CN2533290Y - 液压传动往复液压泵 - Google Patents

Abstract

一种配装有液压传动式压力、排量调控器的摆动叶片式变量液压泵与回转原动机配装构成机泵组，再与立置圆柱形风冷散热动力液储液箱和配装有立置式回液过滤器的往复工作部件连通组合，构成一种液压传动式往复液压泵，其特点是工作压力连续可调，工作排量在零至最大之间自控，与目前在用的同类设备相比，具有应用范围广，工作性能可靠，操作容易，节能经济的优点。

Description

液压传动往复液压泵

本实用新型是关于一种液压传动式往复液压泵。

目前，据我所知的该种液压泵的已有典型结构是，本人在申请号为99120528.6，名称为“流体传动式往复液压泵”的专利申请技术方案中提出了一种由液压站驱动往复工作部件工作的液压传动往复液压泵结构。该泵在结构上，虽然较机械传动往复液压泵具有明显的实质进步，但是，在产品的具体结构优化，工作性能的稳定可靠方面尚有欠缺。

本实用新型的目的就是为了弥补上述技术方案的欠缺，提供一种整体结构紧凑、部件构造优化、工作性能可靠的液压传动往复液压泵。

本实用新型的目的是这样实现的：由回转式变量液压泵、风冷散热式动力液储液箱及相关附件构成的液压站，与由泵体组件、动力液配流阀、液缸套、双活塞组件、工作液组合吸排阀构成的往复工作部件组装构成液压传动往复液压泵；在液压站中，回转容积式变量液压泵配装有液压传动式压力、排量控制器，该泵与回转动力机的输出端对装构成机泵组(例如，泵与电动机动力输出端或者与内燃机动力输出端直接对装构成机泵组)，机泵组与具有风冷散热结构的立置圆柱形动力液储液箱和装配有立置式动力液回液过滤器的往复工作部件顺序安装于同一机座，经液压管路附件将储液箱、液压变量泵、往复工作部件、回液过滤器连接构成液压工作回路，由此构成整机(根据需要，往复工作部件和储液箱也可以分别安装于机座外的其他位置)。采用动力机与动力泵直接对装的机泵组和立置圆柱形储液箱的结构方式，使得整体结构明显紧凑，部件结构有所优化，动力泵配装液压传动压力、排量控制器，使得调压、变量操作极为便捷、工作性能更为可靠。

由于采用上述技术方案，使得该种泵产品整体结构更为紧凑合理；制造、使用、维护和操作更为简单容易；工作性能更为可靠；综合效益更为明显。

下面结合附图，通过一个石油钻井用钻井液压输泵的实施例，对本实用新型的实质及特征做进一步的具体的描述。

图1是该实施例主体构造图，图2是图1的右视、剖视图，图3是重点反映往复工作部件构造的剖视图(是图2相关部分的局部放大图)，图4是往复工作部件中的附件保压阀的剖视构造图，图5是动力泵的横剖构造图，图6是动力泵的纵剖构造图，图7是动力泵的压力、排量控制器的纵剖构造图，图8、图9是按图7所示位置的横剖视图，图10是图7所示部位，反映心阀结构的局部放大视图，图11、图12是图3的局部放大图，以反映小尺寸零件的结构特点。

该实施例的基本构造如图1所示：动力泵2通过其体端凸缘与大功率(例如，12V190型)柴油机0的飞轮外护壳固装，2的转子传动端与安装于0的飞轮端面的内齿式连轴构件3结合构成机泵组，机泵组通过0的安装底脚安装于机座1的前半部，动力液储液箱4安装于1的中部，往复工作部件5(横向、卧置的)安装于1的后部的工作液供液接口构件101的上部；配有截止阀的动力液供液管路7将2的吸液接口与4的下部连通，高压软管8将2的排液接口与5的备接接头连通，回液管路9将装配于5的上部的动力液回液过滤器6与4的外壁切向接头连通，即沟通了液压动力工作循环回路(图中101备接工作液供液管路，pyf上端螺口备接工作负荷压力管路)。

动力泵2的基本构造如图5、图6所示，是采用摆动叶片式变量液压泵结构，由于其外周体内腔轴心与转子回转轴心偏置，偏心量与拨块轴心相对于旋拨轴轴心偏心量相当，其工作排量可在近于零和最大之间连续调整，并且，根据该实施例的特别需要，为其配置了液压传动式压力、排量控制器YKQ，YKQ的结构如图7至图10所示：该泵的排量调整机构的旋拨轴201的轴端偏心设置拨块轴并且套装拨块200，周向隔封块208卡装于201外轴面的卡槽内构成摆动活塞，周向隔封块207卡装于缸筒205的卡槽内构成摆动缸筒，摆动缸筒套装于摆动活塞体外周，心阀209、弹簧210、隔封环211依次装入滑阀202的内阀腔，操作柄213卡装于202的端部外轴面，再旋入空心调整螺栓212由锁定螺母214固定构成组合阀，202的另一端内孔含装压缩弹簧203装配于201的内阀腔，再由两端分别套装内缸盖204和外缸盖206，一并装入泵的外周体的座孔腔，200嵌入泵的排量调整机构调整圈的拨块槽，由螺栓与外周体固装即完成了该控制器的配装。

储液箱的结构如图1所示，中心箱体406的外周依次套环环形箱体407，对称布置的上连通管402、下连通管403分别由上下将各箱体连通，配有温控装置的轴流电动风扇401居中安装于406的上平面，404是液位计，405是动力液防尘雨呼吸器。

往复工作部件及装配其上的回液过滤器的结构如图3所示，两滑阀5c02夹持弹簧5c04自阀体5c01两侧装入，由分块组合筒状卡瓦5c03两端台肩与5c02内孔环槽挂连构成动力液配流阀；活塞杆5d01穿过配流阀的内孔，活塞体5d06的外轴面依次套装导向环5d09、密封环5d08、挡圈5d07由卡簧限定构成配装活塞，活塞内孔装入衬套5d02，一并套入5d01的轴端，再依次装入压缩弹簧5d05、弹簧座5d04，最后由对开式卡环5d03卡定构成双活塞组件；两只液缸套5001分别套装活塞，端部外轴面与5c01两侧的止口配装，再由卡块5c05卡定后一并装入泵体5a03的内腔，吸液阀5b02的阀杆穿过阀座5b01的中心孔；由另一侧配装弹簧5b06、弹簧座5b04，再由对开式卡环、5b03卡定，于5b01的外轴面依次套装排液阀5b07、弹簧5b08、弹簧座5b09后由卡簧限定最终构成组合吸、排阀，分别装于5a03内腔的两端；再由两端盖5a01封堵、螺套5a02压定，5a03的外轴面套装配流座5a05后两端由卡簧限定，然后，两端套入导流管5a04，由压盘5a07压定；由阀体5af1、阀芯5af2、弹簧5af6、阀座5af3、螺塞5af4、锁定螺母5af5组装构成的保压阀pvf(参看图4)固装于导流体5a06的一侧面，5a06经螺栓固装于5a05的上平面即完成往复工作部件的总体装配；由底座601、内滤筒603、外滤筒602、压盘604、弹簧605、外壳体607、上盖606和单向阀芯608装配构成的回液过滤器安装于5a06的上平面；另外，为了方便加注动力液的净化和滤筒除垢、排污，于5a06体内设置了阀芯dfc、加注动力液的接入口zyk以及排污接口pwk。

上述的液压动力泵，是选用一种摆动叶片式回转容积变量液压泵，并且，其排量调整机构的旋拨轴装配于工作时泵的外周体内腔为高压液腔的半周，配装其上的液压传动式压力、排量控制器由摆动液缸配装组合控制阀构成，组合控制阀由滑阀内阀腔配装心阀构成，控制器具体结构是，由缸筒内壁设置卡槽卡装周向隔封块构成摆动液缸筒，隔封块嵌于缸筒卡槽中的外轴面，周向居中设置轴向通液槽，于泵的排量调整机构的旋拨轴中部附近的外轴面设置卡槽，卡装周向隔封块构成摆动活塞，同时，于该活塞轴心设置与组合控制阀的滑阀主工作轴面配合的阀腔，于阀腔的顶部设置通液孔通出轴端，于阀腔壁按设定位置设置两道环槽，于活塞隔封块周向的两侧部位各设置一径向孔道分别与两环槽贯通，于活塞体轴向两侧端面与活塞轴交界处沿周均布孔道与阀腔沟通，组合控制阀由具有主、辅两个工作轴面的滑阀内腔配装心阀构成，按安装位置，滑阀的内端轴心设置弹簧座孔，外端轴心设置心阀阀腔，由中心通液孔将弹簧座孔与心阀阀腔连通，外轴面由内向外，依次设置端轴面、主工作轴面、辅工作轴面，于主工作轴面，依次设置供液槽和回液槽，供液槽底沿周均布径向孔与弹簧座孔沟通，辅工作轴面直径明显小于主工作轴面，两轴面交界处的环面积适量大于端轴面端面积，由辅工作轴面内端起，向外设置两道回液环槽，内环槽底两侧端各设置一列径向孔与心阀阀腔沟通，外环槽底内端设置一列径向孔与心阀阀腔沟通，于心阀与其阀腔的配合轴面设置两道环槽，内侧环槽底设置径向孔与心阀内孔腔沟通，整体的组装结构是，摆动活塞外周套装摆动液缸筒，内阀腔预装压缩弹簧，配装组合控制阀，两端分别套装内缸盖和外缸盖，其中，滑阀主工作轴面与活塞阀腔配合，辅工作轴面与外缸盖内孔阀腔配合，于摆动活塞轴(既旋拨轴)端部偏心设置的拨块轴上套装拨块即构成该控制器，该控制器的端部装配于泵的外周体旋拨轴座孔腔，通过螺栓与泵的外周体固装，组装后的摆动液缸摆动行程为180°，在初始状态下，滑阀在压缩弹簧的作用下，处于行程的外止点，泵的压力腔通过摆动活塞轴(既旋拨轴)轴端通液孔、滑阀主工作轴面中部的径向孔及供液槽、阀腔外侧环槽及槽底径向孔与摆动液缸一侧工作腔沟通，该工作腔通向外缸盖回液口的通路被滑阀主工作轴面隔断，液缸另一侧工作腔，经活塞体与其阀腔内侧环及径向孔、滑阀主工作轴面内侧端外与阀腔间构成的环腔、活塞体内侧体轴交界处的通液孔、内缸盖环槽及径向槽、缸筒与隔封块配合轴面预置轴向槽孔与外缸盖回液口沟通，此时，心阀在压缩弹簧的作用下处于行程的内止点，其内孔腔经内侧回液环槽及径向孔、滑阀辅工作面内环槽槽底内侧径向孔与外缸盖回液口沟通。

上述的动力液压泵与电动机构成的机泵组一般是，选用Y系列、B35安装结构的电动机，液压泵端带有与电机凸缘配装的连接法兰，将凸缘与法兰固装，电机轴直接或者经连轴构件与液压泵转子传动端结合而构成，机泵组经电机安装底脚与机座固装；液压泵与内燃机构成的机泵组一般是，液压泵一端带有与内燃机自备或者特配飞轮外护壳配装的凸缘，将凸缘与飞轮外护壳固装，内燃机飞轮经连轴构件与液压泵转子传动端结合而构成，机泵组由内燃机安装底脚与机座固装。

上述的动力液储液箱包括箱体和散热风扇总成两部分，箱体由立置的中心圆柱箱体的外周同轴套环数个环形箱体构成，各箱体间留有散热空气向上流动的环形间隔，为了增大箱体刚度、散热面积和散热效果，箱体筒壁可制成波纹状，各箱体间，于上下平面由数个连通管连通，中心箱体底平面适量低出其他箱体底平面，最外环箱体上平面适量高出其他箱体上平面；散热风扇总成是一个由温控开关控制的电动轴流风扇，居中安装于中心箱体的上平面，由储液箱中的动力液液温自动控制散热风扇的开停。

上述的往复工作部件中的泵体组件，由泵体、配流座、导流管、导流管压盘、端盖、螺套、导流体和保压阀构成；泵体选用适用直径和壁厚的液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管材料，沿其轴向，自中间向两端按设定位置共设置七列沿周均布的径向导流孔，其中的五列集中于中部，余下两列分居于两端部，泵体内孔腔的两端制备与螺套配合的螺纹，其外轴面的中间部位是与配流座内孔过渡配合的精加工轴面，于该轴面，对应与配流座内孔各导流环槽之间的配合面位置设置密封环槽，槽内安装柔性密封圈，对应与配流座内花键配合的配合位置制备与之配合的外花键，于该轴面的两端部制备限位卡簧槽；配流座的内孔，沿其轴向，自中间向两端分别对应泵体中部五列径向导流孔位置，设置五列导流环槽，内孔腔的两端部各设置一段台阶，配流座的外周为规整的矩形体，按安装位置的上平面，沿内孔轴线居中制备一配流孔与内孔的中间导流环槽贯通，适量错开轴线位置，并且平行于轴线，于该居中配流孔的一侧，制备两配流孔分别与内孔的中间导流环槽相邻的两导流环槽会通，于居中配流孔的另一侧，制备两配流孔分别与内孔的中间导流环槽相隔的两导流环槽会通，各配流孔端口均设置台阶并且含装柔性密封圈，按安装位置的下平面(或者一侧面)沿内孔轴向的两端部，制备槽孔分别与内孔两端部台阶轴面贯通；导流管由橡胶或者工程塑料等具有一定刚度的柔性材料注塑成型，其一端收口，口壁与泵体端部外轴面柔性密封配合，另一端外径带台肩；导流体是安装于配流座上平面的矩形体，于与配流座配合面，制备与配流座上平面配流孔一一对应的导流孔，居中的导流孔通出导流体上平面，沿泵体轴线两侧的导流孔为盲孔，分别由水平工艺孔会通并且由单孔水平引出，其中，备接动力液压力管线的引出孔孔端制备内螺纹，于其上平面，制备安装回液过滤器安装止口，于止口以内平面适当位置制备一铅垂方向的进液单向阀阀腔，腔内配装单向阀阀芯，于阀芯上方水平设置排污孔道与阀腔沟通，孔道平时由螺塞封堵，于阀芯下方水平设置注液孔道与阀腔沟通，孔道端口加装平时带护帽的注液管线接头；保压阀由阀体、阀芯、压缩弹簧、内阀座、螺塞和锁定螺母构成，阀体的内腔按安装位置，由上至下依次同轴设置：工作液压力管线连接螺口、阀腔、与阀芯外柱面配合的密封带、固装螺塞内螺纹，于阀腔处，垂直设置进液孔与之贯通，阀腔上部与阀芯顶部配合密封面为锥面，于与阀芯外柱面配合密封带内设置密封环槽，槽内装有柔性密封圈，阀芯为空心柱形锥顶阀芯，其柱形体内、外壁及顶锥面均为精加工配合面，内阀座兼有弹簧座和隔封压力液功能，其外柱面上部与阀芯内孔壁动配合，并且设置密封槽，槽内装有柔性密封圈；将阀芯、压缩弹簧、内阀座、螺塞依次装入阀体内腔再由锁定螺母固定即构成该阀，其中，阀芯筒体内径与锥顶和阀体锥面配合密封带外径相等，弹簧预压力与设定的工作液初始保压值和阀芯筒体环面积乘积相等；两只端盖的与泵体内孔腔配合轴面，沿周均布径向通液槽孔；整个泵体组件的装配结构是，配流座居中套装于泵体的外轴面后，两侧端由卡簧限定，导流管经泵体两端套入，由压盘经管端台肩压装于配流座两侧端由螺栓固定，导流体经螺栓固装于配流座上平面，保压阀经螺栓固装于导流体一侧面；通出导流体上平面的导流孔经配流座居中的导流环槽、泵体中间一列径向孔与泵体内腔导通，导流体侧面带安装动力液进液管线螺口的引出孔，经体内工艺孔、配流座的与居中导流环槽相邻的两导流环槽、与之对应的泵体两列径向孔与泵体内腔导通，保压阀进液孔经导流体侧面引出孔，体内工艺孔、配流座的两外侧导流环槽、与之对应的泵体两列径向孔与泵体内腔导通，配流座下平面两槽孔经配流座内孔两端台阶环腔、导流管内壁与泵体外壁的环腔、泵体两端部两列径向孔与泵体内腔导通。

上述的往复工作部件中的动力液配流阀阀体的外轴面与泵体内孔相配合，按安装位置，于该轴面，分别对应泵体居中及与之相邻共三列径向孔，设置三道导流环槽，于各环槽两侧的与泵体配合轴面处设置密封槽，槽内装有柔性密封圈，在其两侧面分别设置与液缸套外轴面配合的定位止口，止口处，径向相对设置含装卡定液缸套的卡块槽孔，在与两滑阀外轴面配合的两配合孔面内，按设定位置各设置两道等宽导流环槽，外侧的环槽由周向均布的径向孔与阀体外轴面外侧导流环槽沟通，内侧的环槽由周向均布的通液孔与阀体外轴面居中的导流环槽沟通，另外，于阀体外轴面居中的导流环槽设置引流孔分别与其中心孔按设定位置设置的两道环槽沟通；滑阀外轴面均布三道横截面为三角形环槽，槽内装有两腰与三角环槽两边配合，并且留有适量间隙，截面为梯形的柔性密封圈，密封圈外径与阀体配合面间柔性密封配合，除各密封圈间留有小量间隔外，三道密封圈将滑阀外轴面覆盖，整个配流阀的装配结构和相互动作关系是，每只滑阀的外轴面有效密封面宽度均与阀体配合面两导流槽及其间隔之和等宽，滑阀行程是阀体一导流槽宽度的两倍，即，当滑阀处于一方向行程终点，有效封闭一导流槽时，刚好将另一导流槽完全开通，当两只滑阀从两侧装入阀体经压缩弹簧支撑由分块组合筒状卡瓦挂连构成的滑阀组处于阀体的居中位置，并且弹簧末被外力压缩，两只滑阀密封面刚好将阀体两侧的四道导流槽同时遮蔽，只在阀体外侧导流槽外侧槽壁与滑阀外轴面密封面间存留小量缝隙，此时，两滑阀与阀体中心孔的配合轴面，刚好同时分别有效封闭中心孔壁的两道环槽(该轴面的端部设置密封槽，槽内装有具有单向密封功能的唇形柔性密封圈)；两只滑阀在外力作用下(弹簧被压缩)的最大收拢宽度略小于导流槽宽度(例如，3/4导流槽宽度，此宽度与两滑阀内孔环槽槽宽之和减去卡瓦两端部台肩宽度之和的差值相等)。

上述的往复工作部件中的双活塞组件中的活塞体内孔设置密封槽，槽内装有柔性密封圈，外轴面为阶梯状，居中部位为大直径，其两侧轴面的两端部设置卡簧槽，大直径处套装柔性密封环，按工作位置对应动力液一侧轴面套装导向环后由卡簧限定，另一侧轴面套装挡盘压定密封环后由卡簧限定构成完整活塞，活塞杆两端部设置卡环槽，在套装由衬套、活塞、压缩弹簧、弹簧座构成的组件后由外锥面、对开式卡环经活塞杆端卡环槽将该组件限定。

上述的往复工作部件中的工作液组合吸、排阀由阀座，吸液阀、弹簧、弹簧座，排液阀、弹簧、弹簧座，组装构成；阀座设有与吸液阀阀杆动配合的中心孔，于对应液缸套的一侧，设置与吸液阀配合面配合的内锥面，锥面的内环，沿周均布带圆角的扇形轴向通液孔，锥面的外环，沿周均布与排液阀配合的外锥面贯通的带圆角矩形通液孔，于内锥面以外，设置与液缸套内孔配合的定位台肩，接外锥面的锥顶边，设置与排液阀内孔动配合的轴面，接该轴面再阶梯设置与排液阀弹簧座的内孔配合的轴面，该轴面端部设置卡簧槽，阀座一般选用优质合金钢，作相应热处理，配合面精加工，视需要镀、涂减磨、耐磨层；吸液阀由阀体外周套装柔性密封环构成，阀体用MC尼龙或者其他高强度工程塑料铸塑成型，于阀杆部位镀、涂耐磨层或加装耐磨套，阀杆的端部设置卡环槽，密封环用高强度耐磨橡胶或者充填增强的氟塑料注塑成型；排液阀由阀体外周套装柔性密封环，内孔含装柔性密封圈构成，所用材料与吸液阀对应相同，排液阀弹簧座兼有隔液盘功能，外周内孔均设密封槽，槽内装有柔性密封圈；吸、排阀弹簧均为圆锥弹簧；该组合阀整体装配结构是，吸液阀阀杆穿过阀座中心孔，于阀座另一侧，将弹簧、弹簧座套入阀杆，由外锥面、对开式卡环限定，排液阀、弹簧、弹簧座依次套入阀座外轴面后由卡簧限定，构成了一体化的组合吸、排阀结构。

上述的往复工作部件的整体装配结构是，动力液配流阀两侧面止口内分别含装液缸套端部，并且由卡块经阀体槽孔及液缸套端部外轴面环槽限定后一并装入泵体组件的泵体内腔，双活塞组件中的活塞杆穿过配流阀阀体的中心孔，两活塞组件分置于两液缸套中，由卡环经活塞杆端卡环槽限定，工作液组合吸、排阀由两端装入泵体内腔，其阀座的定位台肩轴面与液缸套内孔配合将液缸套限定，然后，由两端装入端盖再由螺套压定固装；其中，双活塞组件中的活塞相对于衬套的往复滑移行程(弹簧的压缩幅度)适量大于动力液配流阀滑阀行程，该压缩弹簧的倔强系数须满足，当处于吸液行程中，弹簧储备推力足以平衡吸液过程的全部阻力，而弹簧不被再压缩；保压阀中的压缩弹簧的倔强系数须满足，其支撑阀芯使工作液形成的初始压力足以保证双活塞组件中的压缩弹簧在排液行程中被压缩到位。

上述的回液过滤器为线隙式或网式低压过滤器，主要由底座、内滤筒、外滤筒、外壳体、压盘、压缩弹簧、上盖构成；底座下平面设置与泵体组件中的导流体止口配装的凸缘，于其上平面，由外向内依次阶梯设置外壳体、外滤筒、内滤筒的配装止口，于内、外滤筒配装止口间的盘环面，沿周均布轴向通液孔；压盘为空心盘，于一侧盘面，依次阶梯设置外滤筒、内滤筒的配装止口，于另一侧盘面，沿周均布配装压缩弹簧的盲孔座；上盖的下平面设置有配装外壳体的凸缘，中心设置通液孔，接中心通液孔设置单向阀阀腔，腔内装有排出单向阀阀芯，腔口配装回液管接头；组装后的过滤器，内、外滤筒间的环腔上端被压盘封堵，下端经底座通液孔与导流体中心导流孔沟通，内滤筒内柱腔和外壳体与外滤筒间的环腔经上盖中心孔，过开启的单向阀芯与回液管接头沟通。

整个往复液压泵的液压工作回路的基本构成是，由配装有截止阀的吸液管路将储液箱自中心箱体下部与动力泵吸液接口连通，由高压软管将动力泵排液接口与往复工作部件导流体的动力液进液管接头连通，由回液软管将回液过滤器的回液管接头与切向配置于储液箱外箱体外壁上半部的回液管接头连通，由泵体组件、配流阀以及液缸套的相关槽、孔通道有序沟通往复工作部件内部工作回路，至此即构成了完整的动力液工作循环回路，同时，由配流座下平面两槽孔与工作液供液管路会通，由配装于保压阀上部的工作液压力管路接头与工作负荷的压力管路连接，即沟通了工作负荷的工作液循环回路。

该实施例的结构及工作特点是：

对于动力机泵组而言，当启动内燃机，动力泵随之旋转时，控制器的滑阀202在弹簧的支撑下处于行程的外止点的初始状态(参看图7，假定202右移至外止点，其主工作轴面的供液环槽与阀腔右侧环槽沟通)，压力液自泵内的压力腔经201的通液孔进入阀腔后，经201径向孔、阀腔右侧环槽、径向孔、导槽进入摆动液缸工作腔，推动摆动活塞顺时针旋转至终点(如图9、图8所示，旋转过程中，摆动液缸另一侧工作腔存留液经摆动活塞的导槽、径向孔、阀腔左侧环槽、槽外通液孔、内缸盖环槽、导槽、摆动缸筒隔封块轴向槽至外缸盖回液孔经管路排回储液箱)，此时泵的工作排量趋近于零，余留的微小排量经由心阀209的径向孔通过滑阀的相关孔道进入外缸盖回液孔排出(参看图10，假定滑阀处于外止点，心阀在弹簧作用下处于行程内止点，其径向孔与滑阀主、辅工作轴面交界处的通液孔沟通，外缸盖内孔环槽将回液孔也与之沟通)，动力泵处于卸荷运转状态；当动力机运转正常后，操作手柄213推动滑阀连同心阀左移至内止点，切换压力液向摆动液缸两工作腔的供液回路，压力液推动摆动活塞反向旋转，泵排量迅速增大直至最大，由于滑阀主、辅工作轴面之间的环腔与外缸盖回液孔的通路被滑阀辅工作轴面隔断，进入环腔的压力液形成的液压力使得外力消除后仍能维持滑阀的所处位置不变，随着液压力的上升，心阀压缩弹簧后移，当心阀的径向孔被滑阀内阀腔壁完全遮蔽时，心阀外轴面环槽即将滑阀辅工作轴面的两列径向孔沟通(既，沟通环腔的泄压回路)，压力再上升，则环腔泄压，滑阀外移，直至切换摆动液缸回路，减小排量，降低压力，心阀相应复位，在这种动态平衡的状况下，保证动力泵在调定的压力下，按负荷需要的排量运转(图7、图10所示滑阀、心阀所处位置即是该运转状况下的阀位置)。

对于往复工作部件而言(参看图3)，当动力泵向其正常供液时，压力液自压力管路经由5a06体内导流孔、5a05体内配流孔、导流环槽、503径向孔，进入配流阀体5c01外轴面两侧环槽与5a03内腔壁之间构成的两环腔，按图中所示，滑阀5c02处于行程的右止点，压力液经由5c01左侧外边一列径向孔进入左侧液缸套5001的内腔推动左活塞左移，活塞左侧的工作液受压形成液压，先推动活塞杆压缩弹簧到位后，压力工作液通过阀座5b01锥面外环通液孔，开启排液阀5b07经由5001外壁与5a03内壁之间的环腔、5a03径向孔、5a05内孔环槽、配流孔、5a06导流孔进入保压阀阀腔后(参看图4)，开启阀芯5af2经由与5af1连通的管路输入负荷设备完成工作，与之同时，配流阀右侧的活塞在活塞杆的拉动下同步左移，工作液自供液接口101通入(参看图1)，经由5a05下平面两侧槽孔、导流管5a04内壁与5a03外轴面之间的环腔、5a03端部径向孔、端盖5a01径向槽孔、5b01内环扇形通液孔、开启的吸液阀5b02吸入该活塞右侧液缸套内腔，活塞左侧液缸套内腔的动力液经由5c01右侧内边一列通液孔进入5c01外轴面居中环槽与5a03内壁之间的环腔，再由5a03径向孔、5a05内孔环槽、配流孔、5a06导流孔、回液过滤器的底座601的通液孔进入滤筒602与603之间的滤腔过滤后，通过上盖606中心孔开启的单向阀608，经由回液管路进入储液箱；当整个双活塞组件左移至其右活塞衬套5d02端面与右滑阀5c02贴合时，推动5c02压缩弹簧5c04同步左移，先关闭5c01右侧内边一列通液孔，再开通外边一列通液孔，在5c01右侧内边一列通液孔接近关闭时，卡瓦5c03两端面与左、右5c02内孔环槽外侧壁同时贴合，推动左5c02同步左移，先关闭5c01左侧外边一列通液孔，再开通内边一列通液孔，当5c01右侧内边一列通液孔完全关闭，外边一列通液孔开始开通时，右活塞停止左移，此时，5c01左侧外边列通液孔仍处于开通状态，动力液推动左活塞继续左移，由于此时活塞杆两轴端液压开始变为等压，被压缩的左活塞弹簧推动活塞杆带动两滑阀迅速左移，关闭5c01左侧外边一列通液孔，开通右侧外边一列通液孔，再由被压缩的滑阀弹簧5c04推动左滑阀继续左移，开通5c01左侧内边一列通液孔，即完成了动力液的供液切换，双活塞组件进入了右移工作行程；往复交替，即实现了连续压输工作液的功能。

需要特别说明的，一是保压阀的作用在于，即使工作负荷在常液压下空运转，仍能保证处于排液行程的液缸套内腔的工作液液压力足以将腔内活塞弹簧压缩到位(既，5d04与5d06相对端面贴合)，以保证换向过程程序关系的有效维持，而工作负荷在有效工作运转状态下，保压阀的存在并不产生能量损耗；二是5c01内孔、两环槽及其通液孔、5c02与该内孔配合轴面及配装于其端部的单向密封圈结构及相互配合位置关系的作用在于，万一发生停机时两组合5c02恰好处于行程的正中的情况时，消除再次开机时形成工作死点的可能，具体过程是，此时，两组合5c02外轴面将5c01配合面的四道导流环槽全部遮蔽，只在5c01左、右两侧外边环槽外壁处存有小量缝隙，两5c02配装单向密封圈的轴面将5c01内孔两环槽同时遮蔽，两轴端间周边完全封闭的环腔内充满动力液，若推动一5c02移动，则另一5c02在封闭液体传动下同步移动，当此时开机，动力泵工作加压，两5c02处于不稳定液压平衡状态，只要压力、流量波动等任何动因触发两5c02偏离平衡点，则立即失衡关闭一侧外边的上述缝隙，迅速开通另一侧外边一列通液孔，整个往复工作部件进入正常工作状态；三是回液过滤器的606与604之间加装弹簧605结构的作用在于配装声、光报警装置的触动开关后，当滤筒堵塞，动力液顶开604短路回流时，接通开关，声、光示警，及时清洁滤筒和排污。

对于整机而言，包括内燃原动机在内一体化，无需离合器、卸荷、溢流阀、储能器等常规辅助结构，却具有可调控制压力、自控变量、防超压超载、自控散热等功能，并且操作调整、维护修理简便，充分体现了结构简单、紧凑、合理，工作性能稳定、可靠、安全、节能的特点。

就其综合技术性能而言，完全可以适应石油钻井工程施工中对钻井液压输泵性能的独有需要，与目前在用的同类设备相比，在使用性能上，得到了明显的实质性改善；是十分有前途的替代设备。

Claims (11)

1、一种由回转式变量液压泵、风冷散热式动力液储液箱及相关附件构成的液压站与由泵体组件、动力液配流阀、液缸套、双活塞组件、工作液组合吸排阀构成的往复工作部件组装构成的液压传动往复液压泵，其特征是，在液压站中，回转容积式变量液压泵配装有液压传动式压力、排量控制器，该泵与回转动力机的输出端对装构成机泵组，例如，泵与电动机动力输出端或者与内燃机动力输出端直接对装构成机泵组，机泵组与具有风冷散热结构的立置圆柱形动力液储液箱和装配有立置式动力液回液过滤器的往复工作部件顺序安装于同一机座，经液压管路附件将储液箱、液压变量泵、往复工作部件、回液过滤器连接构成液压工作回路，由此构成整机，根据需要，往复工作部件和储液箱也可以分别安装于机座外的其他位置。

2、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，液压变量泵选用一种摆动叶片式回转容积变量液压泵，并且，其排量调整机构的旋拨轴装配于工作时泵的外周体内腔为高压液腔的半周，配装其上的液压传动式压力、排量控制器由摆动液缸配装组合控制阀构成，组合控制阀由滑阀内阀腔配装心阀构成，控制器具体结构是，由缸筒内壁设置卡槽卡装周向隔封块构成摆动液缸筒，隔封块嵌于缸筒卡槽中的外轴面，周向居中设置轴向通液槽，于泵的排量调整机构的旋拨轴中部附近的外轴面设置卡槽，卡装周向隔封块构成摆动活塞，同时，于该活塞轴心设置与组合控制阀的滑阀主工作轴面配合的阀腔，于阀腔的顶部设置通液孔通出轴端，于阀腔壁按设定位置设置两道环槽，于活塞隔封块周向的两侧部位各设置一径向孔道分别与两环槽贯通，于活塞体轴向两侧端面与活塞轴交界处沿周均布孔道与阀腔沟通，组合控制阀由具有主、辅两个工作轴面的滑阀内腔配装心阀构成，按安装位置，滑阀的内端轴心设置弹簧座孔，外端轴心设置心阀阀腔，由中心通液孔将弹簧座孔与心阀阀腔连通，外轴面由内向外，依次设置端轴面、主工作轴面、辅工作轴面，于主工作轴面，依次设置供液槽和回液槽，供液槽底沿周均布径向孔与弹簧座孔沟通，辅工作轴面直径明显小于主工作轴面，两轴面交界处的环面积适量大于端轴面端面积，由辅工作轴面内端起，向外设置两道回液环槽，内环槽底两侧端各设置一列径向孔与心阀阀腔沟通，外环槽底内侧端设置一列径向孔与心阀阀腔沟通，于心阀与其阀腔的配合轴面设置两道环槽，内侧环槽底设置径向孔与心阀内孔腔沟通，整体的组装结构是，摆动活塞外周套装摆动液缸筒，内阀腔预装压缩弹簧，配装组合控制阀，两端分别套装内缸盖和外缸盖，其中，滑阀主工作轴面与活塞阀腔配合，辅工作轴面与外缸盖内孔阀腔配合，于摆动活塞轴，既旋拨轴端部偏心设置的拨块轴上套装拨块即构成该控制器，该控制器的端部装配于泵的外周体旋拨轴座孔腔，通过螺栓与泵的外周体固装，组装后的摆动液缸摆动行程为180°，在初始状态下，滑阀在压缩弹簧的作用下，处于行程的外止点，泵的压力腔通过摆动活塞轴(既旋拨轴)轴端通液孔、滑阀主工作轴面中部的径向孔及供液槽、阀腔外侧环槽及槽底径向孔与摆动液缸一侧工作腔沟通，该工作腔通向外缸盖回液口的通路被滑阀主工作轴面隔断，液缸另一侧工作腔，经活塞体与其阀腔内侧环槽及径向孔、滑阀主工作轴面内侧端与阀腔间构成的环腔、活塞体内侧体轴交界处的通液孔、内缸盖环槽及径向槽、缸筒与隔封块配合轴面预置轴向槽孔与外缸盖回液口沟通，此时，心阀在压缩弹簧的作用下处于行程的内止点，其内孔腔经内侧回液环槽及径向孔、滑阀辅工作面内环槽槽底内侧径向孔与外缸盖回液口沟通。

3、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，变量液压泵与电动机构成的机泵组是，选用Y系列、B35安装结构的电动机，液压泵体一端带有与电机凸缘配装的连接法兰，凸缘与法兰固装，电机轴直接或者经连轴构件与液压泵转子传动端结合，液压泵与内燃机构成的机泵组是，液压泵体一端带有与内燃机自备或者特配飞轮外护壳配装的凸缘，凸缘与飞轮外护壳固装，内燃机飞轮经连轴构件与液压泵转子传动端结合。

4、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，动力液储液箱包括箱体和散热风扇总成两部分，箱体由立置的中心圆柱箱体的外周同轴套环数个环形箱体构成，各箱体间留有散热空气向上流动的环形间隔，箱体筒壁可制成波纹状，各箱体间，于上下平面由数个连通管连通，中心箱体底平面适量低出其他箱体底平面，最外环箱体上平面适量高出其他箱体上平面；散热风扇总成是一个由温控开关控制的电动轴流风扇，居中安装于中心箱体的上平面，温控开关的温度传感器贴合于箱体的上平面，由储液箱中的动力液液温自动控制散热风扇的开停。

5、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，往复工作部件中的泵体组件由泵体、配流座、导流管、导流管压盘、端盖、螺套、导流体和保压阀构成；泵体选用适用直径和壁厚的液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管材料，沿其轴向，自中间向两端按设定位置共设置七列沿周均布的径向导流孔，其中的五列集中于中部，余下两列分居于两端部，泵体内孔腔的两端制备与螺套配合的螺纹，其外轴面的中间部位是与配流座内孔过渡配合的精加工轴面，于该轴面，对应与配流座内孔各导流环槽之间的配合面位置设置密封环槽，槽内安装柔性密封圈，对应与配流座内花键配合的配合位置制备与之配合的外花键，于该轴面的两端部制备限位卡簧槽；配流座的内孔，沿其轴向，自中间向两端分别对应泵体中部五列径向导流孔位置，设置五列导流环槽，内孔的两端部各设置一段台阶，配流座的外周为规整的矩形体，按安装位置的上平面，沿内孔轴线居中制备一配流孔与内孔的中间导流环槽贯通，适量错开轴线位置，并且平行于轴线的一侧，制备两配流孔分别与内孔的中间导流环槽相邻的两导流环槽会通，于另一侧，制备两配流孔分别与内孔的中间导流环槽相隔的两导流环槽会通，各配流孔端口均设置台阶并且含装柔性密封圈，按安装位置的下平面(或者一侧面)沿内孔轴向的两端部，制备槽孔分别与内孔两端部台阶轴面贯通；导流管由橡胶或者工程塑料等具有一定刚度的柔性材料注塑成型，其一端收口，口壁与泵体端部外轴面柔性密封配合，另一端外径带台肩；导流体是安装于配流座上平面的矩形体，于与配流座配合面，制备与配流座上平面配流孔一一对应的导流孔，居中的导流孔通出上平面，沿泵体轴线两侧的导流孔为盲孔，分别由水平工艺孔会通并且由单孔水平引出，其中，备接动力液压力管线的引出孔孔端制备内螺纹，于其上平面，制备安装回液过滤器安装止口，于止口以内平面适当位置制备一铅垂方向的进液单向阀阀腔，腔内配装单向阀阀芯，于阀芯上方水平设置排污孔道与阀腔沟通，孔道平时由螺塞封堵，于阀芯下方水平设置注液孔道与阀腔沟通，孔道端口加装平时带护帽的注液管线接头；保压阀由阀体、阀芯、压缩弹簧、内阀座、螺塞和锁定螺母构成，阀体的内腔按安装位置，由上至下依次同轴设置：工作液压力管线连接螺口、阀腔、与阀芯外柱面配合的密封带、配装螺塞的内螺纹，于阀腔处，垂直设置进液孔与之贯通，阀腔上部与阀芯顶部配合密封面为锥面，于与阀芯外柱面配合密封带内设置密封环槽，槽内装有柔性密封圈，阀芯为空心柱形锥顶阀芯，其柱形体内、外壁及顶锥面均为精加工配合面，内阀座兼有弹簧座和隔封压力液功能，其外柱面上部与阀芯内孔壁动配合，并且设置密封槽，槽内装有柔性密封圈；组装结构是阀芯、压缩弹簧、内阀座、螺塞依次装入阀体内腔再由锁定螺母固定，其中，阀芯筒体内径与锥顶和阀体锥面配合密封带外径相等，弹簧预压力与设定的工作液初始保压值和阀芯筒体环面积乘积相等；两只端盖的与泵体内孔腔配合轴面，沿周均布径向通液槽孔；整个泵体组件的装配结构是，配流座居中套装于泵体的外轴面，两侧端由卡簧限定，导流管套装于配流座两侧的泵体外轴面，由压盘经管端台肩压装于配流座两侧端，由螺栓固定，导流体经螺栓固装于配流座上平面，保压阀经螺栓固装于导流体一侧面；通出导流体上平面的导流孔经配流座居中的导流环槽、泵体中间一列径向孔与泵体内腔导通，导流体侧面带安装动力液进液管线螺口的引出孔，经体内工艺孔、配流座的与居中导流环槽相邻的两导流环槽、与之对应的泵体两列径向孔与泵体内腔导通，保压阀进液孔经导流体侧面引出孔，体内工艺孔、配流座的两外侧导流环槽、与之对应的泵体两列径向孔与泵体内腔导通，配流座下平面两槽孔经配流座内孔两端台阶环腔、导流管内壁与泵体外壁的环腔、泵体两端部两列径向孔与泵体内腔导通。

6、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，往复工作部件中的动力液配流阀阀体的外轴面与泵体内孔相配合，按安装位置，于该轴面，分别对应泵体居中及与之相邻共三列径向孔，设置三道导流环槽，于各环槽两侧的与泵体内壁配合轴面处设置密封槽，槽内装有柔性密封圈，在阀体两侧面分别设置与液缸套外轴面配合的定位止口，止口处，径向相对设置含装卡定液缸套的卡块槽孔，在与两滑阀外轴面配合的两配合孔面内，按设定位置各设置两道等宽导流环槽，外侧的环槽由周向均布的径向孔与阀体外轴面外侧导流环槽沟通，内侧的环槽由周向均布的通液孔与阀体外轴面居中的导流环槽沟通，另外，于阀体外轴面居中的导流环槽，设置引流孔分别与其中心孔按设定位置设置的两道环槽沟通：滑阀的外轴面均布三道横截面为三角形环槽，槽内装有两腰与三角环槽两边配合，并且留有适量间隙，截面为梯形的柔性密封圈，密封圈外径与阀体配合面间柔性密封配合，除密封圈间留有小量间隔外，三道密封圈将滑阀外轴面覆盖，配流阀的装配结构是，阀体内孔预置压缩弹簧，两滑阀由两侧装入阀体，经组合筒状卡瓦自滑阀内孔挂连构成滑阀组，滑阀与阀体的配合动作关系是，每只滑阀的外轴面有效密封面宽度均与阀体配合面两导流槽及其间隔之和等宽，滑阀行程是阀体一导流槽宽度的两倍，即，当滑阀处于一方向行程终点，有效封闭一导流槽时，刚好将另一导流槽完全开通，当滑阀组处于阀体的居中位置，并且弹簧未被外力压缩，两只滑阀密封面刚好将阀体两侧的四道导流槽同时遮蔽，只在阀体外侧导流槽外侧槽壁与滑阀外轴面密封面间存留小量缝隙，此时，两滑阀的与阀体中心孔的配合轴面，刚好同时分别有效封闭中心孔壁的两道环槽，该轴面的端部设置密封槽，槽内装有具有单向密封功能的唇形柔性密封圈；两只滑阀在外力作用下弹簧被压缩的最大收拢宽度略小于导流槽宽度，例如，3/4导流槽宽度，此宽度与两滑阀内孔环槽槽宽之和减去卡瓦两端部台肩宽度之和的差值相等。

7、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，往复工作部件中的双活塞组件的活塞体内孔设置密封槽，槽内装有柔性密封圈，外轴面为阶梯状，居中部位为大直径，其两侧轴面的外端部设置卡簧槽，大直径处套装密封环，按工作位置对应动力液一侧轴面套装导向环后由卡簧限定，另一侧轴面套装挡盘压定密封环后由卡簧限定构成配装式活塞，活塞杆两端部设置卡环槽，在套装由衬套、活塞、压缩弹簧、弹簧座构成的组件后由外锥面、对开式卡环经活塞杆端卡环槽将该组件限定。

8、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，往复工作部件中的工作液组合吸、排阀由阀座，吸液阀、弹簧、弹簧座，排液阀、弹簧、弹簧座，组装构成；阀座设有与吸液阀阀杆动配合的中心孔，于对应液缸套的一侧，设置与吸液阀配合面配台的内锥面，锥面的内环，沿周均布带圆角的扇形轴向通液孔，锥面的外环，沿周均布与排液阀配合的外锥面贯通的带圆角矩形通液孔，于内锥面以外，设置与液缸套内孔配合的定位台肩，接外锥面的锥顶边，设置与排液阀内孔动配合的轴面，接该轴面阶梯设置与排液阀弹簧座的内孔配合的轴面，该轴面端部设置卡簧槽，阀座一般选用优质合金钢，作相应热处理，配合面精加工，视需要镀、涂减磨、耐磨层；吸液阀由阀体外周套装柔性密封环构成，阀体材料是MC尼龙或者其他高强度工程塑料，于阀杆部位镀、涂耐磨层或加装耐磨套，阀杆的端部设置卡环槽，密封环材料是高强度耐磨橡胶或者充填增强的氟塑料；排液阀由阀体外周套装柔性密封环，内孔含装柔性密封圈构成，所用材料与吸液阀对应相同，排液阀弹簧座兼有隔液盘功能，外周内孔均设密封槽，槽内装有柔性密封圈；吸、排阀弹簧均为圆锥弹簧；该组合阀整体装配结构是，吸液阀阀杆穿过阀座中心孔，于阀座另一侧，将弹簧、弹簧座套入阀杆，由外锥面、对开式卡环限定，排液阀、弹簧、弹簧座依次套入阀座外轴面后由卡簧限定，构成一体化的组合吸、排阀结构。

9、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，往复工作部件的整体装配结构是，动力液配流阀两侧面止口内分别含装液缸套端部，并且由卡块经阀体槽孔及液缸套端部外轴面环槽限定，一并装于泵体组件的泵体内腔，双活塞组件中的活塞杆贯穿配流阀阀体的中心孔，两活塞组件分置于两液缸套中，由卡环分别卡定在活塞杆的两端，工作液组合吸、排阀装于泵体内腔的两端，其阀座的定位台肩轴面与液缸套内孔配合将液缸套限定，其外端由端盖封装再由螺套压定；其中，双活塞组件中的活塞体相对于衬套的往复滑移行程即弹簧的压缩幅度适量大于动力液配流阀滑阀行程，该压缩弹簧的倔强系数须满足，当处于吸液行程中，弹簧储备推力足以平衡吸液过程的全部阻力，而弹簧不被再压缩；保压阀中的压缩弹簧的倔强系数须满足，其支撑阀芯使工作液形成的初始压力足以保证双活塞组件中的压缩弹簧在排液行程中被压缩到位。

10、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，所采用的回液过滤器为线隙式或网式低压过滤器，主要由底座、内滤筒、外滤筒、外壳体、压盘、压缩弹簧、上盖构成；底座下平面设置与泵体组件的导流体止口配装的凸缘，于其上平面，由外向内依次阶梯设置外壳体、外滤筒、内滤筒的配装止口，于内、外滤筒配装止口间的盘环面，沿周均布轴向通液孔；压盘为空心盘，于一侧盘面，依次阶梯设置外滤筒、内滤筒的配装止口，于另一侧盘面，沿周均布配装压缩弹簧的盲孔座；上盖的下平面设置有配装外壳体的凸缘，中心设置通液孔，接中心通液孔设置单向阀阀腔，腔内装有排出单向阀阀芯，腔口配装回液管接头；组装后的过滤器，内、外滤筒间的环腔上端被压盘封堵，下端经底座通液孔与导流体中心导流孔沟通，内滤筒内柱腔和外壳体与外滤筒间的环腔经上盖中心孔，过开启的单向阀芯与回液管接头沟通。

11、一种如权利要求1所述的往复液压泵，其特征是，液压工作回路的基本构成是，由配装有截止阀的吸液管路将储液箱自中心箱体下部与动力泵吸液接口连通，由高压软管将动力泵排液接口与往复工作部件导流体的动力液进液管接头连通，由回液软管将回液过滤器的回液管接头与切向配置于储液箱外箱体外壁上半部的回液管接头连通，由泵体组件、配流阀以及液缸套的相关槽、孔通道有序沟通往复工作部件内部工作回路，由配流座下平面两槽孔与工作液供液管路会通，由配装于保压阀上部的工作液压力管路接头与工作负荷的压力管路连接，即沟通了工作液的工作循环回路。

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