CN218266206U - 一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，包括伺服电机、电机座、导向筒、连接筒、增压缸，所述伺服电机连接电机座，所述电机座连接导向筒，所述导向筒连接连接筒，所述连接筒连接增压缸，所述导向筒内部有丝杠穿过螺母通过螺纹传动，将丝杠的旋转运动转化为螺母的直线往复运动。本实用新型使用的丝杠与螺母通过循环油润滑，通过耐磨环、导向支撑环和导向压盖使直线往复运动得到良好的导向，保证了均质泵的连续工作，进口与出口单向阀向上有利于排出气体，提高了效率，且该实用新型结构紧凑，加工简单。

Description

一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵

技术领域

本实用新型涉及均质泵领域，尤其是一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵。

背景技术

行星丝杠最早由瑞典人Carl Bruno Strandgren于1942年发明，常用于军工与航空航天领域。近些年，随着机械装备向高速、高精度、高可靠性和小型化的发展需求的日益增强，行星丝杠逐渐出现在民用领域。

行星丝杠的大推力、高精度、长寿命的特点，与超高压均质泵的需求十分契合，有别于液压驱动与曲轴连杆传动，用行星丝杠传动的超高压均质泵更加环保，占地更小，噪音更小，但行星内部的滚动摩擦产生热等制约了其连续产出，目前的市场上的行星丝杠都是采用脂润滑的方式，此问题造成了应用层面的瓶颈。

但由于起步较晚，且民用在此方面研究的人员较少，因此早期行星丝杆传动的超高压均质泵存在诸多设计上的不足之处。比如现有技术如申请号201520995521.5的实用新型里提供的方案，存在以下问题：

1.出料口并非竖直向上，使柱塞缸内容易存留气体难以排出；

2.外壳连接件内壁凸起的止转结构，难以加工且易磨损；

3.内部用来密封润滑脂的密封件需要安装在很深的位置的凹槽内，安装困难；

4.润滑脂本身易损耗，散热困难，寿命低，依靠这种润滑方式难以长时间连续工作；

5.轴承座、轴承盖、外壳连接件分体，结构冗余，装配精度难以保证；

6.未解决传动部件前后往复运动过程中，摩擦与周向定位的问题，易磨损，同心度差，影响行星丝杆的均衡受力。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本实用新型的目的在于提供一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，解决均质泵加工与安装困难，消除结构冗余，实现长效工作。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，包括伺服电机、电机座、导向筒、连接筒、增压缸，所述伺服电机连接电机座，所述电机座连接导向筒，所述导向筒连接连接筒，所述连接筒连接增压缸，以上连接均用螺栓紧固；丝杠连接伺服电机右端输出轴通过平键传递扭矩，所述丝杠通过双列圆锥滚子轴承的支撑，固定在导向筒内，该类型轴承更适合承受丝杠旋转时的轴向力，所述丝杠穿过螺母通过螺纹传动，将丝杠的旋转运动转化为螺母的直线往复运动，所述螺母外套有耐磨环，套筒左端连接螺母并将耐磨环压紧，唇形密封圈与导向支撑环固定在导向筒内并通过连接筒压紧，所述套筒穿过唇形密封圈与导向支撑环，所述套筒右端连接陶瓷柱塞，导向压盖连接套筒并将陶瓷柱塞压紧，所述陶瓷柱塞穿入增压缸。

进一步的，导向筒上设有导向槽，位置竖直朝上，滑销连接固定在螺母上，所述丝杠旋转时，所述螺母带动滑销在导向槽内前后滑动，同时导向槽也通过滑销阻止螺母跟随丝杠旋转。

进一步的，所述伺服电机、电机座、导向筒的连接均为过渡配合并通过螺栓固定，这种连接方式提高了丝杠与螺母传动时的同心度以及整体刚性，有利于延长寿命。

进一步的，所述滑销、耐磨环、导向支撑环、导向压盖均为聚醚醚酮材质，所述耐磨环、导向支撑环、导向压盖对螺母与套筒的前后往复运动进行了同一轴线上的导向，有利于提高运行同心度，延长丝杠与螺母的寿命；导向支撑环除了导向作用，还起到对唇型密封圈的支撑作用。

进一步的，机械密封固设在所述丝杠左端，并与电机座内的凹槽相抵，O型圈嵌设在导向筒左端的凹槽内，同时与电机座相抵；所述机械密封对丝杠与电机座的间隙进行密封，所述O型圈对导向筒与电机座的间隙进行密封，所述唇形密封圈对导向筒与套筒的间隙进行密封。

进一步的，所述双列圆锥滚子轴承的旋转、以及丝杠与螺母的传动，均采用循环油的润滑方式；进油口与螺母上的进油通道相通，循环油从进油口进入，经过进油通道喷射到螺母内部，对丝杠与螺母的传动副进行润滑后，多余循环油流至导向筒内腔底部；出油口以特定的角度斜向下，出油口的下沿高于丝杠下沿，随着循环油在导向筒内积聚，丝杠有一部分浸在循环油中，直到循环油液位高于出油口下沿，循环油向外流出。这样的设计是为了丝杠旋转时也能带起循环油进行冷却。

进一步的，所述耐磨环采用凹凸状外形，凸处与导向筒内壁相触，凹处用于循环油流通；所述套筒上设有平衡孔，可通循环油或者空气，使套筒内部空间变换时，内外的压力得到平衡。

进一步的，所述增压缸上连接有进口单向阀与出口单向阀，进口单向阀与出口单向阀的位置均竖直向上，这样的设计有利于排出增压缸内空气，防止空气留存而引起的单次吸料变少，影响产出。

附图说明

图1为本实用新型的立体视图；

图2为本实用新型的轴向剖面视图；

图3为本实用新型的局部放大图；

图4为本实用新型的径向剖面视图；

图5为本实用新型的耐磨环的立体视图；

图6为本实用新型的套筒的立体视图。

如图所示：1、伺服电机；2、电机座；3、进油口；4、导向筒；4a、导向槽；5、出油口；6、连接筒；7、出口单向阀；8、进口单向阀；9、增压缸；10、机械密封；11、O型圈；12、双列圆锥滚子轴承；13、丝杠；14、螺母；14a、进油通道；15、耐磨环；16、套筒；16a、平衡孔；17、唇形密封圈；18、导向支撑环；19、导向压盖；20、陶瓷柱塞；21、滑销。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本实用新型做详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，包括伺服电机1、电机座2、导向筒4、连接筒6、增压缸9，所述伺服电机1连接电机座2，所述电机座2连接导向筒4，所述导向筒4连接连接筒6，所述连接筒6连接增压缸9，以上连接均用螺栓紧固。

如图2所示，丝杠连接伺服电机1右端输出轴通过平键传递扭矩，所述丝杠通过双列圆锥滚子轴承12的支撑，固定在导向筒4内，该类型轴承更适合承受丝杠13旋转时的轴向力，所述丝杠13穿过螺母14通过螺纹传动，将丝杠13的旋转运动转化为螺母14的直线往复运动，所述螺母14外套有耐磨环15，套筒16左端连接螺母14并将耐磨环15压紧，唇形密封圈17与导向支撑环18固定在导向筒4内并通过连接筒6压紧，所述套筒16穿过唇形密封圈17与导向支撑环18，所述套筒16右端连接陶瓷柱塞20，导向压盖19连接套筒16并将陶瓷柱塞20压紧，所述陶瓷柱塞20穿入增压缸9。

陶瓷柱塞20的优选材质为氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，可满足超高压均质泵的长期运行。

如图2所示，导向筒4上设有导向槽4a，位置竖直朝上，滑销21通过螺栓连接固定在螺母14上，所述丝杠13旋转时，所述螺母14带动滑销21在导向槽4a内前后滑动，同时导向槽4a也通过滑销21阻止螺母14跟随丝杠13旋转。

如图2所示，所述伺服电机1、电机座2、导向筒4的连接均为过渡配合并通过螺栓固定，这种连接方式提高了丝杠13与螺母14传动时的同心度以及整体刚性，有利于延长寿命。相对于滚珠丝杠，行星丝杠对于同心度的要求更高，以保证受力时各个线接触受力均匀，如果存在载荷分布较大不均，则容易导致载荷较高的位置应力集中，引起摩擦副润滑失效而胶合或者崩牙。

如图2所示，所述滑销21、耐磨环15、导向支撑环18、导向压盖19均为聚醚醚酮材质，耐磨环15、导向支撑环18、导向压盖19对螺母14与套筒16的前后往复运动进行了同一轴线上的导向，有利于提高运行同心度，延长丝杠13与螺母14的寿命；导向支撑18环除了导向作用，还起到对唇型密封圈17的支撑作用。

如图2所示，机械密封10固设在所述丝杠13左端，并与电机座2内的凹槽相抵，O型圈11嵌设在导向筒4左端的凹槽内，同时与电机座2相抵；所述机械密封10对丝杠13与电机座2的间隙进行密封，所述O型圈11对导向筒4与电机座2的间隙进行密封，所述唇形密封圈17对导向筒4与套筒16的间隙进行密封。

如图2所示，所述双列圆锥滚子轴承12的旋转、以及丝杠13与螺母14的传动，均采用循环油的润滑方式；进油口3与螺母14上的进油通道14a相通，循环油从进油口3进入，经过进油通道14a喷射到螺母14内部，对丝杠13与螺母14的传动副进行润滑后，多余循环油流至导向筒4内腔底部。

如图4所示，出油口5以特定的角度斜向下，出油口5的下沿高于丝杠13下沿，随着循环油在导向筒4内积聚，丝杠有一部分浸在循环油中，直到循环油液位高于出油口5下沿，循环油向外流出。这样的设计是为了丝杠13旋转时能带起循环油进行冷却。目前市面上的行星丝杠都是靠自然冷却或者风冷，效率较低，因此用途受到严重限制，而油冷的方式可以实现丝杠的连续工作。

如图5所示，所述耐磨环15采用凹凸状外形，凸处与导向筒4内壁相触，凹处用于循环油流通；所述套筒16上设有平衡孔16a，可通循环油或者空气，使套筒16内部空间变换时，内外的压力得到平衡。

如图1所示，所述增压缸9上连接有进口单向阀8与出口单向阀7，进口单向阀8与出口单向阀7的位置均竖直向上，这样的设计有利于在进料与出料时排出增压缸9内空气，防止空气留存而引起的单次吸料变少，影响产出，一般这样的结构能够使空吸率降到5%以下。

Claims (8)

1.一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，包括伺服电机（1）、电机座（2）、导向筒（4）、连接筒（6）、增压缸（9），其特征在于：丝杠（13）连接伺服电机（1）右端输出轴，所述丝杠（13）通过双列圆锥滚子轴承（12）的支撑，固定在导向筒（4）内，所述丝杠（13）穿过螺母（14）通过螺纹传动，将丝杠（13）的旋转运动转化为螺母（14）的直线往复运动，所述螺母（14）外套有耐磨环（15），套筒（16）左端连接螺母（14）并将耐磨环（15）压紧，唇形密封圈（17）与导向支撑环（18）固定在导向筒（4）内并通过连接筒（6）压紧，所述套筒（16）穿过唇形密封圈（17）与导向支撑环（18），所述套筒（16）右端连接陶瓷柱塞（20），导向压盖（19）连接套筒（16）并将陶瓷柱塞（20）压紧，所述陶瓷柱塞（20）穿入增压缸（9）。

2.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：导向筒（4）上设有导向槽（4a），位置竖直朝上，滑销（21）连接固定在螺母（14）上，所述丝杠（13）旋转时，所述螺母（14）带动滑销（21）在导向槽（4a）内前后滑动，同时导向槽（4a）也通过滑销（21）阻止螺母（14）跟随丝杠（13）旋转。

3.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：所述伺服电机（1）、电机座（2）、导向筒（4）的连接均为过渡配合并通过螺栓固定。

4.根据权利要求2所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：所述滑销（21）、耐磨环（15）、导向支撑环（18）、导向压盖（19）均为聚醚醚酮材质，所述耐磨环（15）、导向支撑环（18）、导向压盖（19）对螺母（14）与套筒（16）的直线往复运动进行同一轴线上的导向。

5.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：机械密封（10）固设在所述丝杠（13）左端，并与电机座（2）内的凹槽相抵，O型圈（11）嵌设在导向筒（4）左端的凹槽内，同时与电机座（2）相抵；所述机械密封（10）对丝杠（13）与电机座（2）的间隙进行密封，所述O型圈（11）对导向筒（4）与电机座（2）的间隙进行密封，所述唇形密封圈（17）对导向筒（4）与套筒（16）的间隙进行密封。

6.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：所述双列圆锥滚子轴承（12）的旋转、以及丝杠（13）与螺母（14）的传动，均采用循环油的润滑方式；进油口（3）与螺母（14）上的进油通道（14a）相通，出油口（5）以特定的角度斜向下，出油口（5）的下沿高于丝杠（13）下沿，随着循环油在导向筒（4）内积累，丝杠（13）有一部分浸在循环油中，直到循环油液位高于出油口（5）下沿，循环油向外流出。

7.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：所述耐磨环（15）采用凹凸状外形，凸处与导向筒（4）内壁相触；所述套筒（16）上设有平衡孔（16a），内外相通。

8.根据权利要求1所述的一种行星丝杠传动的新型超高压均质泵，其特征在于：所述增压缸（9）上连接有进口单向阀（8）与出口单向阀（7），进口单向阀（8）与出口单向阀（7）的位置均竖直向上。

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