CN204900171U - 微型柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测井仪器中使用的微型柱塞泵，用蘑菇头柱塞推力轴承组件代替以往的球面柱塞滑靴组件。其中，球面柱塞滑靴组件由球面头柱塞和球面槽滑靴组成，蘑菇头柱塞推力轴承组件由蘑菇头柱塞和推力轴承组成。蘑菇头柱塞与推力轴承之间不存在密封形式的配合，相比球面柱塞滑靴组件，这样可以大大的降低微型柱塞泵的加工难度和生产成本，并且可以大大提高微型柱塞泵效率、流量、压力以及寿命等性能。

Description

微型柱塞泵

【技术领域】

本柱塞泵属于柱塞泵技术领域，特别是一种微型柱塞泵。

【背景技术】

微型柱塞泵是主要用于石油测井仪器的特殊专用液压泵，也可广泛应用于航空、航天和船舶等对环境适应性和体积性能等有苛刻要求的领域。该类型泵要求体积小、流量大，并可承受井下的高温高压环境。蘑菇头柱塞组件是柱塞泵中的关键部件。与旋转的斜盘轴相结合将旋转运动转换成蘑菇头柱塞在柱塞缸中的直线往复运动，其性能直接会影响柱塞泵的效率、流量、压力以及寿命等性能。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是为了克服球面柱塞滑靴结构上的缺陷，提供一种结构合理、转动灵活，可有效改善泵的整体性能的微型柱塞泵。

本实用新型为实现上述目的而采用的技术方案是：

一种微型柱塞泵，包括壳体，所述的壳体一侧设置有进油口，壳体内设置有斜盘，斜盘与驱动斜盘转动的斜盘轴连接，斜盘轴通过两个轴承安装在壳体一端上；壳体另一端设置出油口，壳体内出油口一侧依次设置有底板和阀座，阀座上设置有第一油道，第一油道与底板接触一端内设置有油封作用的第一钢球；阀座另一侧设置有柱塞缸底座；柱塞缸底座上包括柱塞缸和柱塞，柱塞设置柱塞缸内，柱塞上套设有柱塞弹簧，柱塞头部为蘑菇头形状，柱塞的蘑菇头结构与斜盘接触配合；柱塞缸底座上相邻柱塞缸设置有第二油道，第二油道与阀座接触一端内设置有油封作用的第二钢球，第一油道与第二油道均与柱塞缸底部相连通；第二油道与进油口相通。

所述的斜盘上固定有推力轴承，推力轴承与斜盘的斜面平行设置；柱塞的蘑菇头结构与斜盘推力轴承的表面接触配合。

所述的第一油道和第二油道上均设置有柱形油封槽，第一钢球和第二钢球分别设置在对应的油封槽内；油封槽的深度大于设置在其内部钢球的直径，油封槽的底部锥面与对应钢球的外表面相匹配。

所述的第一油道、第一钢球、第二油道、第二钢球、柱塞缸和柱塞组成柱塞机构，所述的柱塞机构有三组，三组柱塞机构沿中心均布设置。

所述的底板上的通孔直径小于三个第一钢球圆心所在圆的直径。

所述的柱塞头部为蘑菇头形状圆台结构，且圆台结构的母线与其轴线的夹角大于推力轴承表面与水平面的夹角。

所述的阀座与柱塞缸底座之间通过O形密封圈密封。

本实用新型的有益效果是：

与球面柱塞滑靴结构相比，本实用新型采用蘑菇头柱塞与推力轴承之间的点配合非密封结构形式，将有效的避免了由于球面柱塞与球面滑靴或者滑靴与斜盘的密封失效，导致微型柱塞性能下降。与球面柱塞滑靴结构相比，此结构加工工艺简单，易于生产，转动灵活，可大大提高微型柱塞泵的密封可靠性、寿命、流量以及压力等性能，并且不会因为滑靴的磨损而使微型柱塞泵的性能下降，从而影响其寿命。

进一步，同时增加了推力轴承结构，减小了滑动摩擦力，提高了转动灵活性，可有效的改善微型柱塞泵的速度、流量、压力以及寿命等性能。

进一步，三组柱塞机构保证了柱塞泵工作的连续性，提供了工作效率。

【附图说明】

图1本实用新型微型柱塞泵原理结构示意图。

图2本实用新型蘑菇头柱塞结构示意图。

其中：1-阀座，2-O形密封圈，3-第一钢球，4-柱塞缸；5-第二钢球，6-蘑菇头柱塞，7-柱塞弹簧，8-推力轴承，9-斜盘轴，10-斜盘，11-进油口，12-出油口，13-底板。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型微型柱塞泵包括壳体，壳体主要推力轴承8、柱塞机构、阀座1以及斜盘12等组成。壳体一侧设置有进油口11，壳体一端上设置有与斜盘10连接的斜盘轴9，斜盘轴9通过两个轴承安装在壳体上。斜盘10上固定有推力轴承8，推力轴承8与斜盘10的斜面平行设置。壳体另一端设置出油口12，壳体内出油口12一侧设置有底板13和阀座1，阀座1上设置有第一油道，第一油道与底板13接触一端设置有第一钢球3。阀座1另一侧设置有柱塞缸底座，阀座1与柱塞缸底座之间通过O形密封圈2密封；柱塞缸底座上均布设置有三个柱塞机构，述的第一油道、第一钢球、第二油道、第二钢球、柱塞缸和柱塞组成柱塞机构，三组柱塞机构沿中心均布设置。柱塞6设置柱塞缸4内，柱塞6上套设有柱塞弹簧7，柱塞6头部为蘑菇头形状，柱塞6的蘑菇头结构与推力轴承8的表面接触配合。柱塞缸底座上设置有第二油道，第二油道与阀座1接触一端内设置有第二钢球5，第一油道与第二油道均与柱塞缸4底部相连通。第二油道与进油口11相通。第一油道和第二油道上均设置有柱形油封槽，第一钢球和第二钢球分别设置在对应的油封槽内；油封槽的深度大于设置在其内部钢球的直径，油封槽的底部锥面与对应钢球的外表面相匹配。三个第一钢球3圆心处在同一圆周上，为了防止第一钢球3的滑落，底板13上的通孔直径应小于三个第一钢球3圆心所在圆的直径。

根据微型柱塞泵工作时滑靴和斜盘相对运动轨迹，通过试验分析，确定将球面柱塞改为蘑菇头柱塞，如图2所示，柱塞头部为蘑菇头形状圆台结构，且圆台结构的母线与其轴线的夹角大于推力轴承表面与水平面的夹角。从而将滑靴与斜盘面配合密封关系、球面柱塞与球面滑靴的面配合密封关系，改为蘑菇头柱塞与推力轴承的点配合非密封关系。

微型柱塞泵的原理为：当该柱塞泵的斜盘轴9旋转时，从而带动推力轴承8进行旋转。由于柱塞弹簧7预紧力的作用，从而使柱塞6带有角度的一端抵在推力轴承8上，伴随着推力轴承的旋转，柱塞6将在柱塞缸4内作直线往复运动。由于柱塞6与柱塞缸4、钢球5与阀座1以及钢球3和柱塞缸4之间均为硬密封，当蘑菇头柱塞4向右作直线运动时，柱塞6和柱塞缸4之间形成低压腔，阀座1中的钢球3通过外界压力紧紧的抵在阀座1上，而柱塞缸4中的钢球5，则被油箱中的液压油推开，此过程称之为吸油过程。反之，当柱塞6向左作直线运动时，柱塞6和柱塞缸4之间形成高压腔，柱塞缸4中的钢球5通过此压力紧紧的抵在柱塞缸4中，而阀座1中的钢球3，则被此油压推开，则此过程称之为压油过程。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不隔离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (7)

1.一种微型柱塞泵，其特征在于，包括壳体，所述的壳体一侧设置有进油口(11)，壳体内设置有斜盘(10)，斜盘(10)与驱动斜盘(10)转动的斜盘轴(9)连接，斜盘轴(9)通过两个轴承安装在壳体一端上；壳体另一端设置出油口(12)，壳体内出油口(12)一侧依次设置有底板(13)和阀座(1)，阀座(1)上设置有第一油道，第一油道与底板(13)接触一端内设置有油封作用的第一钢球(3)；阀座(1)另一侧设置有柱塞缸底座；柱塞缸底座上包括柱塞缸(4)和柱塞(6)，柱塞(6)设置柱塞缸(4)内，柱塞(6)上套设有柱塞弹簧(7)，柱塞(6)头部为蘑菇头形状，柱塞(6)的蘑菇头结构与斜盘(10)接触配合；柱塞缸底座上相邻柱塞缸(4)设置有第二油道，第二油道与阀座(1)接触一端内设置有油封作用的第二钢球(5)，第一油道与第二油道均与柱塞缸(4)底部相连通；第二油道与进油口(11)相通。

2.根据权利要求1所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的斜盘(10)上固定有推力轴承(8)，推力轴承(8)与斜盘(10)的斜面平行设置；柱塞(6)的蘑菇头结构与斜盘(10)推力轴承(8)的表面接触配合。

3.根据权利要求1所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的第一油道和第二油道上均设置有柱形油封槽，第一钢球(3)和第二钢球(5)分别设置在对应的油封槽内；油封槽的深度大于设置在其内部钢球的直径，油封槽的底部锥面与对应钢球的外表面相匹配。

4.根据权利要求1所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的第一油道、第一钢球(3)、第二油道、第二钢球(5)、柱塞缸(4)和柱塞(6)组成柱塞机构，所述的柱塞机构有三组，三组柱塞机构沿中心均布设置。

5.根据权利要求4所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的底板(13)上的通孔直径小于三个第一钢球(3)圆心所在圆的直径。

6.根据权利要求1所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的柱塞(6)头部为蘑菇头形状圆台结构，且圆台结构的母线与其轴线的夹角大于推力轴承(8)表面与水平面的夹角。

7.根据权利要求1所述的微型柱塞泵，其特征在于，所述的阀座(1)与柱塞缸底座之间通过O形密封圈(2)密封。