CN2336111Y - 一种高压大流量柱塞泵线型液力端 - Google Patents

Abstract

一种高压大流量柱塞泵的液力端，包括柱塞套及与之相连的阀座及其阀芯、带有输出端的泵头等组成，泵头上与阀座面接触并设有高压和低压液腔及其进出口，阀座内设有在阀座内与柱塞往复运动相同方向滑动的阀芯，阀座的一端与高压柱塞套平面接触且在阀芯的周围形成一工作腔，另一端与泵头面接触并在阀芯的周围形成高压腔出口，在阀座上阀芯的周围设有低压进液孔，进液孔的出口设在上述工作腔位置，装配工艺简单，可用于大流量超高压清洗泵。

Description

一种高压大流量柱塞泵线型液力端

本实用新型涉及一种高压液流泵的重要部件，尤其是涉及高压大流量高压柱塞泵的线型液力端。

用于清洗、除垢、管道疏浚等工程以及其它场合中使用的高压液流泵(高压清洗机)能输出数百公斤压力的液体，甚至达2000公斤以上的超高压力，利用超高压射流的物理作用达到工程上要求。高压液体泵主要包括电机带动的柱塞泵往复动力装置，并由2-6只缸(柱塞泵)及其液力端(亦称流体端)组成，其中柱塞泵及其流体端是其最重要的部件。高压液体泵(在多数时也称高压清洗泵)应该具有相当的流量(如每分钟流量50升以上)，其中产生并承受超高压力的是柱塞泵及其液力端，现有的柱塞泵及其液力端有T型、L型、十字型，如以T型柱塞泵及其液力端为例，柱塞泵柱塞在往复运动，而液力端主要作用是不断对高低压流体开关阀门的过程，其结构包括高压溢流腔、低压流体管道、高低压单向阀等，阀门或阀芯的运动和流体在液力端的运动是与柱塞泵的往复运动方向垂直的，在柱塞泵抽吸时，高压腔的单向阀关闭、低压单向阀芯打开，低压流体补进，柱塞泵压缩时，低压单向阀关闭，高压单向阀打开，补进的流体被压缩至高压腔，而柱塞泵的工作行程大约在4-8cm、工作频率是每分钟200-600次，也就意味着液力端要承受如此频率的压力变化，对液力端的应力变化也极大，因此，液力端的结构尤其是几何形状上具有尖角的部位尤其容易疲劳而受损，由于上述T型、L型、十字型形状不可避免的在柱塞泵和液力端的交叉部位存在直角，因此此处最易疲劳受损甚至有裂纹开裂等等，这在1000公斤以上压力、80升/分以上的流量更是容易产生。

现有柱塞泵及其液力端在结构上有一个较笨重的T型等形状的流体端，加工和装配工艺复杂，尤其是修理更换零件时要拆卸整个液力端，这也给用户日常的维护保养带来不便，在可靠性和寿命上也较难以保证，密封件的更换频率较高。此外，还有这种类型的泵效率不高，高压密封较为困难，难以保证在高压下的流量，事实上这种泵很难以达到每分钟50L流量的输出，在用途上受到限制。

本实用新型目的是提供一种不易疲劳受损，尤其是在1000公斤以上压力下仍有极好工作性能的柱塞泵液力端。

本实用新型目的是提供一种结构简单的柱塞泵液力端，而且虽然加工精度要求较高，但装配方便，制造成本低，尤其是更换易损零件简便，日常维护保养非常方便。

本实用新型目的还在于提供一种效率高、流量大的柱塞泵液力端，使得高压密封较为简单可靠，保证在高压下的流量，尤其本实用新型能用于高压液体泵。

本实用新型的技术解决方案是：一种高压清洗机的柱塞泵的液力端，包括柱塞套及与之相连的阀座及其阀芯、带有输出端的泵头等组成，阀座内设有在阀座内与柱塞往复运动相同方向滑动的阀芯，阀座的一端与高压柱塞套平面接触且在阀芯的周围形成一工作腔，另一端与泵头面接触并在阀芯的周围形成高压腔出口，在阀座上阀芯的周围设有低压进液孔，进液孔的出口设在上述工作腔位置，且在出口处设有遮盖出口的可移动阀片，在阀芯上设有对移动阀片的限位装置，限位装置与阀片之间设有复位弹簧，阀芯上开有2-4个轴向连至另一端阀座的通孔或槽，此端阀座的出口处的阀芯上有一遮盖通孔或槽出口的凸起。

本实用新型的可移动阀片与阀芯上设有对移动阀片阀芯开启距离的限位装置，其间的距离为3-5mm。决定了工作液输出量，间接决定了工作流量。

本实用新型的工作机制如下述：当柱塞抽吸时，阀芯在高压出口的凸起与阀座闭合，高压腔对工作腔没有影响，阀片移动至限制位置，低压进液孔导通，工作腔内充满液体，随之柱塞压缩，阀片被压至遮盖住低压进液口，同时工作腔内的液体通过阀芯上的孔并在阀芯与阀座的出口处形成压力，阀芯向高压腔内松动，但松动的距离也被阀片和限位装置之间的距离所限制，工作腔内液体成为高压腔内工作液，当柱塞又抽吸时，阀芯与座处压力减少，高压腔内高压和复位弹簧一道推动阀芯与阀座闭合，形成了柱塞泵的工作循环。一般的泵头是一块金属制成，在其上形成高压和低压流道并分别与各个柱塞泵液力端阀座上高压和低压口连通，并在其上设有总的高压出口和低压液体入口，即为高压液体泵的工作液的出入口。

本实用新型的特点是：由于采用单阀芯和一只阀片，起到了普通T型液力端二只单向阀的任用。阀芯的运动与柱塞在同一直线上，即所谓线型液力端。高压压力下的部件受力均匀，提供一种不易疲劳受损，尤其能在1000公斤以上压力、80升/分流量以上仍能正常工作。并经过了连续几百小时的工作试验。本实用新型结构简单，密封可靠安全，而且加工制造容易，装配方便，制造成本低，尤其是更换易损零件成本较低。这种与液力端配合的泵头又比现有的分体泵头具有更加优越的性能。

本实用新型压力高、流量大、对流量和效率的设计和调节的余地大，能保证在高压下的大流量，因此本实用新型用于高压液体泵的效果更好。

以下结合附图和通过实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为现有的T型液力端结构示意图

图2为本实用新型剖面结构示意图

图3为本实用新型的柱塞缸套结构示意图

图4为本实用新型的阀座结构示意图

图5为本实用新型的阀座与缸套之间的过渡缸套结构示意图

图6为本实用新型的阀芯结构示意图

图7为本实用新型的阀芯的A-A截面图

图8为本实用新型的阀芯的D端面图

图9为本实用新型的阀片结构示意图

图1所示的T型液力端结构示意图中，柱塞1为一钢质柱在柱塞缸套2内往复运动，阀座及其二单向阀芯、阀座3内设有在阀座内与柱塞往复运动垂直方向滑动的二阀芯4，分别用于进出液。

如图2-9所示，柱塞1为一钢质柱在柱塞缸套2内往复运动、其端部伸至工作腔内，柱塞的动力由电机和传动机构提供，钢套与柱塞的接触壁设有耐高压填料2-1和合金衬套2-2，阀座及其阀芯、阀座3内设有在阀座内与柱塞往复运动相同方向滑动的阀芯4，阀座3的一端与高压柱塞钢套2平面接触且在阀芯的周围形成一工作腔2-3，另一端与泵头面接触并在阀芯的周围形成高压腔3-3出口，二接触平面上设有嵌合台阶3-1和O型密封圈3-2，工作腔(即压力产生处)的截面大于柱塞截面，阀芯4的一端伸在工作腔2-3内，另一端带有与阀座闭合的凸起4-1伸进高压腔内，在阀座上阀芯的周围设有低压进液孔3-4，进液孔的出口3-5进入上述工作腔位置，为了保证流量，在阀座围绕阀芯周围一圈开有多个进液孔，阀座上进液孔的进口处设有一圈槽3-6，由于阀座与泵头面接触同时有在中央的高压腔，低压进液孔的进口在外缘，因此，阀座上进液孔为一斜孔。在进液孔的出口处设有遮盖出口的套在阀芯上的可滑动阀片5，在阀芯端部设有一螺母4-2对滑动阀片限位，螺母与阀片之间设有套在阀芯上的复位弹簧4-3，阀片与阀芯上设有对滑动阀片的限位螺母，可以决定流量。阀芯上开有三个轴向连至另一端阀座的通孔或槽4-4，此端阀座的出口处的阀芯有一遮盖通孔或槽出口的凸起4-1，还包括带有高压输出腔7-2和低压液体输入腔7-1的泵头7等组成。典型的阀座的尺寸为：阀芯滑动的内孔直径为20-32mm，长度为60-80mm，工作腔的直径为46-60mm，长度为50-75mm。

阀座、阀芯、滑动阀片均为合金材料如8Cr17、钼合金钢等制成。

将工作腔制成一独立的过渡缸套8，其端面分别与阀座面和柱塞缸套的端面接触。以便于对可能损坏或发生故障的运动部件进行修理，在泵头、阀座、过渡缸套、柱塞缸套四个部件面接触并用固定螺钉9和通过固定侧板8将柱塞泵和液力端与机体整体固定，面接触的O型圈密封较好，可以确保柱塞泵的可靠工作，各个独立的部件基本上是圆柱型，加工相对容易且成本低，工作可靠。

各个独立的部件或零件如图2-8所示，图3中柱塞缸套与图5过渡缸套、图4的阀座与图5的过渡缸套面接触之间均设有嵌合台阶3-1和O型密封圈3-2及安放密封圈的槽，过渡缸套与工作腔之间有一倒角2-4，在图4阀座中开有阀芯孔，使阀芯在阀座中有面接触滑动，进液孔的出口在工作腔内。图6阀芯结构示意图，开有三个轴向连至另一端阀座的通孔4-4，且向外斜的斜孔，孔径为4-6mm，此孔直到阀芯在阀座中的位置则为三条槽，如图7阀芯的A-A截面图，阀芯仍有圆柱面与阀座平滑接触，又能保证阀芯的结构强度，阀芯推开时槽与阀座间构成了向高压腔的出口，阀芯的高压腔出口处凸缘与阀座接触面为一斜面倒角4-5，可以与阀座密封高压腔。图8的端面给出了阀芯在阀座中的位置为三条槽的截面图。图9中阀片截面结构示意图，阀片上与进液孔接触处设有一凹槽5-1，便于阀片的开合。

在如上所述尺寸条件下，由三缸组合而输至同一高压输出泵头的流量可以达到每分钟20-100升，液体压力为1000-2000公斤以上。

Claims (8)

1．一种高压大流量柱塞泵的液力端，包括柱塞套及与之相连的阀座及其阀芯、带有输出端的泵头等组成，泵头上与阀座面接触并设有高压和低压液腔及其进出口，其特征是阀座内设有在阀座内与柱塞往复运动相同方向滑动的阀芯，阀座的一端与高压柱塞套平面接触且在阀芯的周围形成一工作腔，另一端与泵头面接触并在阀芯的周围形成高压腔出口，在阀座上阀芯的周围设有低压进液孔，进液孔的出口设在上述工作腔位置，且在出口处设有遮盖出口的可移动阀片，在阀芯上设有对移动阀片的限位装置，限位装置与阀片之间设有复位弹簧，阀芯上开有2-4个轴向连至阀座另一端高压腔的通孔或槽，此阀座端的阀芯位置上有一遮盖所述通孔或槽出口的凸起。

2．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵的液力端，其特征是移动阀片与阀芯上设有对移动阀片的限位装置之间的距离为3-5mm。

3．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵的液力端，其特征是将工作腔制成一独立的过渡缸套(8)，其端面分别与阀座面和柱塞缸套的端面接触。

4．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵及其液力端，其特征是所述阀芯上孔为三个轴向并向外开的斜孔(4-4)，孔径为4-6mm，直到阀芯在阀座中的位置为三条槽。

5．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵的液力端，其特征是进液孔阀片上与进液孔接触处设有一凹槽(5-1)。

6．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵的液力端，其特征是所述阀芯上设有对移动阀片的限位装置为一螺母(4-2)。

7．由权利要求1所述的高压清洗机的柱塞泵的液力端，其特征是所述阀芯的高压腔出口处凸缘与阀座接触面为一斜面倒角(4-5)。

8．由权利要求3所述的高压清洗机的柱塞泵及其液力端，其特征是所述泵头、阀座、过渡缸套、柱塞缸套四个部件面接触并用固定螺钉(9)和通过固定侧板(8)将柱塞泵和液力端与机体整体固定。

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