CN220365800U - 一种含有接近开关的压力传递缸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含有接近开关的压力传递缸，它包括缸体，缸体的两端通过端盖密封，所述缸体内设有无杆活塞，各端盖上设有输入管和输出管，输入管和输出管上设有电控阀，其特征在于：所述端盖上设有限位传感器；限位传感器包括接近开关和移动顶针，端盖上具有检测通孔，移动顶针的前端从检测通孔突伸至缸体内，所述检测通孔内设有弹簧以及弹簧预紧螺套，所述弹簧的两端分别与弹簧预紧螺套和移动顶针相抵，接近开关安装于弹簧预紧螺套上，检测通孔内设有套于移动顶针外的密封圈。本实用新型提供一种含有接近开关的压力传递缸，其能够将现有高压泵泵出的浆料进一步的增压至远超过250MPA的超高压，满足超高压浆料的均质需求。

Description

一种含有接近开关的压力传递缸

技术领域

本实用新型涉及浆料增压设备的技术领域，具体地是一种含有接近开关的压力传递缸。

背景技术

对于浆料的均质工艺，主要是借助于高压均质机。以石墨烯浆料为例，就是将石墨浆料通过高压泵送入均质机的交互容腔内，经过交互容腔会产生高剪切和空化效应，从而剥离破碎石墨片而产生石墨烯。现有的高压均质机主要分两种结构形式，一种是T型，一种是Y型，其中Y型高压均质机（简称微射流）所承受的压力更高，它对石墨烯的剥离破碎效果更好。试验证明，压力越高，剥离破碎效果越好，但目前市场上可供石墨烯浆料使用的高压泵的最高压力也就250MPa左右，而同样结构的高压泵对纯水介质进行增压泵送时则其最高压力能够达到600MPa，主要是因为这些高压泵的结构形式均为柱塞泵，石墨烯浆料含有固体颗粒，这些颗粒会影响柱塞泵中单向阀的正常密封，因此其制约了石墨烯浆料的增压上限。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种含有接近开关的压力传递缸，其能够将现有高压泵泵出的浆料进一步的增压至远超过250MPA的超高压，满足超高压浆料的均质需求。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种含有接近开关的压力传递缸，它包括缸体，缸体的两端分别通过端盖密封，所述缸体内设有与缸体滑动配合的无杆活塞，所述无杆活塞将缸体的内腔分隔成左侧腔和右侧腔，所述缸体的各端盖上均设有输入管和输出管，并且输入管和输出管上均设有电控阀，其特征在于：所述端盖上设有用于检测无杆活塞位置的限位传感器；

所述限位传感器包括接近开关和移动顶针，所述端盖上具有检测通孔，所述移动顶针滑动配合于检测通孔内并且移动顶针的前端从检测通孔突伸至所对应的左侧腔或右侧腔内，所述检测通孔内设有用于驱使移动顶针沿自身轴向朝前移动的弹簧以及与检测通孔固定连接的弹簧预紧螺套，所述弹簧的两端分别与弹簧预紧螺套和移动顶针相抵，所述接近开关安装于弹簧预紧螺套上，并且所述接近开关设置为在移动顶针回缩时与移动顶针的后端相抵，所述检测通孔内设有套于移动顶针外的密封圈；

所述端盖和缸体的内侧壁之间设有组合密封圈，所述端盖上设有用于限位组合密封圈的端盖密封压板，所述端盖密封压板与端盖固定连接。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，采用现有的柱塞泵能够轻松的将纯水增压到超过250MPA的压力并输送仅缸体的右侧腔内，利用无杆活塞两侧的压差使得无杆活塞能够被推动着移动，同时将右侧腔的压力传递至左侧腔内，从而使得左侧腔内的压力升高并最终驱使左侧腔内的浆料在增压后从所对应的输出管泵出，在此过程中柱塞泵的泵送介质是纯水，因此采用现有柱塞泵配合压力传递缸就能够将浆料增压至超过250MPA的超高压，其次，通过上述的限位传感器中移动顶针和接近开关的设计，使得无杆活塞左右往复运动过程中在碰触移动顶针时能够传递作用力到接近开关并最终使得接近开关给出控制信号，用于约束无杆活塞左右往复运动的移动行程，并且该无杆活塞采用移动顶针外套设密封圈的设计，使得其能够在超高压环境下起到较好的密封效果。

根据本实用新型的一个示例，所述左侧腔和右侧腔背离无杆活塞的端部位置通过缸体上各自对应的放气通道与外部环境连通，各放气通道上均设有用于启闭放气通道的放气针阀。这个设计可完全排出缸体内腔的残留空气，避免高压空气产生的震动、噪音等不利于设备的影响。

根据本实用新型的一个示例，所述无杆活塞包括活塞本体，活塞本体沿轴向的两端分别设有密封压板，两个密封压板分别与活塞本体可拆式连接，且各密封压板与活塞本体的端部之间合围形成环形槽，所述环形槽内设有用于密封活塞本体和缸体之间间隙的组合密封圈。

根据本实用新型的一个示例，所述密封压板包括左密封压板和右密封压板，所述左密封压板和活塞本体的左端固定并合围形成左环形槽，所述左环形槽内设有左组合密封圈，所述右密封压板和活塞本体的右端固定并合围形成右环形槽，所述右环形槽内设有右组合密封圈。

根据本实用新型的一个示例，所述活塞本体的左端面和/或右端面上具有连接沉孔，所述连接沉孔所对应的密封压板上具有与该连接沉孔相匹配的中心通孔。通过在活塞本体的左端面和/或右端面上设置连接沉孔，使得工作人员能够在更换无杆活塞密封圈时通过连接对应的连接沉孔从而很方便将无杆活塞拉出来，给维护工作带来便利。

根据本实用新型的一个示例，所述活塞本体的外侧壁上具有吊装孔。通过吊装孔的设计，使得无杆活塞在被工作人员拉出部分从而使得吊装孔外露时能够通过外部的吊装设备连接该吊装孔将无杆活塞吊起，由此给无杆活塞的装卸带来便利和安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型的一种含有接近开关的压力传递缸的结构示意图。

图2为图1中“A”区域的局部放大示意图。

图3为图1中“B”区域的局部放大示意图。

其中，1、缸体；2、左端盖；3、右端盖；4、无杆活塞；5、左侧腔；6、右侧腔；7、输入管；8、输出管；9、电控阀；10、接近开关；11、移动顶针；12、弹簧；13、弹簧预紧螺套；14、密封圈；15、组合密封圈；16、端盖密封压板；17、放气通道；18、放气针阀；19、活塞本体；20、左密封压板；21、左环形槽；22、左组合密封圈；23、右密封压板；24、右环形槽；25、右组合密封圈；26、连接沉孔；27、中心通孔；28、吊装孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型所提供的含有接近开关的压力传递缸可以被应用于各类需要进行增压后均质处理的浆料，尤其是石墨烯浆料，当然在未均质处理前该石墨烯浆料也称石墨浆料，其浆料中带有大量的石墨颗粒，若采用常规的高压泵对石墨烯浆料进行增压不仅无法达到纯水介质的压力数值，一般只能够达到接近于250MPA的浆料压力，无法进一步地增大压力，而且在此压力下浆料中含有的石墨颗粒也会加速高压泵中密封圈的磨损，大大降低了高压泵的使用寿命。值得提醒地是本实施例中的超高压是指超过250MPA的压力，全文中所提及的远超过250MPA是指浆料的实际压力与250MPA相比不是几MPA或十几MPA的差异，而是达到几十MPA甚至于几百MPA的差异。

下面参考附图来详细描述根据本实用新型实施例的含有接近开关的压力传递缸。

本实用新型提供一种含有接近开关的压力传递缸，如图所示的，它包括缸体1，缸体1的左端通过左端盖2密封，缸体1的右端通过右端盖3密封，由此使得缸体1内形成密闭的内腔，所述缸体1的内腔内设有无杆活塞4，所述无杆活塞4设置为与该缸体1内腔相匹配，由此使得所述无杆活塞4与缸体1滑动配合，所述无杆活塞4将缸体1的内腔分隔成左侧腔5和右侧腔6，所述缸体1的左端盖2上设有至少一个输入管7和输出管8，缸体1的右端盖2上设有至少一个输入管7和输出管8，并且各输入管7和输出管8上均设有电控阀9，所述左端盖2和右端盖3上均设有相同结构的限位传感器，所述限位传感器设置在端盖上并且能够用于检测无杆活塞4在缸体1内往复移动的过程中朝左或朝右移动的极限位置，当无杆活塞4朝左移动到极限位置时位于左端盖2上的限位传感器给出检测信号使得无杆活塞4停止朝左继续移动，从而避免与左端盖2硬接触，当无杆活塞4朝右移动到极限位置时位于右端盖3上的限位传感器给出检测信号使得无杆活塞4停止朝右继续移动，从而避免与右端盖3硬接触。

具体地，如图2所示，所述限位传感器包括接近开关10和移动顶针11，所述端盖上具有用于安装限位传感器的检测通孔，所述检测通孔靠近无杆活塞4的前段孔的孔径小于后段孔的孔径，所述移动顶针11包括沿轴向依序设置的前段杆和后段杆，前段杆的直径小于后段杆的直径，所述移动顶针11滑动配合于检测通孔内，其中，移动顶针直径较大的后段杆位于检测通孔的后段孔内，移动顶针11直径较小的前段杆位于检测通孔的前段孔内，并且所述移动顶针11上前段杆的前端从检测通孔突伸至所对应的左侧腔5或右侧腔6内，所述检测通孔的后段孔内设有用于驱使移动顶针11沿自身轴向朝前移动的弹簧12以及与检测通孔固定连接的弹簧预紧螺套13，优选地，所述弹簧预紧螺套13与检测通孔螺纹连接，所述弹簧12的两端分别与弹簧预紧螺套13和移动顶针11相抵，具体地如图所示，移动顶针11的后段杆上具有沿径向外凸的台阶面，所述弹簧套于移动顶针11的后段杆外并与台阶面相抵，所述接近开关10安装于弹簧预紧螺套13上，并且所述接近开关10设置为在移动顶针11回缩时与移动顶针11的后端相抵，具体地，所述接近开关10设置在移动顶针11后端的移动路径上并与移动顶针11的后端间隔设置，当移动顶针11的前端受到无杆活塞4的碰撞从而使得移动顶杆11受力回缩时所述移动顶杆11的后端碰触接近开关，使接近开关10发出检测信号，控制器接收该检测信号使得无杆活塞4停止然后换向移动。所述检测通孔内设有套于移动顶针11外的密封圈14。

所述端盖和缸体1的内侧壁之间设有至少一组活塞用或杆用的组合密封圈15，所述端盖上设有用于限位组合密封圈15的端盖密封压板16，所述端盖密封压板16与端盖固定连接。本实施例中活塞用或杆用的组合密封圈15是指现有技术中的各类组合密封圈15中专用于活塞上实现密封功能的活塞密封圈或者应用于活塞杆上实现密封功能的活塞杆密封圈。

如图1所示，以左侧腔作为浆料腔、右侧腔作为高压水腔为例，所述左端盖2上的输入管7为供浆料输入的供料管，输出管8为供浆料输出的出料管，所述供料管与供料泵连通。所述右端盖3上的输入管7为供纯液体的水输入的供水管，输出管8为供纯液体的水排出的出水管，所述供水管与高压水泵连通，通过出水管排出的水被收集在蓄水容器内。

本实施例中的各电控阀9的作用在于能够在控制器的控制下实现各自管路的启闭，它可以是现有技术中市售的任意一款能够用于控制管路启闭的电控阀。

如图1所示，所述左侧腔5和右侧腔6背离无杆活塞4的端部位置通过缸体1上各自对应的放气通道17与外部环境连通，各放气通道17上均设有用于启闭放气通道17的放气针阀18。具体地，所述缸体1两端的外侧壁上分别设有与左侧腔5的放气通道17和与右侧腔6连通的放气通道17，两个放气通道17的一端分别与所对应的左侧腔5远离无杆活塞4的端部位置和右侧腔6远离无杆活塞4的端部位置连通，两个放气通道17的另一端延伸至缸体1的外侧壁上并通过缸体1外侧壁上的气孔与缸体1外的外部环境连通，各放气通道17在缸体1外侧壁上的气孔所在位置均设有放气针阀18，所述放气针阀18封堵在放气通道17的气孔上，使得放气通道17处于常闭状态，而当放气通道17内存在空气时该空气能够通过放气针阀18的启闭排出空气。具体地，位于缸体1左端的放气通道17与左侧腔5连通，位于缸体1右端的放气通道17与右侧腔6连通。

在本实施例中，所述的无杆活塞4起到隔绝左侧腔5和右侧腔6的作用，同时随着无杆活塞4的移动使得左侧腔5和右侧腔6的体积交替地增大或缩小，具体地，所述无杆活塞4包括活塞本体19，所述的活塞本体19被设置为与缸体1的内腔相匹配，由此使得活塞本体19的外侧壁和缸体1内腔的内侧壁之间滑动配合，活塞本体19沿轴向的两端分别设有密封压板，两个密封压板分别与活塞本体19可拆式连接，且各密封压板与活塞本体19的端部之间合围形成环形槽，所述环形槽内设有用于密封活塞本体19和缸体1之间间隙的组合密封圈。本实施例中的组合密封圈沿轴向限位在所述环形槽内，组合密封圈的外侧壁与缸体1内腔的内侧壁紧贴，由此通过组合密封圈密封活塞本体19和缸体1之间的间隙。

所述密封压板包括左密封压板20和右密封压板23，所述左密封压板20和活塞本体19的左端固定并合围形成左环形槽21，所述左环形槽21内设有左组合密封圈22，所述右密封压板23和活塞本体19的右端固定并合围形成右环形槽24，所述右环形槽24内设有右组合密封圈25。

所述活塞本体19的左端面和/或右端面上具有连接沉孔26，所述连接沉孔26所对应的密封压板上具有与该连接沉孔26相匹配的中心通孔27。通过连接沉孔26使得操作人员在装配或检修缸体1内的无杆活塞4时能够通过外部的维修螺杆沿轴向穿过中心通孔27并与连接沉孔26螺纹连接，由此能够推拉无杆活塞4使得无杆活塞4沿轴向位移出缸体1外或者推入缸体1内，最终让操作人员在对无杆活塞4进行检修过程中操作方便。

具体地，所述活塞本体19的左端面上具有连接沉孔26，所述连接沉孔26所对应的左密封压板20上具有与该连接沉孔26相匹配的中心通孔27，并且该中心通孔27在活塞本体19左端面上的投影位于该连接沉孔26外。或者所述活塞本体19的右端面上具有连接沉孔26，所述连接沉孔26所对应的右密封压板23上具有与该连接沉孔26相匹配的中心通孔27，并且该中心通孔27在活塞本体19右端面上的投影位于该连接沉孔26外。或者所述活塞本体19的左端面和右端面上分别具有连接沉孔26，所述左密封压板20和右密封压板23上位于各自对应的连接沉孔26的位置均设有中心通孔27，并且左密封压板20上的中心通孔27在活塞本体19左端面上的投影位于该左端面上的连接沉孔26外，右密封压板23上的中心通孔27在活塞本体19右端面上的投影位于该右端面上的连接沉孔26外。

在一些实施例中，所述缸体1呈管状结构，缸体1的两端分别设有用于密封缸体1的端盖，所述端盖的部分设置为与缸体1的内腔相匹配，由此使得端盖与缸体内腔相匹配的部分塞入缸体1内，为了提高端盖与缸体1之间的密封性，本实施例的改进在于：如图2所示，所述端盖和缸体1的内侧壁之间设有组合密封圈15，所述端盖上设有用于限位组合密封圈15的端盖密封压板16，所述端盖密封压板16与端盖固定连接。具体地，所述端盖密封压板16与所对应的端盖位于缸体1内的端面固定，所述端盖位于缸体1内的端部的外侧壁上具有环形的凹槽，所述端盖密封压板16和该端盖外侧壁上的凹槽合围形成用于容纳组合密封圈15的环形安装槽，所述组合密封圈15沿轴向限位于所述环形安装槽内，并且组合密封圈15与缸体1的内侧壁紧贴，达到密封效果。本实施例中的组合密封圈15采用现有的活塞用组合密封圈15或者是现有的杆用组合密封圈15，该活塞用组合密封圈15是指适合于活塞密封的各类组合密封圈15的统称，该杆用组合密封圈15是指活塞杆密封用的各类组合密封圈15的统称，上述组合密封圈均为现有的常规部件，在此不一一赘述。

如图3所示，所述活塞本体19的外侧壁上具有吊装孔28。操作人员在需要对无杆活塞4进行拆卸维修或者更换时当无杆活塞4从缸体1内拉出部分，从而使得吊装孔28露置在缸体1外时则可以通过外部的吊绳或者吊杆与吊装孔28固定连接，由此有利于无杆活塞4装卸过程的省力。具体地，所述吊装孔28设置在活塞本体19沿轴向的中间位置，因此当无杆活塞4超过一半部分伸出至缸体1外时该吊装孔28能够露置在缸体1外。

本实用新型的工作原理：

以左侧腔5作为浆料腔，右侧腔6作为高压水腔，与左侧腔5连通的输入管7为供料管，与左侧腔5连通的输出管8为出料管，与右侧腔6连通的输入管7为供水管，与右侧腔6连通的输出管8为出水管。现有柱塞泵将增压后的纯液体介质从右侧腔6的供水管送入，例如纯水，此时该纯水的压力能够达到600MPA的超高压，该超高压的纯水通过供水管进入到缸体1内的右侧腔6，此时右侧腔6的压力大于左侧腔5的压力，在无杆活塞4两侧压差的作用下无杆活塞4朝左移动直至左右两侧的压力平衡，即左侧腔5内压力升高至与右侧腔6的压力相同或接近相同，然后左侧腔5内的浆料从出料管排出并泵送到下一个工序，在此过程中从出料管泵出的浆料的压力远远大于仅利用柱塞泵对浆料增压所能够达到的压力。待左侧腔5内的浆料排空后打开出水管，使得右侧腔6泄压，然后供料泵将浆料从供料管补充进左侧腔5内，以此类推，使得本实施例的压力传递缸能够周期性的输出超过250MPA的超高压浆料。

在此过程中，无杆活塞4朝左移动直至碰触位于左端盖2上的限位传感器的移动顶针时移动顶针克服自身弹簧的弹力从而触发接近开关，接近开关给出左行极限位置的检测信号，控制器通过该检测信号控制无杆活塞4停止朝左移动，同理，无杆活塞4朝右移动至碰触位于右端盖3上的限位传感器时同样可以给出右行极限位置的检测信号。最终无杆活塞4在做往复运动的过程中其能够在两个限位传感器的控制下实现与端盖之间的不硬接触，避免了由于无杆活塞4与端盖硬接触所导致的损伤问题。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。

Claims (6)

1.一种含有接近开关的压力传递缸，它包括缸体（1），缸体（1）的两端分别通过端盖密封，所述缸体（1）内设有与缸体（1）滑动配合的无杆活塞（4），所述无杆活塞（4）将缸体（1）的内腔分隔成左侧腔（5）和右侧腔（6），所述缸体（1）的各端盖上均设有输入管（7）和输出管（8），并且输入管（7）和输出管（8）上均设有电控阀（9），其特征在于：所述端盖上设有用于检测无杆活塞（4）位置的限位传感器；

所述限位传感器包括接近开关（10）和移动顶针（11），所述端盖上具有检测通孔，所述移动顶针（11）滑动配合于检测通孔内并且移动顶针（11）的前端从检测通孔突伸至所对应的左侧腔（5）或右侧腔（6）内，所述检测通孔内设有用于驱使移动顶针（11）沿自身轴向朝前移动的弹簧（12）以及与检测通孔固定连接的弹簧预紧螺套（13），所述弹簧（12）的两端分别与弹簧预紧螺套（13）和移动顶针（11）相抵，所述接近开关（10）安装于弹簧预紧螺套（13）上，并且所述接近开关（10）设置为在移动顶针（11）回缩时与移动顶针（11）的后端相抵，所述检测通孔内设有套于移动顶针（11）外的密封圈（14）；

所述端盖和缸体（1）的内侧壁之间设有至少一组活塞用或杆用的组合密封圈（15），所述端盖上设有用于限位组合密封圈（15）的端盖密封压板（16），所述端盖密封压板（16）与端盖固定连接。

2.根据权利要求1所述的含有接近开关的压力传递缸，其特征在于：所述左侧腔（5）和右侧腔（6）背离无杆活塞（4）的端部位置通过缸体（1）上各自对应的放气通道（17）与外部环境连通，各放气通道（17）上均设有用于启闭放气通道（17）的放气针阀（18）。

3.根据权利要求1所述的含有接近开关的压力传递缸，其特征在于：所述无杆活塞（4）包括活塞本体（19），活塞本体（19）沿轴向的两端分别设有密封压板，两个密封压板分别与活塞本体（19）可拆式连接，且各密封压板与活塞本体（19）的端部之间合围形成环形槽，所述环形槽内设有用于密封活塞本体（19）和缸体（1）之间间隙的组合密封圈。

4.根据权利要求3所述的含有接近开关的压力传递缸，其特征在于：所述密封压板包括左密封压板（20）和右密封压板（23），所述左密封压板（20）和活塞本体（19）的左端固定并合围形成左环形槽（21），所述左环形槽（21）内设有左组合密封圈（22），所述右密封压板（23）和活塞本体（19）的右端固定并合围形成右环形槽（24），所述右环形槽（24）内设有右组合密封圈（25）。

5.根据权利要求4所述的含有接近开关的压力传递缸，其特征在于：所述活塞本体（19）的左端面和/或右端面上具有连接沉孔（26），所述连接沉孔（26）所对应的密封压板上具有与该连接沉孔（26）相匹配的中心通孔（27）。

6.根据权利要求5所述的含有接近开关的压力传递缸，其特征在于：所述活塞本体（19）的外侧壁上具有吊装孔（28）。