徑向柱塞高壓水泵的製作方法
2023-07-04 22:27:26 1
專利名稱：徑向柱塞高壓水泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種容積泵，一種徑向柱塞高壓水泵。
背景技術：
目前公知的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵由於結構緊湊、可以電機直聯高速化、排出 壓力高、液流平穩等優點，在液壓系統作為動力源而受到廣泛使用，這兩種泵由於結構特 點，只能用於油品，不能用於如水類介質。專利ZL94226455.X 「徑向柱塞高壓水泵」提出了 將徑向柱塞泵用於輸送高壓水，專利稱可形成25升/分、50升/分、65升/分三種流量， 壓力為9-15MPa。果真能達到這種水平，則是一個很大的突破，但通過分析可以得知，該專利 仍採用傳統的徑向柱塞泵的結構，如圖1所示，(圖中有定子1、轉子2、柱塞3、配流軸4、隔 舌5、A為高壓腔、B為低壓腔，)轉子2是活套在配流軸4上，這種結構用來輸送水質主要 存在兩個洩漏和一個磨損，兩個洩漏中一個是配流軸4上的高壓介質沿軸向向兩端洩漏， 另一個是配流軸上的高壓腔A向低壓腔B洩漏；一個磨損是指轉子2對配流軸4的磨損 』轉 子2與配流軸4之間是間隙配合，在高壓下，洩漏不可避免，輸送油品時，油本身起到潤滑作 用，此外，油品粘性高，洩漏量也不大，但輸送水類介質情況大不相同，水的潤滑性差，粘性 也低，洩漏量大，特別是轉子2與配流軸4之間的磨損加劇後，洩漏量進一步加大，雖然專利 中在配流軸4兩側加了兩個0形密封圈，但密封可靠性很差，0形密封圈在往復運動中密封 性能有保證，但在旋轉運動中使用並不成熟，特別在潤滑和散熱條件不充分的情況下，容易 老化與破損，造成洩漏，水洩漏到定子室與潤滑油混合，惡化了工作條件，另外，轉子2與配 流軸4磨損後，配流軸4上的隔舌5與轉子2內壁的徑向間隙擴大，液流由配流軸4的高壓 腔A向低壓腔B回流，損失了容積效率，降低了排出壓力，縮短了使用壽命。
發明內容
本發明的目的在於針對上述徑向柱塞高壓水泵存在的缺點，提出一種能使被輸 送介質與潤滑油絕對隔離的、配流軸不受磨損的、高壓腔與低壓腔之間密封性能改善的、並 可軸向多排柱塞配置的徑向柱塞高壓水泵。為了達到上述目的，本發明徑向柱塞高壓水泵，包括泵體9、固裝在泵體9內的環 形定子1、安置在定子1內腔偏置的轉子2、安置在轉子2上均布多個徑向柱塞孔中的多個 柱塞3、該柱塞3的一端與定子1內壁滑動接觸，以及置於轉子2內腔與之同軸並具有吸、排 通道的配流軸4，其特殊之處在於所述轉子2支承在兩端的軸承上，該轉子2的徑向柱塞 孔通向配流軸4的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔6，該徑向孔6的兩側制有與其相通的 窄槽7，形成徑向流道；所述配流軸4的一端固裝在具有吸入口與排出口的泵室10上，另一 端支承在轉子2內腔的軸承上，該配流軸4上的隔舌5的寬度大於轉子2上柱塞孔的徑向 流道的寬度，並在該隔舌5內設置排出單向閥8。本發明技術解決方案中的所述的配流軸4上的隔舌5內設置的排出單向閥8可以 為鋼球單向閥。
本發明技術解決方案主要是解決兩個洩漏和一個磨損。本發明採取的措施是將轉子2支承在兩個軸承上，不是活套在配流軸4上，配流軸 4 一端固裝在泵室10上，一端支承在轉子2內腔的軸承上，由於轉子2內腔一端封死，另一 端裝有軸封裝置，既解決了高壓介質向定子室內洩漏，同時解決了轉子2對配流軸4的磨 損；至於配流軸上的高壓腔向低壓腔洩漏主要解決隔舌5的寬度問題，在徑向柱塞泵的設 計中一般採取轉子上的徑向孔6的直徑與隔舌5的寬度相等，如圖2中a小圖所示，如果徑 向孔6的直徑大於隔舌5寬度，則高壓腔A與低壓腔B串通，液體回流，如果徑向孔6的直 徑小於隔舌5寬度，則要產生柱塞3的困液悶車現象，損耗功率；本發明採取的措施是在轉 子的徑向孔6的兩側制有連通的窄槽7，形成徑向通道，隔舌5的寬度大於徑向通道的寬度， 為了避免柱塞3的困液悶車現象，隔舌5內設置有排出單向閥8，如圖2中b小圖所示，在困 液悶車時讓排出單向閥8進行瞬時排流，這種結構大大增加了隔舌的密封面積，提高了密 封效果和容積效率；這種改進的原由是緣於活塞的往復運動特點是短行程、高頻率，它的往 複次數很高，但每一次輸送的流量不大，因此轉子2的徑向柱塞孔通向配流軸4的徑向孔6 的直徑可以變小，此外，活塞每一轉的行程中的輸送量也不相等，活塞在兩極限位置時輸送 量最小，然後逐漸增大，因此，可以在該徑向孔6的兩側制有與其相通的窄槽7，形成徑向流 道，以適應小流量通過，從而達到增大隔舌密封面積的效果，如圖2中a、b兩小圖所示，(圖 中有轉子2、柱塞3、配流軸4、隔舌5、徑向孔6、窄槽7、排出單向閥8，網格線表示密封面的 投影，)通過對比顯示改進後的隔舌5的密封面積比原有設計有明顯擴大。本發明技術解決方案的優點是新結構既解決了高壓介質向定子室內洩漏，同時 解決了轉子對配流軸的磨損；也大大增加了隔舌的密封面積，提高了密封效果和容積效率， 延長了泵的使用壽命。此外，兩端支承的轉子2可以承受更大的徑向荷負，只要轉子2的強度足夠，轉子 2沿軸線可安排更多排徑向柱塞孔和柱塞3，用以增大流量。具有新結構的徑向柱塞高壓水泵具有高效節能、自吸能力強、流道暢通、運轉平 穩、水流無脈衝、振動小、噪音低、較高排出壓力等優點，除能輸送清水類液體外，還可輸送 粘性液體，如油品。
圖1是專利ZL94226455. X 「徑向柱塞高壓水泵」的結構圖。圖2中的a、b是該專利與本發明在隔舌處密封面積對比圖。圖3是本發明實施例的結構圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是圖3的B-B剖視圖。圖6是配流軸的結構圖。圖7是圖6的俯視圖。圖8是圖6的D-D剖視圖。圖9是圖6的C-C剖視圖。圖10是雙排柱塞結構圖。
具體實施例方式圖3是本發明實施例的結構圖，圖4是A-A剖視圖，圖5是B-B剖視圖。圖中包括定子1、轉子2、柱塞3、配流軸4、隔舌5、排出單向閥8、泵體9、泵室10、前蓋板11、後蓋板12、轉子接頭13、傳動軸14、回程環17、滾銷18、蓋板19、軸封裝置20本實施例中轉子2是一個組件，由轉子2、轉子接頭13、傳動軸14組成，它支承在 前蓋板11和後蓋板12上的丙個軸承15中，在轉子2與配流軸的出口處裝有軸封裝置20， 配流軸4的一端固裝在泵室10中，另一端支承在轉子2內腔的軸承16中，該軸承16可選 用不鏽鋼軸承或陶瓷軸承，泵體9內固裝的定子1用滾動軸承取代，柱塞3的一端的缺口園 柱孔中裝有滾銷18，滾銷18與滾動軸承的內壁接觸，兩個回程環17通過滾銷18使柱塞3 回程，配流軸4的隔舌5上置有排出單向閥8，蓋板19既是配流軸4的封口板也是配流軸4 的固定板。本發明利用偏心機構原理，實現泵的吸排功能，當電機帶動轉子2旋轉時，柱塞3 繞定子1內壁一邊旋轉一邊沿轉子2上的徑向柱塞孔作相對往復運動，往復運動的行程是 轉子2的偏心距的二倍，柱塞3的往復運動產生容積變化，從吸入腔吸入液體再從排出腔排 出液體，由於配流軸4上的隔舌5的阻隔，使排出腔和吸入腔之間產生壓力差，這種容積泵 原理，水力損失和容積損失都小，效率很高，多個柱塞3成一定角度布置，液流輸出平穩無 脈衝，振動小、噪音低，轉子2和配流軸4是較高精度的間隙配合，只要製造與裝配達到精度要求，則兩者 之間的徑向間隙因無磨損而保持恆定，隔舌的密封效果和泵的性能可長期保持穩定。圖6是配流軸的結構圖，圖7是圖6的俯視圖，圖8是圖6的D-D剖視圖，圖9是 圖6的C-C剖視圖。圖10是雙排柱塞結構圖。圖中顯示兩排柱塞3，流量可以倍增。
權利要求
一種徑向柱塞高壓水泵，包括泵體(9)、固裝在泵體(9)內的環形定子(1)、安置在定子(1)內腔偏置的轉子(2)、安置在轉子(2)上均布多個徑向柱塞孔中的多個柱塞(3)、該柱塞(3)的一端與定子(1)內壁滑動接觸，以及置於轉子(2)內腔與之同軸並具有吸、排通道的配流軸(4)，其特徵在於所述轉子(2)支承在兩端的軸承上，該轉子(2)的徑向柱塞孔通向配流軸(4)的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔(6)，該徑向孔(6)的兩側制有與其相通的窄槽(7)，形成徑向流道；所述配流軸(4)的一端固裝在具有吸入口與排出口的泵室(10)上，另一端支承在轉子(2)內腔的軸承上，該配流軸(4)上的隔舌(5)的寬度大於轉子(2)上柱塞孔的徑向流道的寬度，並在該隔舌(5)內設置排出單向閥(8)。
2.根據權利要求1所述的徑向柱塞高壓水泵，其特徵在於所述配流軸(4)上的隔舌 (5)內設置的排出單向閥⑶為鋼球單向閥。
全文摘要
本發明徑向柱塞高壓水泵，包括泵體、環形定子、偏置的轉子、多個柱塞、配流軸，本發明將轉子支承在兩端的軸承上，該轉子的徑向柱塞孔通向配流軸的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔，該徑向孔的兩側制有與其相通的窄槽，形成徑向流道；配流軸的一端固裝在泵室上，另一端支承在轉子內腔的軸承上，配流軸上的隔舌的寬度大於轉子上柱塞孔的徑向流道的寬度，並在該隔舌內設置排出單向閥。本發明的優點是這種結構既解決了高壓介質向定子室內洩漏，同時解決了轉子對配流軸的磨損；也大大增加了隔舌的密封面積，減少了配流軸上的高壓腔向低壓腔的洩漏，提高了密封效果和容積效率，延長了泵的使用壽命。本泵既可以輸送水，也可輸送油。
文檔編號F04B1/113GK101871442SQ20101020605
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者餘文凌 申請人:餘文凌