CN219587757U - 一种柱塞泵用柱塞体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柱塞泵用柱塞体结构，其包括柱塞本体、柱塞堵头以及端面封闭头，所述柱塞本体为正柱体结构，其内成型有工艺减重孔；所述柱塞堵头在小头端压入所述盲孔内以对柱塞本体的工艺减重孔进行面封闭；所述大头端通过该装配部与所述端面封闭头可拆卸装配连接；所述端面封闭头与所述柱塞本体的截面尺寸相同，所述端面封闭头的外端面向外侧凸出，并在凸出部上喷涂有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层呈同心环状，端面封闭头以该陶瓷涂层的磨损情况作为柱塞体端面使用性能的提示结构。本实用新型的柱塞体结构具有运行阻力小，使用寿命长、磨损量小的优点，同时能通过端面封闭头对柱塞体的运行磨损进行评估。

Description

一种柱塞泵用柱塞体结构

技术领域

本实用新型涉及柱塞泵的结构部件技术领域，具体涉及一种柱塞泵用柱塞体结构。

背景技术

柱塞泵作为液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现对介质的吸收和排出。其往往具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合。

柱塞泵依靠泵轴的偏心转动提供动力带动柱塞在柱塞缸内进行往复运动，利用柱塞体的往复运动在柱塞缸内所造成的体积差来实现介质的输送，在工作时，柱塞缸中的柱塞体与缸体之间为滑动摩擦，存在一定的阻力及磨损；另外，不同于隔膜泵等其他类型的体积泵，柱塞泵中泵送介质通常是直接与柱塞体接触，而输送介质中所含的颗粒物或者杂质在流动过程中，会对柱塞体端面造成磨损损伤，而现有技术中的柱塞泵柱塞多采用橡胶材料进行密封，耐磨性能差，在产生磨损后密封处容易产生泄漏，造成使用性能的下降；而对柱塞泵中柱塞体的维修费时费力，会严重影响生产效率。

基于上述原因，如果能对柱塞泵中柱塞体结构进行改进，改善其使用性能的同时设置一个状态提示结构，以在定期检修过程中，对柱塞体的使用状态有一个直观了解，然后根据柱塞体状态来决定是否需要进行柱塞部件的维修和更换，将能有效提高柱塞泵使用的便利性。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种柱塞泵用柱塞体结构，可用以解决上述技术背景中的缺陷。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种柱塞泵用柱塞体结构，包括柱塞本体、柱塞堵头以及端面封闭头，所述柱塞本体为正柱体结构，柱塞本体内成型有工艺减重孔，所述工艺减重孔为盲孔，在柱塞本体的一侧具有开口；

所述柱塞堵头一端为小头端、另一端大头端，柱塞堵头在小头端压入所述盲孔内以对柱塞本体的工艺减重孔进行面封闭；所述大头端在柱塞本体的工艺减重孔的开口侧外露，大头端具有装配部，柱塞堵头通过该装配部与所述端面封闭头可拆卸装配连接；

所述端面封闭头与所述柱塞本体的截面尺寸相同，所述端面封闭头的外端面向外侧凸出，并在凸出部上喷涂有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层呈同心环状，端面封闭头以该陶瓷涂层的磨损情况作为柱塞体端面使用性能的提示结构。

作为进一步限定，所述柱塞本体的截面为圆形或者椭圆形，并与所述柱塞缸的缸内截面相匹配。

作为进一步限定，所述柱塞本体的外柱面上成型有一层耐磨硬质合金涂层，所述耐磨硬质合金涂层的涂层厚度为120～160μm，硬度为HRC 62～70。

作为进一步限定，所述柱塞本体的外柱面上成型有若干环槽，所述环槽沿柱塞本体的长度方向等间距间隔设置，所述环槽中嵌装有PEEK自润滑环，所述PEEK自润滑环的外径比柱塞本体外柱面的外径大120～160μm。

作为进一步限定，所述柱塞本体在所述工艺减重孔开口侧的对侧成型有泄压通孔。

作为进一步限定，所述工艺减重孔的侧壁上成型有凸肋，所述柱塞堵头在小头端端面上成型有与所述凸肋相匹配的环形阶。

作为进一步限定，所述柱塞堵头在小头端与大头端之间为截面尺寸连接增加的锥体，所述柱塞堵头在大头端内侧对应的所述锥体基部以过盈装配方式在柱塞本体的工艺减重孔内压力装入。

作为进一步限定，所述装配部为插接装配结构、销装配结构、键装配结构中的一种或者组合。

作为进一步限定，所述端面封闭头的外端面为向外凸出的弧面或者锥形面。

作为进一步限定，所述陶瓷涂层的喷涂厚度为200～300μm，硬度等级为HRC60～65。

作为进一步限定，所述陶瓷涂层的喷涂圈数至少为两圈，且最内圈位于凸出部顶端，而最外圈外包所述端面封闭头的外轮廓圆。

有益效果：本实用新型一种柱塞泵用柱塞体结构通过柱塞本体、柱塞堵头以及端面封闭头进行组合装配，成型后的柱塞体在外柱面上具有运行阻力小，使用寿命长、磨损量小的优点，同时在柱塞泵故障时，方便用户拆装检修，更换零件；而通过在可拆卸的端面封闭头上设置环状陶瓷涂层可以在日常检修过程中方便直观地对柱塞体在介质中的运行状态进行评估，并根据评估结果来判断是否需要进行柱塞/柱塞体的更换和维护，提高了工作效率，降低了生产成本，减少了工件损坏，提高了柱塞泵的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

其中：1、柱塞本体；2、柱塞堵头；3、端面封闭头；4、装配端；5、泄压通孔；6、工艺减重孔；7、凸肋；8、环形阶；9、小头端；10、过渡段；11、大头端；12、装配键槽；13、凸出部；14、耐磨硬质合金涂层；15、密封衬圈；16、陶瓷涂层。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的一种柱塞泵用柱塞体结构的较佳实施例，本实施例的柱塞体结构可以被应用至柱塞泵中，该柱塞体结构由柱塞本体1、柱塞堵头2、密封衬圈15以及端面封闭头3组合装配成型，其柱塞本体1、柱塞堵头2、端面封闭头3均可以采用金属等结构强度和硬度均相对较高的材料形成，以保证柱塞具有较为可靠的结构稳定性；而密封衬圈15为耐腐蚀的密封性材料成型制成，如特种橡胶或者树脂材料等。

在本实施例中，柱塞本体1的截面为圆形或者椭圆形，并与对应装配的柱塞缸的缸内截面相匹配。柱塞本体1的一端为装配端4，用于装配柱塞杆，柱塞本体1内成型有工艺减重孔6，该工艺减重孔6为盲孔，开口在装配端4的对侧端面上，工艺减重孔6沿柱塞本体1的长度方向设置，工艺减重孔6的孔深可以为柱塞本体1长度的1/2～3/4。在实施例中，工艺减重孔6的孔深为柱塞本体1长度的2/3，并在工艺减重孔6的侧壁上成型有多个沿工艺减重孔6长度方向左、右顶靠端面设置的凸肋7，该凸肋7作为增强结构可以用于提高工艺减重孔6位置柱塞本体1的结构强度。

柱塞本体1在与装配端4相对的工艺减重孔6开口侧通过柱塞堵头2对该工艺减重孔6进行面封闭，柱塞本体1包括小头端9、过渡段10以及大头端11，其中，小头端9具有小于工艺减重孔6孔径的外径，以使得小头端9能塞入工艺减重孔6内，同时在小头端9的端面上设置有一圈环形阶8，该环形阶8可以在小头端9压入工艺减重孔6后顶靠于对应凸肋7的端面上来实现结构限位，防止柱塞堵头2压力装入时装入位置过深而导致柱塞本体1开口侧被过渡段10压力撑开变形；大头端11具有大于工艺减重孔6孔径的外径，以在外侧限位并预留在柱塞本体1外端；而过渡段10在两端分别连接小头端9以及大头端11，整个过渡段10为锥台形的锥体结构，其纵剖面为等腰梯形，该等腰梯形的上底位于小头端9侧并与小头端9端面对接，而等腰梯形对应的下底位于大头端11侧并与大头端11端面对接。

柱塞堵头2整体在过渡段10的基部对应大头端内侧以过盈装配方式在柱塞本体1的工艺减重孔内压力装入。该柱塞堵头2一方面能防止工艺减重孔6的设置导致在柱塞本体1存在端面受力缺陷，避免柱塞本体1的工艺减重孔6开口侧因承力面积相对较小而容易因压强相对较大被压溃；另一方面由于对端面封闭头3进行可拆卸装配连接；同时，柱塞本体1在装配端4侧成型有泄压通孔5作为工艺减重孔6的泄压结构，以防止柱塞体在连续工作后因为柱塞本体1温度升高而在工艺减重孔6产生高压。

柱塞堵头2在大头端11上成型有装配键槽12，通过在装配键槽12位置通过键装配方式对端面封闭头3进行连接装配，而在其他实施例中，该键装配的连接装配方式也可以采用插接装配结构、销装配结构进行替代，只要能实现固定连接装配，其使用效果类似。另外，为了减少端面封闭头3装配后与柱塞本体1的端面之间产生过大间隙，在本实施例中设置有密封衬圈15进行间隙填充和密封封闭。

在本实施例中，端面封闭头3与柱塞本体1的截面尺寸相同，并具有外凸的凸出部13，该凸出部13在不同的实施例中可以为外凸弧面或者锥形面。在本实施例中凸出部13采用的外凸弧面，该外凸弧面结构对于流体介质具有较佳的适应性，比平面结构更具有耐用性。在本实施例中，凸出部13的表面成型有自内向外成型有三圈呈同心圆方式喷涂排列的陶瓷涂层16，该陶瓷涂层16的喷涂厚度为250μm，而喷涂的陶瓷材料的硬度等级为HRC62，而三圈陶瓷涂层16中，且最内圈位于凸出部13弧顶位置，而最外圈外包该端面封闭头3的外轮廓圆。该陶瓷涂层16由于结构凸出会先被流体介质磨损，因而可以在例行维护时根据三圈陶瓷涂层16的磨损情况以及对应流体介质的性质来判断柱塞的使用寿命：

最内圈陶瓷涂层16最先磨损，而当最外圈陶瓷涂层16磨损到能看到凸出部13基体时，即可考虑更换端面封闭头3甚至更换整个柱塞体。

而对应泵送的流体介质中若颗粒物比例较高或者流体介质粘度较高，应当相应提前上述部件更换流程。

在本实施例中，为了进一步提高柱塞体的可用性，在柱塞本体1以及端面封闭头3的外环面上成型有一层硬度为HRC 62～70的耐磨硬质合金涂层14，该硬度为HRC 62～70的涂层厚度为120～160μm，能提高柱塞体在缸体中往复运动的抗摩擦性能和使用寿命。而在另外的实施例中，这种抗摩擦性能和使用寿命的提升也可以采用设置PEEK自润滑环的方式来实现，其设置PEEK自润滑环时，在柱塞本体的外柱面上沿柱塞本体长度方向等间距间隔设置多个环槽，然后在环槽嵌装中嵌装有PEEK自润滑环，控制PEEK自润滑环的外径比柱塞本体外柱面的外径大120～160μm即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，包括柱塞本体、柱塞堵头以及端面封闭头，所述柱塞本体为正柱体结构，柱塞本体内成型有工艺减重孔，所述工艺减重孔为盲孔，在柱塞本体的一侧具有开口；

所述柱塞堵头一端为小头端、另一端大头端，柱塞堵头在小头端压入所述盲孔内以对柱塞本体的工艺减重孔进行面封闭；所述大头端在柱塞本体的工艺减重孔的开口侧外露，大头端具有装配部，柱塞堵头通过该装配部与所述端面封闭头可拆卸装配连接；

所述端面封闭头与所述柱塞本体的截面尺寸相同，所述端面封闭头的外端面向外侧凸出，并在凸出部上喷涂有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层呈同心环状，端面封闭头以该陶瓷涂层的磨损情况作为柱塞体端面使用性能的提示结构。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述柱塞本体的外柱面上成型有一层耐磨硬质合金涂层，所述耐磨硬质合金涂层的涂层厚度为120～160μm，硬度为HRC 62～70。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述柱塞本体的外柱面上成型有若干环槽，所述环槽沿柱塞本体的长度方向等间距间隔设置，所述环槽中嵌装有PEEK自润滑环，所述PEEK自润滑环的外径比柱塞本体外柱面的外径大120～160μm。

4.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述柱塞本体在所述工艺减重孔开口侧的对侧成型有泄压通孔。

5.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述工艺减重孔的侧壁上成型有凸肋，所述柱塞堵头在小头端端面上成型有与所述凸肋相匹配的环形阶。

6.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述柱塞堵头在小头端与大头端之间为截面尺寸连接增加的锥体，所述柱塞堵头在大头端内侧对应的所述锥体基部以过盈装配方式在柱塞本体的工艺减重孔内压力装入。

7.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述装配部为插接装配结构、销装配结构、键装配结构中的一种或者组合。

8.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述端面封闭头的外端面为向外凸出的弧面或者锥形面。

9.根据权利要求1所述的柱塞泵用柱塞体结构，其特征在于，所述陶瓷涂层的喷涂厚度为200～300μm，硬度等级为HRC60～65；所述陶瓷涂层的喷涂圈数至少为两圈，且最内圈位于凸出部顶端，而最外圈外包所述端面封闭头的外轮廓圆。