一種集成閥式氣驅液增壓泵的製作方法
2023-12-11 06:56:02 1
一種集成閥式氣驅液增壓泵的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種集成閥式氣驅液增壓泵，包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、後端蓋、集成閥、導流頭、導氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導閥；前端蓋、後端蓋分別設置於低壓缸筒兩端；增壓活塞收容於低壓缸筒內，其兩端分別安裝有所述柱塞；集成閥安裝在前端蓋上，其通過導氣管與後端蓋上的導流頭相連；高壓缸筒分別設置在前端蓋、後端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；先導閥分別集成於前端蓋、後端蓋內。本發明的增壓泵採用集成閥控制增壓活塞自動換向，不需要額外動力；集成閥通徑大，氣流量大，增壓速度快，克服了採用小通徑控制閥增壓泵增壓速度慢的缺點；同時，該泵為雙作用泵，能夠連續輸出高壓流體，壓力波動小，效率高。
【專利說明】一種集成閥式氣驅液增壓泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種增壓泵，具體涉及一種利用集成閥控制增壓活塞自動換向的氣驅液增壓泵，簡稱集成閥式氣驅液增壓泵，屬於增壓泵【技術領域】。
【背景技術】
[0002]氣驅液增壓泵是近年來開發的一種新型動力源，國內對於氣驅液壓泵的研究起步比較晚，主要靠引進國外的先進產品和技術。而國外的氣驅液壓泵經過六十多年的發展，技術性能趨於成熟。比較有代表性的有美國Haskel、Interface Device、SC以及德國Maximator 公司等。
[0003]氣驅液增壓泵是利用兩個串聯的級差式活塞的面積差，通過壓力傳遞和轉換，將大面積活塞上的低壓轉化成小面積活塞上的高壓。使用時，只需要採用1-1Obar的壓縮空氣驅動，就可以對水、油或化學介質進行增壓，最高輸出壓力可達5500bar。從使用情況來看，其優勢明顯，尤其適用於有氣源和需要防爆防燃的場合，由於氣驅液壓泵的諸多優點，目前在液壓驅動與控制、液壓加壓、保壓和耐壓部件測試等領域內得到了日益廣泛的應用。
[0004]目前，較多的增壓泵的控制閥多採用市場標配的兩位五通氣控換向閥進行控制，這種標配控制閥的通徑小，氣流量小，導致增壓泵增壓速度緩慢，增壓效率低。我們知道，兩個級差式活塞的面積差越大，增壓比越大，增壓效果越明顯，但是這樣也相應增大了氣缸的體積，若控制閥通徑不變，氣缸的體積增大會使得增壓速度變慢。因此，為了在高壓比條件下實現快速增壓，就要求氣閥的流量要大，而目前市場可供的氣控換向閥不能滿足要求。
[0005]因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種具有改良結構的集成閥式氣驅液增壓泵，以克服現有技術中的所述缺陷。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明的目的在於一種具有增壓速度快、效率高、壓力波動小、工作安全可靠的集成閥式氣驅液增壓泵，其能克服現有的標配控制閥通徑小，導致增壓泵增壓速度慢的不足。
[0007]為實現上述目的，本發明採取的技術方案為:一種集成閥式氣驅液增壓泵，其包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、後端蓋、集成閥、導流頭、導氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導閥；其中，所述前端蓋、後端蓋分別設置於低壓缸筒兩端；所述增壓活塞收容於低壓缸筒內，其兩端分別安裝有所述柱塞；所述集成閥安裝在前端蓋上，其通過導氣管與後端蓋上的導流頭相連；所述高壓缸筒分別設置在前端蓋、後端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；所述先導閥分別集成於前端蓋、後端蓋內。
[0008]本發明的集成閥式氣驅液增壓泵進一步設置為:所述集成閥包括閥體、閥芯和閥套；其中，所述閥體內部固定有所述閥套；所述閥芯兩端截面存有面積差，其收容在閥套，並能在壓差作用下在閥套內部移動。
[0009]本發明的集成閥式氣驅液增壓泵進一步設置為:所述集成閥上設有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。
[0010]本發明的集成閥式氣驅液增壓泵進一步設置為:所述集成閥上的工作口 BI與前端蓋內形成一氣流進出低壓缸筒左腔的氣路I ;集成閥上的工作口 B2通過導氣管、導流頭與後端蓋內形成一氣流進出低壓缸筒右腔的氣路II。
[0011]本發明的集成閥式氣驅液增壓泵還設置為:所述集成閥的控制口 Cl、前端蓋、集成閥的控制口 C2構成控制氣路I，前端蓋內的先導閥位於該控制氣路I上；所述集成閥的控制口 Cl與後端蓋構成控制氣路II，後端蓋內的先導閥位於控制氣路II內。
[0012]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:本發明的集成閥式氣驅液增壓泵採用集成閥控制增壓活塞自動換向，不需要額外動力；集成閥通徑大，氣流量大，增壓速度快，克服了採用小通徑控制閥增壓泵增壓速度慢的缺點；同時，該泵為雙作用泵，能夠連續輸出高壓流體，壓力波動小，效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的集成閥式氣驅液增壓泵的總裝圖。
[0014]圖2是圖1中沿A-A的剖視圖。
[0015]圖3是本發明的集成閥式氣驅液增壓泵的工作原理圖。
[0016]圖4是圖1中的前端蓋的示意圖。
[0017]圖5是圖4中沿B-B的剖視圖。
[0018]圖6是圖4的側視圖。
[0019]圖7是圖6中沿C-C的剖視圖。
[0020]圖8是圖1中的後端蓋的示意圖。
[0021]圖9是圖8中沿D-D的剖視圖。
[0022]圖10是圖1中的集成閥的立體圖。
[0023]圖11是圖10的剖視圖。
[0024]圖12是圖10另一角度的剖視圖。
[0025]圖13是圖1中的前端蓋和集成閥的剖視圖。
[0026]圖14是圖13的局部放大圖。
[0027]圖15是圖1中的後端蓋和集成閥的剖視圖。
[0028]圖16是圖15的局部放大圖。
[0029]圖17是圖1中的集成閥和先導閥的剖視圖。
[0030]圖18是圖17的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0031]請參閱說明書附圖1至附圖18所示，本發明為一種集成閥式氣驅液增壓泵，其由低壓缸筒1、增壓活塞2、前端蓋3、後端蓋4、集成閥5、導流頭6、導氣管7、高壓缸筒8、單向閥9、柱塞10以及先導閥11等幾部分裝配而成。
[0032]其中，所述前端蓋3、後端蓋4分別設置於低壓缸筒I兩端；所述增壓活塞2收容於低壓缸筒I內，其兩端分別安裝有所述柱塞10。該增壓活塞2將低壓缸筒I分為左右兩個驅動腔，且使用0型圈密封。所述柱塞10與增壓活塞2採用銷連接，增壓活塞2帶動柱塞10 動。
[0033]所述集成閥5安裝在前端蓋3上，其通過導氣管7與後端蓋4上的導流頭6相連。該集成閥5包括閥體51、閥芯52和閥套53 ;其中，所述閥體51內部固定有所述閥套53 ;所述閥芯52收容在閥套53，並能在壓差作用下在閥套53內部移動，使閥芯52在閥套53內具有兩個工作位置，閥芯52位置的變化將改變閥內氣流方向，從而控制增壓活塞2換向；所述閥芯52兩端截面存有面積差，其兩端的壓力由集成在前端蓋3、後端蓋4內部的先導閥11分別進行控制，在壓差作用下閥芯52可在閥套53內部移動。
[0034]所述高壓缸筒8分別設置在前端蓋3、後端蓋4的端部，各高壓缸筒8上配有兩個單向閥9 (四個單向閥9分為單向閥9-1，9-2，9-3，9-4)。
[0035]所述先導閥11分別集成於前端蓋3、後端蓋4內，其主要作用是控制集成閥5的氣路通斷，其處於常閉狀態。其中，前端蓋3內的先導閥11標號為11-1 ;後端蓋4內的先導閥11標號為11-2。
[0036]所述集成閥5上設有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。所述集成閥5上的工作口 BI與前端蓋3內形成一氣流進出低壓缸筒I左腔的氣路I ;集成閥5上的工作口 B2通過導氣管7、導流頭6與後端蓋4內形成一氣流進出低壓缸筒I右腔的氣路II。所述集成閥5的控制口 Cl、前端蓋3、集成閥5的控制口 C2構成控制氣路I，前端蓋3內的先導閥11位於該控制氣路I上；所述集成閥5的控制口 Cl與後端蓋4構成控制氣路II，後端蓋4內的先導閥11位於控制氣路II內。
[0037]進一步的，於所述集成閥5內設有M腔和N腔，該M腔和控制口 Cl相通，N腔和控制口 C2相通。
[0038]本發明的集成閥式氣驅液增壓泵的工作原理如下:驅動氣體經集成閥5進入低壓缸筒I左腔，推動增壓活塞2，增壓活塞2帶動柱塞10向右運動，液體經單向閥9-1進入高壓缸筒8的左腔，高壓缸筒8右腔內的液體經單向閥9-3壓入系統，單向閥9-2、單向閥9-4在壓力作用下密閉；低壓缸筒I右腔內的氣體經集成閥5排出。當增壓活塞2右行至行程末端時，活塞端面推動先導閥11-2的閥芯，集成閥5換向。此時，驅動氣體經集成閥5進入低壓缸筒I的右腔，活塞帶動柱塞10向右運動，將高壓缸筒8左腔內的液體經單向閥9-2壓入系統，液體經單向閥9-4進入高壓缸筒8的右腔，單向閥9-1、單向閥9-3在壓力作用下密閉；低壓缸筒I左腔內的氣體經集成閥5排出。當增壓活塞2左行至行程末端時，活塞端面推動先導閥11-1的閥芯，集成閥5再次換向。當作用在柱塞10上的液壓作用力與作用在增壓活塞2上的氣壓作用力相平衡時，增壓活塞2就會停止運動；當液壓系統的壓力下降到一定值時，即失去了平衡狀態時，增壓活塞2又開始運動。
[0039]以下說明增壓泵工作時各氣流流向及閥芯52的運動方式。驅動氣體經集成閥5的進氣口 Al進入N腔，當集成閥5處於工作位置時，N腔內的氣體將通過閥套53上的孔流入氣路I，由氣路I流入低壓缸筒I的左腔，推動增壓活塞2右行，低壓缸筒I右腔內的氣體經氣路II流入集成閥5，最後由閥體上的排氣口 A2排出。當增壓活塞2右行至行程末端時，增壓活塞2端面推動後端蓋4內的先導閥11-2，使得集成閥5內的M腔經控制氣路II與大氣相通，集成閥5的閥芯52在氣壓力作用下向工作位置2移動，從而改變氣流方向。驅動氣體仍然由閥體51上的進氣口 Al進入N腔，當閥芯52處於工作位置2時，氣體將通過閥套53上的另一路孔流入氣路II，再由氣路II流入低壓缸筒I的右腔，推動增壓活塞2左行，低壓缸筒I左腔內的氣體經氣路I流入集成閥5，再閥體上的排氣口 A2排出。當驅動活塞5的端面離開先導閥11-2時，先導閥11-2上的彈簧力隨之推動先導閥11-2復位，斷開控制氣路II。當增壓活塞2左行至行程末端時，增壓活塞2端面推動前端蓋3內先導閥11-1，使得集成閥5內的M腔經控制氣路I與N腔相通，由於閥芯52兩端截面存有面積差，閥芯52將在壓差作用下移動切換氣路。
[0040]以上的【具體實施方式】僅為本創作的較佳實施例，並不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種集成閥式氣驅液增壓泵，其特徵在於:包括低壓缸筒、增壓活塞、前端蓋、後端蓋、集成閥、導流頭、導氣管、高壓缸筒、單向閥、柱塞以及先導閥；其中，所述前端蓋、後端蓋分別設置於低壓缸筒兩端；所述增壓活塞收容於低壓缸筒內，其兩端分別安裝有所述柱塞；所述集成閥安裝在前端蓋上，其通過導氣管與後端蓋上的導流頭相連；所述高壓缸筒分別設置在前端蓋、後端蓋的端部，各高壓缸筒上配有兩個單向閥；所述先導閥分別集成於前端蓋、後端蓋內。
2.如權利要求1所述的集成閥式氣驅液增壓泵，其特徵在於:所述集成閥包括閥體、閥芯和閥套；其中，所述閥體內部固定有所述閥套；所述閥芯兩端截面存有面積差，其收容在閥套，並能在壓差作用下在閥套內部移動。
3.如權利要求1所述的集成閥式氣驅液增壓泵，其特徵在於:所述集成閥上設有進氣口 Al、排氣口 A2、工作口 B1、工作口 B2、控制口 Cl以及控制口 C2。
4.如權利要求3所述的集成閥式氣驅液增壓泵，其特徵在於:所述集成閥上的工作口BI與前端蓋內形成一氣流進出低壓缸筒左腔的氣路I ;集成閥上的工作口 B2通過導氣管、導流頭與後端蓋內形成一氣流進出低壓缸筒右腔的氣路II。
5.如權利要求3所述的集成閥式氣驅液增壓泵，其特徵在於:所述集成閥的控制口Cl、前端蓋、集成閥的控制口 C2構成控制氣路I，前端蓋內的先導閥位於該控制氣路I上；所述集成閥的控制口 Cl與後端蓋構成控制氣路II，後端蓋內的先導閥位於控制氣路II內。
【文檔編號】F04B53/10GK103615365SQ201310608930
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】向忠, 劉劍, 胡旭東, 史偉民 申請人:浙江理工大學