CN217841962U - 一种软泄压式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软泄压式柱塞泵，包括壳体、吸液阀、压力传感器、控制板和推阀组件，壳体内设有液压腔和吸液通道，吸液通道与液压腔之间设有连通两者的吸液口，壳体相对吸液口的另一侧设有与液压腔连通的排液口，吸液阀设置在吸液口处，压力传感器与排液口相连以测量系统压力，压力传感器与控制板电连接以传输压力信息，推阀组件与壳体相固定且推阀组件的推杆位于吸液口处并与吸液阀相作用，控制板与推阀组件控制连接以使推杆伸出、推开吸液阀或使推杆收回。卸载时，可将高压缓慢的降低至0，不会将高压瞬间降至0，因此避免了高低压高频次切换而导致的冲击大、安全性低和有损寿命的技术问题。

Description

一种软泄压式柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及柱塞泵技术领域，具体涉及一种软泄压式柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是一种容积泵，参考图1所示，由曲轴1通过连杆2带动滑槽4内的滑块3往复运行，从而使与滑块3连接的柱塞5在壳体6的工作室(液压腔，图中未标出)内往复运动，如此直接以压力能的形式向液体提供能量进行液体输送。当柱塞5远离吸排液阀时，工作室的容积增大形成低压，吸液通道(供液通道、吸液口10)内的液体推开吸液阀9而进入工作室内，排液阀7因受排液管(排液口8、排出管路)内的液体压力而关闭；柱塞5运到到限位时，吸入行程完成；当柱塞5靠近吸排液阀时，液体受到挤压而压力增高，从而推开排液阀7压入排出管路，吸液阀9则被关闭；柱塞5运到到限位时，排液行程完成。

现有矿用往复式柱塞泵在提供动力时，需要和卸载阀配合使用实现加卸载作用。安装在卸载阀出液口的压力传感器，检测系统压力，控制系统(PLC板、控制板)根据设定好的加卸载压力，控制卸载阀动作，实现高低压的切换，切换频率为每分钟20-30次。

参考图2所示，卸载阀200的工作原理：当泵站系统输出压力达到设定的开启压力(高压)时，电磁阀动作，换向阀打开，液体回流至液箱，柱塞泵100卸荷；当泵站系统输出压力降至设定的关闭压力(低压)时，电磁阀动作，换向阀阀关闭，柱塞泵100向系统加压。卸载阀200的主要功能是通过机械动作调节柱塞泵100的卸荷，以保证不超过所需的工作压力，保证系统内各部分的安全。

柱塞泵和卸载阀联合使用，控制加卸载是高频次高低压切换的加卸载方式，压力从375bar左右瞬间切换到0bar(瞬间失压，又称为硬泄压)，每分钟的加卸载次数不低于每分钟20-30次，高低压高频次切换对于泵、阀等液压元件以及整个系统都带来极大的冲击，不仅安全性低，而且对系统及元件的寿命也有很大的破坏性。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种软泄压式柱塞泵，以解决现有技术中由于高低压高频次切换而导致的冲击大、安全性低和有损寿命的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种软泄压式柱塞泵，包括壳体、吸液阀、压力传感器和控制板，所述壳体内设有液压腔和吸液通道，所述吸液通道与所述液压腔之间设有连通两者的吸液口，所述壳体相对所述吸液口的另一侧设有与所述液压腔连通的排液口，所述吸液阀设置在所述吸液口处，所述压力传感器与所述排液口相连以测量系统压力，所述压力传感器与所述控制板电连接以传输压力信息；所述软泄压式柱塞泵还包括推阀组件，所述推阀组件与所述壳体相固定且所述推阀组件的推杆位于所述吸液口处并与所述吸液阀相作用，所述控制板与所述推阀组件控制连接以使所述推杆伸出、推开所述吸液阀或使所述推杆收回。

进一步地，所述推阀组件为气动组件、电动组件或液动组件。

进一步地，所述气动组件包括缸体、活塞、活塞杆、推杆、弹簧、气嘴、压缩气体管路和电磁阀，所述缸体内设有依次连通的活塞杆腔、活塞腔和弹簧腔，其中所述活塞杆腔的远离所述活塞腔的一端与外界连通，所述活塞滑动且密封的设置于所述活塞腔内，所述活塞杆的一端与所述活塞相固定，另一端滑动且密封设置于所述活塞杆腔中并从所述缸体外露出，所述推杆的一端与所述活塞杆的外露端连接，所述弹簧预压缩地设置于所述弹簧腔内，所述弹簧的一端与所述活塞的远离所述活塞杆腔的一侧相抵，所述气嘴固定于所述缸体外，所述气嘴与所述活塞腔连通且连通口位于所述活塞腔的靠近所述活塞杆腔的一侧，所述气嘴与所述压缩气体管路连接，所述电磁阀串接在所述压缩气体管路上，所述控制板与所述电磁阀电连接。

进一步地，所述缸体分为上缸体和下缸体，所述上缸体和下缸体通过螺纹可拆卸连接且连接处密封。

进一步地，所述气动组件还包括弹簧座、调节螺钉和第一防松螺母，所述弹簧座活动设置在所述弹簧腔内且位于所述弹簧的远离所述活塞的一端并相抵，所述弹簧腔的远离所述活塞腔的一端设有与外界连通的螺纹通孔，所述调节螺钉旋合于所述螺纹通孔且旋入端与所述弹簧座的远离所述弹簧的一侧相抵，所述第一防松螺母位于所述缸体外并旋紧在所述调节螺钉上。

进一步地，所述气动组件还包括第二防松螺母，所述活塞杆的远离所述活塞的一端设有沉孔，所述沉孔设有内螺纹，所述推杆的远离所述吸液口的一端设置有外螺纹，所述推杆与所述活塞杆通过螺纹连接，所述第二防松螺母位于所述缸体外并旋紧在所述推杆的外螺纹上。

进一步地，所述壳体设有与所述吸液口相对的且与所述吸液通道连通的安装孔，所述缸体的设有活塞杆腔的一端可拆卸地密封固定在所述安装孔处，且所述推杆的远离所述活塞杆的一端依次穿过所述安装孔、所述吸液通道以及所述吸液口后与所述吸液阀相作用。

进一步地，所述软泄压式柱塞泵还包括排液阀，所述排液阀设置在所述排液口处。

进一步地，所述壳体内设有多个液压腔，每个所述液压腔分别通过一个所述吸液口与所述吸液通道连通，每个所述吸液口处均设置有一个所述吸液阀，所述壳体外设有多个所述推阀组件，多个所述推阀组件与多个所述吸液阀一一对应地设置，各所述推阀组件均受所述控制板的控制。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型的软泄压式柱塞泵，是在现有的技术上进行的改进，去掉了原来的卸载阀，增加了推阀组件，推阀组件依旧受原有的控制板的控制。当传感器所测压力值达到加卸载压力，控制板控制推阀组件动作，具体如下：压力达到预定高压，推杆推出，推开正进行吸液行程所对应吸液阀，此时该吸液行程所对应的液压腔不能形成封闭空间，因此在之后的排液行程中也无法将液体压入到高压侧(排液口、排液管)，而是将吸入的液体压入到低压侧(吸液口、吸液通道)，如此则停止给高压侧进行加载，完成卸载。多个柱塞在曲轴带动下逐一完成上述动作(在排液行程中，推杆无法推开吸液阀，因此上述动作是逐一完成的)，压力不会从高压瞬间切换成低压(背景技术中的硬泄压)，而是从高压缓慢的卸载到低压，完成软泄压。因此，有效避免高冲击、安低全性和有损寿命的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型背景技术中的柱塞泵的工作原理图。

图2为本实用新型背景技术中的柱塞泵与卸载阀联合使用时的控制原理图；

图3为本实用新型实施例提供的一种软泄压式柱塞泵的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的软泄压式柱塞泵的推阀组件(气动组件)的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的软泄压式柱塞泵的控制原理图(气路控制)。

图中：100-柱塞泵，1-曲轴，2-连杆，3-滑块，4-滑槽，5-柱塞，6-壳体，7-排液阀，8-排液口，9-吸液阀，10-吸液口，11-法兰盖，12-推阀组件，13-上缸体，14-下缸体，15-活塞，16-活塞杆，17-推杆，18-第二防松螺母，19-弹簧，20-弹簧座，21-调节螺钉，22-第一防松螺母，23-第一O型密封密，24-第二O型密封圈，25-第三O型密封圈，26-压缩气体管路，27-电磁阀，28-气源。

200-卸载阀。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例提供了一种软泄压式柱塞泵，是在现有柱塞泵的技术上进行的改进，去掉了原来的卸载阀，沿用原有的压力传感器以及控制系统(下文称之为控制板)，增加了推阀组件，推阀组件受控制板的控制，在吸液行程中，推阀组件的推杆推开相应的吸液阀，使液压腔不能封闭，从而在排液行程中不能加液体压入到高压侧，而是将液体压回低压侧，多个排液行程逐一进行上述动作，如此完成软泄压。

如图3所示，软泄压式柱塞5泵包括壳体6、柱塞5、吸液阀9、排液阀7、压力传感器(图中未示出)、控制板(未示出)和推阀组件12。壳体6、柱塞5、吸液阀9、排液阀7、压力传感器和控制板均采用现有的，各个的结构、位置以及连接关系也采用现有的，例如：壳体6内设有液压腔和吸液通道；液压腔上端开口，经过法兰盖11封闭；吸液通道横向设置在液压腔的下方，两者之间通过吸液口连通；与吸液口相对的，壳体6的另一侧设有与液压腔连通的排液口，各个液压腔的排液口与排液管相连通；柱塞5在曲轴作用下往复运动，从而改变液压腔的大小；吸液阀9设置在吸液口处；排液阀7设置在排液口处；压力传感器与排液口相连，一般设置在排液管内，以测量系统压力；压力传感器与控制板电连接以传输压力信息。推阀组件12与壳体6相固定且推阀组件12的推杆17位于吸液口处并与吸液阀9相作用，控制板与推阀组件12控制连接以使推杆17伸出、推开吸液阀9或使推杆17收回。加载时，控制板控制推杆17缩回，此时的吸液阀9如以前一样工作，柱塞5泵完成正常的加载；卸载时，控制板控制推杆17伸出，此时的吸液阀9不能关闭，致使液压腔不能封闭，排液行程中，液体不能压入高压侧，而是被压回低压侧。柱塞5泵给外部执行元件供液，不加载则压力降低，当多个排液行程逐一进行上述动作时，系统压力从高压缓慢下降，实现软泄压。

推阀组件12为电动组件、液动组件或气动组件。电动组件可以是直线电机类型的电伸缩杆。液动组件可以是基于液压的伸缩杆。在本实施例中，优先采用气动组件。

参考图3所示，壳体6的下部设有五个安装孔，分别与五个液压腔的五个吸液口相对应；各安装孔均与吸液通道连通，进而与吸液口连通；气动组件也设置五个，均设置在壳体6底部，通过螺栓将缸体与壳体6固定，缸体与壳体6通过第一O型密封圈23密封；各气动组件的缸体顶部伸入到相对应的安装孔中。缸体分为上缸体13和下缸体14，上缸体13和下缸体14通过螺纹可拆卸连接且连接处密封。

如图4和5所示，气动组件包括缸体、活塞15、活塞杆16、推杆17、第二防松螺母18、弹簧19、弹簧座20、调节螺钉21、第一防松螺母22、气嘴(图中未示出)、压缩气体管路26和电磁阀27。缸体内设有从上向下依次设置且连通的活塞杆腔、活塞腔和弹簧19腔。活塞杆腔的上端与缸体的外界连通。活塞杆腔的作用是供活塞杆16穿出并与活塞杆16通过第二O型密封圈24密封，并非一定具有较大的长度(高度)尺寸；本实施例中具有较大的长度，是因为活塞杆腔对应的缸体需要伸入到壳体6的安装孔中。活塞15滑动设置于活塞腔内，两者通过第三O型密封圈25密封。活塞杆16的下端与活塞15相固定，上端滑动且密封设置于活塞杆腔中并从缸体上方露出；由于采用推杆17推开吸液阀9，因此活塞杆16不需要太长。活塞15和活塞杆16可以螺纹连接，也可以采用一体式结构(如焊接、铸造成型)。推杆17的下端设有外螺纹，活塞杆16的上端设有沉孔，沉孔内设有内螺纹，推杆17下端先旋合第二防松螺母18后再与活塞杆16上端的内螺纹旋合，通过旋紧第二防松螺母18从而保证推杆17与活塞杆16的连接的稳定性；推杆17的端依次穿过安装孔、吸液通道以及吸液口后与吸液阀9相作用。弹簧19预压缩地设置于弹簧19腔内，弹簧19的上端与活塞15的下侧相抵。弹簧座20活动设置在弹簧19腔内，且位于弹簧19的下方并相抵。缸体下端设有连通外界和弹簧19腔的螺纹通孔，调节螺钉21先旋合第二防松螺母18后再旋合于螺纹通孔处，调节螺钉21的上端与弹簧座20的下侧相抵；通过转动调节螺钉21可调节弹簧座20的高度，从而调节弹簧19的预压力，也就是调节了顶开吸液阀9的力；通过旋紧第一防松螺母22，可以固定住调节螺钉21与缸体的相对位置，进而固定弹簧座20的高度。气嘴固定于缸体外，气嘴与活塞腔连通且连通口位于活塞腔靠上的位置，如此在通气压缩气的时候，压缩气可迫使活塞15向下移动，从而将推杆17收回，解除对吸液阀9的限制，不再顶开吸液阀9，此时的吸液阀9能够如以前般正常工作。压缩气体管路26的一端与气嘴连接，另一端连接气源28。电磁阀27串接在压缩气体管路26上，控制板与电磁阀27电连接；一般的，电磁阀27安装在气动控制箱内，该气动控制箱内还设有串接在压缩气体管路26上的压力调节阀、压力表等。

柱塞泵给外部执行元件供液，电磁阀打开，气源内的压缩气通过压缩气体管路进入到缸体内的活塞腔，活塞受力足够大后克服弹簧的弹力而向下移动，带动推杆缩回，此时吸液阀正常工作，柱塞泵输出执行元件所需压力；当压力传感器检测到压力达到设定值，控制板给电磁阀电磁阀断电，活塞腔内的气体排出，推杆在弹簧作用下伸出而顶开吸液阀(仅能顶开吸液行程对应的吸液阀)，柱塞泵的吸液行程正常进行；排液行程中，因为吸液阀被顶开，液压腔无法形成密闭空间，所以排液行程中液体没有被压入到高压侧，而是回流至低压侧，停止给执行元件进行加载，从而完成卸载。五个柱塞在曲轴的转动下，逐一完成上述动作，达到卸载的目的。由于卸载时，处于排液行程的吸液阀不能被顶开，此时具有部分加载能力，因此压力不是从高压瞬间降至0，不存在硬泄压中的大冲击、低安全性和有损寿命的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种软泄压式柱塞泵，包括壳体、吸液阀、压力传感器和控制板，所述壳体内设有液压腔和吸液通道，所述吸液通道与所述液压腔之间设有连通两者的吸液口，所述壳体相对所述吸液口的另一侧设有与所述液压腔连通的排液口，所述吸液阀设置在所述吸液口处，所述压力传感器与所述排液口相连以测量系统压力，所述压力传感器与所述控制板电连接以传输压力信息，其特征在于，所述软泄压式柱塞泵还包括推阀组件，所述推阀组件与所述壳体相固定且所述推阀组件的推杆位于所述吸液口处并与所述吸液阀相作用，所述控制板与所述推阀组件控制连接以使所述推杆伸出、推开所述吸液阀或使所述推杆收回。

2.根据权利要求1所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述推阀组件为气动组件、电动组件或液动组件。

3.根据权利要求2所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述气动组件包括缸体、活塞、活塞杆、推杆、弹簧、气嘴、压缩气体管路和电磁阀，所述缸体内设有依次连通的活塞杆腔、活塞腔和弹簧腔，其中所述活塞杆腔的远离所述活塞腔的一端与外界连通，所述活塞滑动且密封的设置于所述活塞腔内，所述活塞杆的一端与所述活塞相固定，另一端滑动且密封设置于所述活塞杆腔中并从所述缸体外露出，所述推杆的一端与所述活塞杆的外露端连接，所述弹簧预压缩地设置于所述弹簧腔内，所述弹簧的一端与所述活塞的远离所述活塞杆腔的一侧相抵，所述气嘴固定于所述缸体外，所述气嘴与所述活塞腔连通且连通口位于所述活塞腔的靠近所述活塞杆腔的一侧，所述气嘴与所述压缩气体管路连接，所述电磁阀串接在所述压缩气体管路上，所述控制板与所述电磁阀电连接。

4.根据权利要求3所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述缸体分为上缸体和下缸体，所述上缸体和下缸体通过螺纹可拆卸连接且连接处密封。

5.根据权利要求3所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述气动组件还包括弹簧座、调节螺钉和第一防松螺母，所述弹簧座活动设置在所述弹簧腔内且位于所述弹簧的远离所述活塞的一端并相抵，所述弹簧腔的远离所述活塞腔的一端设有与外界连通的螺纹通孔，所述调节螺钉旋合于所述螺纹通孔且旋入端与所述弹簧座的远离所述弹簧的一侧相抵，所述第一防松螺母位于所述缸体外并旋紧在所述调节螺钉上。

6.根据权利要求3所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述气动组件还包括第二防松螺母，所述活塞杆的远离所述活塞的一端设有沉孔，所述沉孔设有内螺纹，所述推杆的远离所述吸液口的一端设置有外螺纹，所述推杆与所述活塞杆通过螺纹连接，所述第二防松螺母位于所述缸体外并旋紧在所述推杆的外螺纹上。

7.根据权利要求3所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述壳体设有与所述吸液口相对的且与所述吸液通道连通的安装孔，所述缸体的设有活塞杆腔的一端可拆卸地密封固定在所述安装孔处，且所述推杆的远离所述活塞杆的一端依次穿过所述安装孔、所述吸液通道以及所述吸液口后与所述吸液阀相作用。

8.根据权利要求1所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述软泄压式柱塞泵还包括排液阀，所述排液阀设置在所述排液口处。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的软泄压式柱塞泵，其特征在于，所述壳体内设有多个液压腔，每个所述液压腔分别通过一个所述吸液口与所述吸液通道连通，每个所述吸液口处均设置有一个所述吸液阀，所述壳体外设有多个所述推阀组件，多个所述推阀组件与多个所述吸液阀一一对应地设置，各所述推阀组件均受所述控制板的控制。

Images