120的自由端部的表面上。

在所示的实施例中，阀体具有八个彼此等角度等距离的低压流体入口管道150，在附图中两两可见。

阀体110的中间部分115的最大外径大于气缸套30的内径并且小于第一空腔95的直径，使得低压流体供应室160至少由阀体110的中间部分115的侧壁116、第一空腔95的内表面的一部分、和气缸套30的轴向端部36的表面的一部分限定，所述供应室160与每个低压流体入口管道150和流体入口歧管60连通。

因此，从高压垫片130流出的高压流体涌入低压流体供给室160，减少了低压垫片55的磨损，从而提高了其使用寿命。这使得可以减少恢复低压垫片55所需的维护工作。

在图示的例子中，在阀体110的中间部分115的侧壁116的外表面上形成至少一个环形槽127，以增加供应室160的容积。

在所示的实施例中，座90包括与第一空腔95同轴并始于第一空腔95的与开口96相对的后壁的第二空腔97，容纳阀体110的第二部分118。

第二部分118远离第一部分120且与第一部分120相对。

在所示的实施例中(图3)，第二部分118的自由端部包括阀座112，输送阀100的挡板111作用在阀座112上。特别地，挡板111被容纳在支撑保持架113内并适于在支撑保持架113内平移，支撑保持架113插置在阀体110的第二部分118的自由端部处的环形槽中，常用类型的高压垫片119置于该保持架和该槽的壁之间。

挡板111通常由插置于保持架113内的压缩弹簧114保持抵靠阀座112。

从附图中可以看出，气缸35与低压流体入口阀80相关联，该低压流体入口阀80包括挡板81，用以阻塞入口管道150的开口151。挡板81呈环形，在输送管道140处有中心孔。

特别地，在所示的实施例中，气缸35具有两个分别相对的轴向端部，其形状类似柄脚38和39。

与入口阀80相关联的柄脚38的外径小于气缸的最大外径，并且设有四个通孔380，它们彼此成角度等距，用于流体进入腔室100。入口阀80插置在柄脚38的外表面和气缸套30的内表面之间的环形空间中。

详细地，入口阀80包括杯形体82(图4)，杯形体82插置在柄脚38上，并且在底壁上具有用于柄脚38本身通过的孔。杯形体82的开口端容纳于限定在气缸套30的内表面和阀体110的第一部分120的环形带122之间的环形空间中，并且具有将高压垫片130保持就位的功能。

压缩弹簧83插置在柄脚38和杯形体82的侧表面之间，挡板81被限制在该压缩弹簧上，因此挡板81通常保持在关闭位置，即抵靠输送管道150的开口151。

另一方面，气缸35的柄脚39(图4)插置于气缸套30的穿孔腔300中，活塞40的衬套180容纳在该穿孔腔中，密封垫片181置于衬套180和柄脚39之间。

外壳体20具有第二轴向端部26，曲轴箱27固定在第二轴向端部26上，曲轴箱27在另一端由盖28封闭。曲轴箱27容纳有曲轴200和三个连杆220，每个连杆都铰接在曲轴200上并固定在相应活塞40上的后轴230上，以这种方式形成推力曲柄机构(连杆曲柄型)，该推力曲柄机构适于将曲轴200的旋转运动转变成活塞40沿其纵轴线A所限定的方向的往复运动。

曲轴200的旋转由位于曲轴箱外的电机(未示出)驱动。

在曲轴箱27和气缸套30之间有允许活塞通过的穿孔夹持体240，该夹持体240具有用于容纳唇式垫片250的座，唇式垫片250的作用是防止任何水从高压垫片181泄漏。

这样构思的本发明易于进行若干修改和变型，这些修改和变型全部落入本发明构思的范围内。此外，所有细节可由其它技术上等效的元件代替。

在实践中，所使用的材料以及附带的形状和尺寸可以根据需要是任意的，而不会因此偏离所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种活塞容积泵(10)，包括：

-气缸盖(50)，其设置有流体的入口歧管(60)和输送歧管(70)，

-气缸套(30)，其中往复式活塞(40)在所述气缸套(30)内滑动，所述气缸套(30)与气缸(35)一起限定压缩室(99)，

-所述气缸盖(50)包括用于容纳输送阀(100)的座(90)，所述座(90)包括至少一个第一空腔(95)，所述第一空腔(95)在与所述气缸套(30)接触的气缸盖表面(50)处具有开口(96)，

-所述输送阀(100)包括阀体(110)，所述阀体(110)具有容纳在所述第一空腔(95)中的中间部分(115)和装配在所述气缸套(30)内的第一部分(120)，

-所述阀体(110)具有高压流体的输送管道(140)和至少一个低压流体的入口管道(150)，所述至少一个低压流体的入口管道(150)具有在所述压缩室(99)处的开口(151)和通向所述中间部分(115)的侧壁(116)的开口(152)，

-高压垫片(130)，其置于所述阀体(110)的所述第一部分(120)和所述气缸套(30)的内部之间；以及低压垫片(55)，其在所述第一空腔(95)的外部且位于所述气缸盖(50)和所述气缸套(30)之间，

-其特征在于，用于供应低压流体的供应室(160)由至少所述阀体(110)的所述中间部分(115)的所述侧壁(116)的外表面、至少所述第一空腔(95)的内表面、和所述气缸套(30)的表面限定，所述供应室(160)与低压流体的所述入口管道(150)以及与所述入口歧管(60)连通。

2.根据权利要求1所述的容积泵(10)，其特征在于，所述中间部分(115)的所述侧壁(116)具有环形槽(127)，以增加所述供应室(160)的容积。

3.根据权利要求1所述的容积泵(10)，其特征在于，所述阀体(110)具有第二部分(118)，所述第二部分(118)的自由端部包括所述输送阀(100)的阀座(112)，其中挡板(111)作用在所述阀座上。

4.根据权利要求3所述的容积泵(10)，其特征在于，所述第二部分(118)容纳在第二空腔(97)中，所述第二空腔(97)始于所述第一空腔(95)之前的底壁并与所述第一空腔(95)同轴。

5.根据权利要求1所述的容积泵(10)，其特征在于，所述气缸套(30)装配在外壳体(20)内。

6.根据权利要求5所述的容积泵(10)，其特征在于，所述气缸盖(50)固定到所述外壳体(20)。

7.根据权利要求1所述的容积泵(10)，其特征在于，所述容积泵(10)包括与所述气缸(35)关联的低压流体的入口阀(80)。

8.根据权利要求7所述的容积泵，其特征在于，所述入口阀(80)包括挡板(81)，所述挡板(81)具有环形形状以阻塞所述入口管道(150)的所述开口(151)，并且在所述输送管道(140)处具有中心孔。

9.根据权利要求1和5所述的容积泵(10)，其特征在于，包括与所述外壳体(20)成一体的曲轴箱(27)，在所述曲轴箱(27)中容纳有与所述活塞(40)相关联的曲柄系。

10.根据权利要求1所述的容积泵(10)，其特征在于，所述容积泵(10)包括多个气缸，在所述多个气缸内容纳有各自的往复式活塞(40)。

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