CN86206322U - 多用途液力传动活塞泵 - Google Patents

Abstract

一种多用途液力传动活塞泵，是由泵体和油路控制系统构成。具有结构简单、效率高、成本低、噪音小、传动平稳安全、扬(吸)程高，耗油少，节电效果极为显著等特点。可用于空气压缩机、空气锤、水泵、真空泵、风机、超高压油泵以及吸尘、传输粒状物体等各方面。

Description

本实用新型属于液力传动技术领域，更确切地说是用液力推动活塞往复运动的多气缸复动活塞泵。可供空气压缩机、空气锤，水泵、真空泵、风机，超高压油泵，传输粒状物体使用。

已有的活塞泵多有机械传动。由曲轴或偏心轮带动活塞往复运动，因而结构复杂，有泄漏、噪声大，效率低、耗电量大、耗油量大、扬程（吸程）较低。

如国产1－10／8型立式二级复动空气压缩机，排气量为10立方米／分，排气压力为8公斤／平方厘米，其电动机功率为75千瓦。如果以每天工作8小时，每年365天计算，每年每台需耗电219000度。根据公式N＝ (PQ)/(612η) ，式中，N为电动机功率（千瓦），P为气体压力（公斤／平方厘米），Q为所排气体的体积（升），η为空气压缩机的总效率，由于空气压缩机的排气量均是指在一个大气压下所吸气体的体积，所以这里P＝1公斤／平方厘米，Q＝10000升／分，N＝75千瓦；经计算，国产1－10／8型立式二级复动空气压缩机的总效率为0.218

本实用新型目的在于克服上述由机械传动作功所产生的缺陷，不仅可以降低造价而且传动平稳安全，效率高，节电效果极为显著。

发明是这样实现的：即采用液力传动的原理。用液力推动油缸活塞，及同轴活塞杆连接的左右气缸活塞的往复运动，产生吸气［液］和排气［液］之功能。当油缸活塞，左右气缸活塞运动到设计中的左右极限位置时，通过液控油路，使换向阀换向，这样周而复始往复运动，以完成作功之目的。

由于本泵是用液力推动活塞的往复运动，所以结构简单。在液压器件中，油泵的总效率比较高，一般都在0.6～0.9之间，而液控系统中泄漏损失，压力损失又比较小，一般都在0.1以下，又由于液力传动活塞泵工作时，油缸活塞，左右气缸活塞的任何方向的移动，均有n腔吸气［液］n腔排气［液］，往复一次就可排吸气［液］2n次（n为气缸的总数）。也就是说无论油缸活塞，左右气缸活塞向哪个方向运动，液力传动活塞泵均在作功，所以其效率远比机械传动活塞泵，如普通的空气压缩机要高。如果设计一台排气量为10立方米／分的液力传动空气压缩机，则根据公式N＝ (PQ)/(612η₁η₂) ，式中，P＝1公斤／平方厘米，Q＝10000升／分，η₁为油泵的总效率，且取η₁＝0.8，η₂液力传动空气压缩机的总效率，且取η₂＝0.8，经计算N＝25.53千瓦，如果也以每天工作8小时，每年365天计算，每年每台可耗电74548度。由此可见，如采用液力传动空气压缩机，每台每年可比国产1－10／8型空气压缩机节电144452度。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图1、2、3给出。

附图1是液力传动活塞泵结构原理图。

附图2、3是根据附图1的原理设计的两种不同油缸的结构图。

下面先结合附图1详细说明依据本实用新型提出的液力传动活塞泵的结构细节及工作情况。

该泵主要由油缸［15］、气缸［9］［21］、活塞［8］［14］、［20］活塞杆［18］、吸气［液］阀［7］［10］〔16〕〔19〕、排气〔液〕阀〔6〕〔11〕〔17〕〔22〕、吸气〔液〕管〔13〕、排气〔液〕管〔12〕、电机〔25〕、油泵〔3〕，滤油网〔2〕、油箱〔1〕，不可伺二位四通换向阀〔23〕、溢油阀〔24〕、常闭二位二通阀〔4〕〔5〕所构成。在这里需要特别指出的是，阀〔4〕〔5〕位于油缸左右两侧端盖之中，其二位二通阀控制触头，在活塞〔14〕运动到油缸左右两端极限位置时，能使阀〔4〕〔5〕接通。为了防止在活塞泵停止工作时，油缸活塞位于油缸左端或右端极限位置，致使阀〔5〕或阀〔4〕中的弹簧长时间受压而失去弹性。所以阀〔4〕〔5〕采用液力压缩堵头，使其到达设计中的指定位置，从而压缩弹簧的结构。也就是当电动机〔25〕启动，油泵〔3〕工作时，阀［4］［5］中的弹簧受压，才起到常闭的作用，在油泵［3］停止工作时，阀［4］［5］卸荷不起作用，从而可以延长弹簧使用寿命。（参见图2）

该泵的具体工作程序是这样的：

当电动机［25］启动，油泵［3］开始工作时，压力油分成两路，一路进入阀〔4〕〔5〕的液压堵头，使其到达设计中的位置，从而压缩弹簧。阀〔4〕〔5〕才开始起到常闭的作用（参见图2）。另一路沿着阀〔23〕PA进入油缸〔15〕的左腔（其右腔的油沿着BO流回油箱）。活塞〔8〕〔14〕〔20〕向右移动。这时，活塞〔8〕〔20〕的左侧吸气〔液〕（吸气〔液〕阀〔7〕〔16〕打开，排气（液）阀〔6〕〔17〕关闭）。而右侧排气〔液〕（排气〔液〕阀〔11〕〔22〕打开，吸气〔液〕阀〔10〕〔19〕关闭）。当活塞〔14〕〔8〕〔20〕移动到油缸右端极限位置时，阀〔4〕接通，压力油进入换向阀〔23〕的液控腔内，在压力油的作用下，阀〔23〕开始换向。压力油自PB进入油缸〔15〕的右腔（而左腔的油沿着AO流回油箱），活塞〔8〕〔14〕〔20〕向左移动。这时，活塞〔8〕〔20〕的右侧吸气〔液〕（吸气〔液〕阀〔10〕〔19〕打开，排气〔液〕阀〔11〕〔22〕关闭）；左侧排气〔液〕（排气〔液〕阀〔6〕〔17〕打开，吸气〔液〕阀〔7〕〔16〕关闭）。当活塞〔14〕〔8〕〔20〕移动到油缸〔15〕左端极限位置时，阀〔5〕接通，换向阀〔23〕液控腔中的压力油流回油箱。在弹簧的作用下，换向阀〔23〕换向。活塞〔8〕〔14〕〔20〕向右移动，开始新的行程。

当负载超过时，活塞〔8〕〔14〕〔20〕停止运动，溢油阀〔24〕打开，压力油流回油箱。以避免超负载时，烧毁电动机或油泵的事故发生。

油缸是液力传动活塞泵的重要组成部分。附图2、3是根据附图1原理而设计的两种不同型油缸的结构图，附图2型的油缸具有结构简单加工容易，密封性好的特点，其缺点为运动速度较慢，可适用于大流量多气缸，而又要求运动速度不高的情况，附图3型的油缸的结构，可以使油缸活塞的面积减到很少，因而可以提高活塞的移动速度，增加气缸的排吸气〔液〕的能力，但结构较复杂，加工密封都存在一定的困难、在这里必须强调的是，无论是附图2型的油缸，还是附图3型的油缸，位于其两端端盖中的常闭二位二通阀，尽管其形状结构不同，但密封问题，防止内部泄露问题都必须得到保证，必须达到所规定的设计要求。下面先结合附图2说明一下附图2型油缸的主要结构。油缸主要由缸体〔5〕、活塞〔7〕、活塞杆〔8〕导向套〔10〕〔23〕、端盖〔2〕〔17〕、密封圈〔4〕〔6〕〔11〕〔19〕〔22〕〔29〕、压套〔1〕〔12〕，二位二通阀阀芯〔13〕〔24〕（二通阀控制触头）、弹簧〔16〕〔27〕、液压堵头〔14〕〔28〕，堵头〔15〕〔30〕、接头〔3〕〔9〕〔18〕〔25〕〔26〕、油管〔20〕〔21〕所组成。此外还应设有放气阀（图中无画出）。在这里应说明的是接头〔3〕〔9〕分别接换向阀的〔A〕〔B〕接头，接头〔18〕接换向阀的接头P，接头〔26〕接换向阀的液控腔接头，接头〔25〕接油箱。

附图3型的油缸主要由，缸体〔17〕、活塞〔14〕、活塞杆〔15〕其二位二通阀由，端盖〔6〕〔19〕，阀芯〔11〕、〔20〕（即二通阀触头）密封圈〔2〕〔8〕〔21〕〔8〕〔9〕〔12〕〔13〕〔18〕〔26〕、丝堵〔1〕〔7〕〔22〕〔27〕、弹簧〔5〕〔23〕、液压堵头〔4〕〔24〕、壳体〔3〕〔25〕、所构成。此外，还有    接头〔10〕〔16〕〔31〕〔32〕〔33〕、油管〔28〕〔29〕〔30〕，在这里接头〔10〕〔16〕接换向阀的〔A〕〔B〕接头，接头〔31〕接进油管，接头〔32〕接换向阀的液控腔接头，接头〔33〕接油箱。在设计过程中，油缸两侧端盖中还应设有放气孔（图中无画出）。

由于液力传动具有压力大，传动速度低的特点，所以为了增大多用途液力传动活塞泵的吸气〔液〕量或排气〔液〕量。可采用如下一些方法来解决：

1、提高活塞的移动速度；尽量减小油缸活塞的面积。

2、增大左右气缸的活塞面积。

3、两端各带动多个气缸活塞。

Claims (4)

1、一种多用途液力传动活塞泵，包括泵体和油路控制两部分组成，其特征在于用液力推动油缸活塞[14]，及同轴活塞杆连接的左右气缸活塞[8][20]的往复运动，产生吸气[液]和排气[液]之功能。当油缸活塞，左右气缸活塞运动到设计中的左右极限位置时，通过阀[4]或阀[5]对换向阀[23]、液控腔充液或放液，使换向阀[23]换向，这样周而复始往复运动，以完成作功之目的。

2、权利要求1所述的多用途液力传动活塞泵，其特征在于所说的活塞［8］［14］［20］的活塞杆是以同心轴固定而成。

3、权利要求1所述的多用途液力传动活塞泵，其特征在于所说的常闭二位二通阀［4］［5］位于油缸［15］两侧端盖之中，并与油缸［15］连接而成一体。

4、权利要求1所述的多用途液力传动活塞泵，其特征在于所说的气缸是呈对称的立式或卧式，双缸或多缸复动装置。

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