專利名稱：閥式深井軸向柱塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥式深井軸向柱塞泵。
背景技術(shù)：
軸向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好，體積小，重量輕，排出壓力高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于船舶、航空、礦山、冶金、壓鑄等行業(yè)的各類機(jī)械中。其中閥式柱塞泵比其他柱塞泵對介質(zhì)的清潔度要求更低，因此特別適用于高壓且介質(zhì)清潔程度不高的場合，如煤層氣井或油井開采設(shè)備。目前在高壓液壓系統(tǒng)中使用的油泵常采用一種閥式深井軸向柱塞泵，這種柱塞泵的泵體由上下兩泵體靠螺栓緊固連接而成。在下泵體上加工有出油道和四級階梯形的柱塞套孔。在柱塞套孔上部的一、二級階梯孔中，安裝有柱塞套，柱塞套中裝有球頂且?guī)咕壍闹?。柱塞套孔中部第三級孔中裝有配油閥體，下部第四級的螺紋孔中擰有內(nèi)六角空心螺塞。在柱塞套與配油閥體之間、配油閥體與螺塞之間以及配油閥體與下泵體之間有密封件， 在配油閥體上加工有上大下小的臺階形進(jìn)油孔和上小下大的三級階梯形出油孔，進(jìn)油孔的上級大孔中放置有進(jìn)油閥鋼球，出油孔的中級孔中放置有出油閥鋼球和彈簧，出油孔的下級螺紋孔中設(shè)置有封口鋼球和絲堵。上泵體為空心筒狀，其中通過向心軸承和推力軸承支撐的帶斜推肩的轉(zhuǎn)軸，當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，斜推肩上的推力軸承可迫使柱塞向下運動或彈簧上頂柱塞的凸緣使柱塞上升，于是液壓油便可從油箱經(jīng)油孔流入柱塞套，進(jìn)一步被柱塞作用經(jīng)出油孔及出油道送到工作油缸中。這種閥配流柱塞油泵存在以下缺點1.柱塞往復(fù)運動過程中，柱塞頭部與推力軸承之間是滑動磨擦，易磨損；2.柱塞與柱塞套之間在潤滑不良，或輸送含有雜質(zhì)的介質(zhì)的情況下，如原油，水等，易造成磨損，泄露等現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種磨損小，使用壽命長，密封效果好，不易泄漏的適用于煤層氣井及油井開采的閥式軸向柱塞泵。閥式深井軸向柱塞泵，包括泵體、封閉泵體上端開口的頂蓋和封閉泵體下端開口的底蓋，所述的泵體內(nèi)設(shè)有泵軸、偏心塊和帶球頂?shù)闹?，所述的偏心塊與所述的泵軸固接，所述的柱塞的球頂?shù)志o所述的偏心塊，所述的柱塞上套接有彈簧，所述的泵軸與外部動力源連接；所述的泵體上開設(shè)有介質(zhì)入口和介質(zhì)出口，所述的介質(zhì)入口處設(shè)有入口閥，所述的介質(zhì)出口處設(shè)有出口閥；其特征在于所述的泵體呈柱狀體，所述的泵體中心設(shè)有允許所述的泵軸貫穿的軸孔，軸孔外圍均勻分布有一圈容納柱塞的容置孔，所述的容置孔與介質(zhì)入口連通；所述的容置孔通過出口閥與介質(zhì)出口連通，所述的泵體內(nèi)設(shè)有壓緊所述的出口閥和進(jìn)口閥的閥套壓座；
所述的柱塞固接一與容置孔適配的活塞，活塞做往復(fù)運動以完成介質(zhì)的吸入與排出。進(jìn)一步，所述的球頂與偏心塊之間設(shè)有第一推力軸承。進(jìn)一步，所述的容置孔中部具有向內(nèi)延伸的凸環(huán)，所述的柱塞底部具有外凸的臺階，所述的彈簧一端抵緊所述的凸環(huán)、另一端抵緊所述的臺階，所述的臺階外設(shè)有柱塞環(huán)；所述的活塞位于凸環(huán)之上，所述的活塞與容置孔之間設(shè)有活塞填料，所述的出口閥與所述的活塞填料之間設(shè)有填料壓環(huán)。進(jìn)一步，所述的球頂為圓球，所述的球頂置于球座內(nèi)，所述的球座與所述的柱塞固接。進(jìn)一步，所述的泵體上、以軸孔為中心均勻分布有多個平衡腔室，所述的平衡腔室與所述的容置孔處于同一個圓周上、且等角度間隔設(shè)置，所述的平衡腔室由上下對稱的一對盲孔組成，上盲孔通過所述的進(jìn)口閥與所述的介質(zhì)入口連通，所述的上盲孔與所述的容置孔連通。進(jìn)一步，所述的進(jìn)口閥與閥套壓座之間設(shè)有調(diào)整塊，所述的進(jìn)口閥和調(diào)整塊均置于所述的上盲孔內(nèi)；所述的閥套壓座與所述的泵軸之間設(shè)有壓座填料，所述的壓座填料上方設(shè)有將壓座填料向出口閥和調(diào)整塊壓緊的固定座。進(jìn)一步，所述的泵體的上端緣向上延伸、形成與頂蓋適配的上筒體，所述的泵軸通過聯(lián)軸件與外部動力源輸出軸連接，所述的聯(lián)軸件穿設(shè)與所述的頂蓋，所述的聯(lián)軸件與上筒體之間設(shè)有第一軸承；所述的泵體的下端緣向下延伸、形成容納偏心塊且與底蓋適配的下筒體，所述的下筒體與所述的底蓋通過螺紋連接，所述的下筒體與所述的泵軸之間設(shè)有一對第二軸承， 所述的泵軸與所述的底蓋之間設(shè)有第二推力軸承。進(jìn)一步，所述的底蓋與油箱固接。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是將泵體做出一個完整的柱體，僅上、下兩端開口，中部呈轉(zhuǎn)輪彈膛式，泵軸穿設(shè)于中心的軸孔中，柱塞均勻分布于泵軸外圍。柱塞上固接與容置孔適配的活塞、使容置孔和活塞形成一個活塞缸，通過活塞的往復(fù)運動改變?nèi)葜每變?nèi)的壓力從而實現(xiàn)介質(zhì)的抽吸。具體來說外部動力源帶動聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸器帶動泵軸轉(zhuǎn)動，泵軸帶動偏心塊轉(zhuǎn)動，從而使推力軸承迫使柱塞在柱塞缸內(nèi)從最低處往上運動到最高處，隨著偏心塊進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，柱塞在彈簧的作用下，從最高處往下運動到最低處，完成活塞的往復(fù)運動； 活塞往下運動，出口閥球關(guān)閉，同時進(jìn)口閥球開啟，介質(zhì)從介質(zhì)入口流入進(jìn)口閥，然后從進(jìn)口閥經(jīng)流道流入容置孔內(nèi)；活塞往上運動，進(jìn)口閥球關(guān)閉，同時出口閥球開啟，介質(zhì)被壓入出口閥輸出。在泵體上設(shè)置平衡腔室，上盲孔內(nèi)放置進(jìn)口閥和調(diào)整塊，下盲孔空置而起到穩(wěn)壓作用。 上盲孔與容置孔連通，從而將介質(zhì)輸入容置孔內(nèi)。為簡化加工工藝，保證加工精度，本發(fā)明將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的斜盤與軸一體結(jié)構(gòu)分離， 而采用偏心塊與泵軸組合配套。為減小柱塞與推力軸承之間的磨損，提高柱塞與柱塞套之間的密封可靠性，本發(fā)明將柱塞、球頂、球座、柱塞環(huán)、彈簧和活塞形成一個柱塞組合結(jié)構(gòu)。工作過程中，傳統(tǒng)的柱塞結(jié)構(gòu)與推力軸承或斜盤之間的摩擦為滑動摩擦，而本發(fā)明推力軸承與柱塞之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橥屏S承與球頂之間的滾動摩擦，且球頂采用摩擦系數(shù)更小的陶瓷材料，大大減小了磨損；傳統(tǒng)的柱塞與柱塞套都為金屬材料，兩者之間的密封靠間隙密封或者柱塞上的O形橡膠密封圈，如果在潤滑不良或輸送介質(zhì)含有雜質(zhì)的情況下，易造成磨損，泄露等現(xiàn)象，本發(fā)明采用活塞與活塞填料之間的滑動和密封代替?zhèn)鹘y(tǒng)的間隙密封形式或者柱塞上的O形橡膠密封圈與柱塞套之間的滑動和密封，活塞采用氧化鋯材料，活塞填料采用填充石墨材料，材料摩擦系數(shù)小，使兩者之間磨損更小，密封效果更好，且材料具有自潤滑性能，介質(zhì)適應(yīng)性也更好，更適合輸送含雜質(zhì)或潤滑性能差的介質(zhì)。傳統(tǒng)柱塞泵驅(qū)動力均采用正向輸入，即動力端直接與電機(jī)相連。本發(fā)明采用液力端置于動力端之上的結(jié)構(gòu)形式，即傳動軸穿過液力端再與電機(jī)相連，實現(xiàn)了一種反向動力輸入的新型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有磨損小，使用壽命長，密封效果好，不易泄漏的優(yōu)點。
圖1是現(xiàn)有的閥式深井軸向柱塞泵的示意圖。圖2是本發(fā)明的剖視圖。圖3是柱塞組合結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖4是泵體的示意圖。
具體實施例方式參照附圖2、3，進(jìn)一步說明本發(fā)明閥式深井軸向柱塞泵，包括泵體1、封閉泵體1上端開口的頂蓋2和封閉泵體1下端開口的底蓋3，所述的泵體1內(nèi)設(shè)有泵軸4、偏心塊5和帶球頂?shù)闹?，所述的偏心塊5 與所述的泵軸4固接，所述的柱塞6的球頂61抵緊所述的偏心塊5，所述的柱塞6上套接有彈簧62，所述的泵軸4與外部動力源連接，；所述的泵體1上開設(shè)有介質(zhì)入口 a和介質(zhì)出口，所述的介質(zhì)入口 a處設(shè)有入口閥 8，所述的介質(zhì)出口處設(shè)有出口閥9 ；所述的泵體1呈柱狀體，所述的泵體1中心設(shè)有允許所述的泵軸4貫穿的軸孔11， 軸孔11外圍均勻分布有一圈容納柱塞6的容置孔12，所述的容置孔12與介質(zhì)入口 a連通； 所述的容置孔12通過出口閥9與介質(zhì)出口連通，所述的泵體1內(nèi)設(shè)有壓緊所述的出口閥9 和進(jìn)口閥8的閥套壓座10 ；所述的柱塞6固接一與容置孔適配的活塞63，活塞63做往復(fù)運動以完成介質(zhì)的吸入與排出。所述的球頂61與偏心塊5之間設(shè)有第一推力軸承51。所述的容置孔12中部具有向內(nèi)延伸的凸環(huán)121，所述的柱塞6底部具有外凸的臺階64，所述的彈簧62 —端抵緊所述的凸環(huán)121、另一端抵緊所述的臺階64，所述的臺階64 外設(shè)有柱塞環(huán)；65所述的活塞63位于凸環(huán)121之上，所述的活塞63與容置孔12之間設(shè)有活塞填料 66，所述的出口閥9與所述的活塞填料66之間設(shè)有填料壓環(huán)67。所述的球頂61為圓球，所述的球頂61置于球座68內(nèi)，所述的球座68與所述的柱塞6固接。 所述的泵體1上、以軸孔11為中心均勻分布有多個平衡腔室，所述的平衡腔室與所述的容置孔12處于同一個圓周上、且等角度間隔設(shè)置，所述的平衡腔室由上下對稱的一對盲孔組成，上盲孔131通過所述的進(jìn)口閥8與所述的介質(zhì)入口 a連通，所述的上盲孔131 與所述的容置孔12連通。所述的進(jìn)口閥8與閥套壓座10之間設(shè)有調(diào)整塊81，所述的進(jìn)口閥8和調(diào)整塊81 均置于所述的上盲孔131內(nèi)；所述的閥套壓座10與所述的泵軸4之間設(shè)有壓座填料101， 所述的壓座填料101上方設(shè)有將壓座填料101向出口閥9和調(diào)整塊81壓緊的固定座102。所述的泵體1的上端緣向上延伸、形成與頂蓋適配的上筒體14，所述的泵軸4通過聯(lián)軸件15與外部動力源輸出軸連接，所述的聯(lián)軸件15穿設(shè)與所述的頂蓋2，所述的聯(lián)軸件 15與上筒體14之間設(shè)有第一軸承；所述的泵體1的下端緣向下延伸、形成容納偏心塊5且與底蓋3適配的下筒體15， 所述的下筒體15與所述的底蓋3通過螺紋連接，所述的下筒體15與所述的泵軸4之間設(shè)有一對第二軸承，所述的泵軸4與所述的底蓋3之間設(shè)有第二推力軸承7。所述的底蓋3與油箱31固接。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是將泵體做出一個完整的柱體，僅上、下兩端開口，中部呈轉(zhuǎn)輪彈膛式，泵軸穿設(shè)于中心的軸孔中，柱塞均勻分布于泵軸外圍。柱塞上固接與容置孔適配的活塞、使容置孔和活塞形成一個活塞缸，通過活塞的往復(fù)運動改變?nèi)葜每變?nèi)的壓力從而實現(xiàn)介質(zhì)的抽吸。具體來說外部動力源帶動聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸器帶動泵軸轉(zhuǎn)動，泵軸帶動偏心塊轉(zhuǎn)動，從而使推力軸承迫使柱塞在柱塞缸內(nèi)從最低處往上運動到最高處，隨著偏心塊進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，柱塞在彈簧的作用下，從最高處往下運動到最低處，完成活塞的往復(fù)運動； 活塞往下運動，出口閥球關(guān)閉，同時進(jìn)口閥球開啟，介質(zhì)從介質(zhì)入口流入進(jìn)口閥，然后從進(jìn)口閥經(jīng)流道流入容置孔內(nèi)；活塞往上運動，進(jìn)口閥球關(guān)閉，同時出口閥球開啟，介質(zhì)被壓入出口閥輸出。在泵體上設(shè)置平衡腔室，上盲孔內(nèi)放置進(jìn)口閥和調(diào)整塊，下盲孔空置而起到穩(wěn)壓作用。上盲孔與容置孔連通，從而將介質(zhì)輸入容置孔內(nèi)。為簡化加工工藝，保證加工精度，本發(fā)明將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的斜盤與軸一體結(jié)構(gòu)分離， 而采用偏心塊與泵軸組合配套。為減小柱塞與推力軸承之間的磨損，提高柱塞與柱塞套之間的密封可靠性，本發(fā)明將柱塞、球頂、球座、柱塞環(huán)、彈簧和活塞形成一個柱塞組合結(jié)構(gòu)。工作過程中，傳統(tǒng)的柱塞結(jié)構(gòu)與推力軸承或斜盤之間的摩擦為滑動摩擦，而本發(fā)明推力軸承與柱塞之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橥屏S承與球頂之間的滾動摩擦，且球頂采用摩擦系數(shù)更小的陶瓷材料，大大減小了磨損；傳統(tǒng)的柱塞與柱塞套都為金屬材料，兩者之間的密封靠間隙密封或者柱塞上的0形橡膠密封圈，如果在潤滑不良或輸送介質(zhì)含有雜質(zhì)的情況下，易造成磨損，泄露等現(xiàn)象，本發(fā)明采用活塞與活塞填料之間的滑動和密封代替?zhèn)鹘y(tǒng)的間隙密封形式或者柱塞上的0形橡膠密封圈與柱塞套之間的滑動和密封，活塞采用氧化鋯材料，活塞填料采用填充石墨材料，材料摩擦系數(shù)小，使兩者之間磨損更小，密封效果更好，且材料具有自潤滑性能，介質(zhì)適應(yīng)性也更好，更適合輸送含雜質(zhì)或潤滑性能差的介質(zhì)。傳統(tǒng)柱塞泵驅(qū)動力均采用正向輸入，即動力端直接與電機(jī)相連。本發(fā)明采用液力端置 于動力端之上的結(jié)構(gòu)形式，即傳動軸穿過液力端再與電機(jī)相連，實現(xiàn)了一種反向動力輸入的新型結(jié)構(gòu)。 本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.閥式深井軸向柱塞泵，包括泵體、封閉泵體上端開口的頂蓋和封閉泵體下端開口的底蓋，所述的泵體內(nèi)設(shè)有泵軸、偏心塊和帶球頂?shù)闹?，所述的偏心塊與所述的泵軸固接， 所述的柱塞的球頂?shù)志o所述的偏心塊，所述的柱塞上套接有彈簧，所述的泵軸與外部動力源連接；所述的泵體上開設(shè)有介質(zhì)入口和介質(zhì)出口，所述的介質(zhì)入口處設(shè)有入口閥，所述的介質(zhì)出口處設(shè)有出口閥；其特征在于所述的泵體呈柱狀體，所述的泵體中心設(shè)有允許所述的泵軸貫穿的軸孔， 軸孔外圍均勻分布有一圈容納柱塞的容置孔，所述的容置孔與介質(zhì)入口連通；所述的容置孔通過出口閥與介質(zhì)出口連通，所述的泵體內(nèi)設(shè)有壓緊所述的出口閥和進(jìn)口閥的閥套壓座；所述的柱塞固接一與容置孔適配的活塞，活塞做往復(fù)運動以完成介質(zhì)的吸入與排出。
2.如權(quán)利要求1所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的球頂與偏心塊之間設(shè)有第一推力軸承。
3.如權(quán)利要求2所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的容置孔中部具有向內(nèi)延伸的凸環(huán)，所述的柱塞底部具有外凸的臺階，所述的彈簧一端抵緊所述的凸環(huán)、另一端抵緊所述的臺階，所述的臺階外設(shè)有柱塞環(huán)；所述的活塞位于凸環(huán)之上，所述的活塞與容置孔之間設(shè)有活塞填料，所述的出口閥與所述的活塞填料之間設(shè)有填料壓環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的球頂為圓球，所述的球頂置于球座內(nèi)，所述的球座與所述的柱塞固接。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的泵體上、以軸孔為中心均勻分布有多個平衡腔室，所述的平衡腔室與所述的容置孔處于同一個圓周上、 且等角度間隔設(shè)置，所述的平衡腔室由上下對稱的一對盲孔組成，上盲孔通過所述的進(jìn)口閥與所述的介質(zhì)入口連通，所述的上盲孔與所述的容置孔連通。
6.如權(quán)利要求5所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的進(jìn)口閥與閥套壓座之間設(shè)有調(diào)整塊，所述的進(jìn)口閥和調(diào)整塊均置于所述的上盲孔內(nèi)；所述的閥套壓座與所述的泵軸之間設(shè)有壓座填料，所述的壓座填料上方設(shè)有將壓座填料向出口閥和調(diào)整塊壓緊的固定座。
7.如權(quán)利要求6所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的泵體的上端緣向上延伸、形成與頂蓋適配的上筒體，所述的泵軸通過聯(lián)軸件與外部動力源輸出軸連接，所述的聯(lián)軸件穿設(shè)與所述的頂蓋，所述的聯(lián)軸件與上筒體之間設(shè)有第一軸承；所述的泵體的下端緣向下延伸、形成容納偏心塊且與底蓋適配的下筒體，所述的下筒體與所述的底蓋通過螺紋連接，所述的下筒體與所述的泵軸之間設(shè)有一對第二軸承，所述的泵軸與所述的底蓋之間設(shè)有第二推力軸承。
8.如權(quán)利要求7所述的閥式深井軸向柱塞泵，其特征在于所述的底蓋與油箱固接。
全文摘要
閥式深井軸向柱塞泵，包括泵體、封閉泵體上端開口的頂蓋和封閉泵體下端開口的底蓋，泵體內(nèi)設(shè)有泵軸、偏心塊和帶球頂?shù)闹?，偏心塊與泵軸固接，柱塞的球頂?shù)志o偏心塊，柱塞上套接有彈簧，泵軸與外部動力源連接；泵體上開設(shè)有介質(zhì)入口和介質(zhì)出口，介質(zhì)入口處設(shè)有入口閥，介質(zhì)出口處設(shè)有出口閥；泵體呈柱狀體，泵體中心設(shè)有允許泵軸貫穿的軸孔，軸孔外圍均勻分布有一圈容納柱塞的容置孔，容置孔與介質(zhì)入口連通；容置孔通過出口閥與介質(zhì)出口連通，泵體內(nèi)設(shè)有壓緊出口閥和進(jìn)口閥的閥套壓座；柱塞固接一與容置孔適配的活塞，活塞做往復(fù)運動以完成介質(zhì)的吸入與排出。本發(fā)明具有磨損小，使用壽命長，密封效果好，不易泄漏的優(yōu)點。
文檔編號F04B53/00GK102155391SQ201110073820
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者張華軍, 張鶴 申請人:杭州佳湖科技有限公司