專利名稱：一種高壓大流量柱塞泵線型液力端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓液流泵的重要部件，尤其是涉及高壓大流量高壓柱塞泵的線型液力端。
用于清洗、除垢、管道疏浚等工程以及其它場合中使用的高壓液流泵(高壓清洗機)能輸出數百公斤壓力的液體，甚至達2000公斤以上的超高壓力，利用超高壓射流的物理作用達到工程上要求。高壓液體泵主要包括電機帶動的柱塞泵往復動力裝置，并由2-6只缸(柱塞泵)及其液力端(亦稱流體端)組成，其中柱塞泵及其流體端是其最重要的部件。高壓液體泵(在多數時也稱高壓清洗泵)應該具有相當的流量(如每分鐘流量50升以上)，其中產生并承受超高壓力的是柱塞泵及其液力端，現(xiàn)有的柱塞泵及其液力端有T型、L型、十字型，如以T型柱塞泵及其液力端為例，柱塞泵柱塞在往復運動，而液力端主要作用是不斷對高低壓流體開關閥門的過程，其結構包括高壓溢流腔、低壓流體管道、高低壓單向閥等，閥門或閥芯的運動和流體在液力端的運動是與柱塞泵的往復運動方向垂直的，在柱塞泵抽吸時，高壓腔的單向閥關閉、低壓單向閥芯打開，低壓流體補進，柱塞泵壓縮時，低壓單向閥關閉，高壓單向閥打開，補進的流體被壓縮至高壓腔，而柱塞泵的工作行程大約在4-8cm、工作頻率是每分鐘200-600次，也就意味著液力端要承受如此頻率的壓力變化，對液力端的應力變化也極大，因此，液力端的結構尤其是幾何形狀上具有尖角的部位尤其容易疲勞而受損，由于上述T型、L型、十字型形狀不可避免的在柱塞泵和液力端的交叉部位存在直角，因此此處最易疲勞受損甚至有裂紋開裂等等，這在1000公斤以上壓力、80升/分以上的流量更是容易產生。
現(xiàn)有柱塞泵及其液力端在結構上有一個較笨重的T型等形狀的流體端，加工和裝配工藝復雜，尤其是修理更換零件時要拆卸整個液力端，這也給用戶日常的維護保養(yǎng)帶來不便，在可靠性和壽命上也較難以保證，密封件的更換頻率較高。此外，還有這種類型的泵效率不高，高壓密封較為困難，難以保證在高壓下的流量，事實上這種泵很難以達到每分鐘50L流量的輸出，在用途上受到限制。
本實用新型目的是提供一種不易疲勞受損，尤其是在1000公斤以上壓力下仍有極好工作性能的柱塞泵液力端。
本實用新型目的是提供一種結構簡單的柱塞泵液力端，而且雖然加工精度要求較高，但裝配方便，制造成本低，尤其是更換易損零件簡便，日常維護保養(yǎng)非常方便。
本實用新型目的還在于提供一種效率高、流量大的柱塞泵液力端，使得高壓密封較為簡單可靠，保證在高壓下的流量，尤其本實用新型能用于高壓液體泵。
本實用新型的技術解決方案是一種高壓清洗機的柱塞泵的液力端，包括柱塞套及與之相連的閥座及其閥芯、帶有輸出端的泵頭等組成，閥座內設有在閥座內與柱塞往復運動相同方向滑動的閥芯，閥座的一端與高壓柱塞套平面接觸且在閥芯的周圍形成一工作腔，另一端與泵頭面接觸并在閥芯的周圍形成高壓腔出口，在閥座上閥芯的周圍設有低壓進液孔，進液孔的出口設在上述工作腔位置，且在出口處設有遮蓋出口的可移動閥片，在閥芯上設有對移動閥片的限位裝置，限位裝置與閥片之間設有復位彈簧，閥芯上開有2-4個軸向連至另一端閥座的通孔或槽，此端閥座的出口處的閥芯上有一遮蓋通孔或槽出口的凸起。
本實用新型的可移動閥片與閥芯上設有對移動閥片閥芯開啟距離的限位裝置，其間的距離為3-5mm。決定了工作液輸出量，間接決定了工作流量。
本實用新型的工作機制如下述當柱塞抽吸時，閥芯在高壓出口的凸起與閥座閉合，高壓腔對工作腔沒有影響，閥片移動至限制位置，低壓進液孔導通，工作腔內充滿液體，隨之柱塞壓縮，閥片被壓至遮蓋住低壓進液口，同時工作腔內的液體通過閥芯上的孔并在閥芯與閥座的出口處形成壓力，閥芯向高壓腔內松動，但松動的距離也被閥片和限位裝置之間的距離所限制，工作腔內液體成為高壓腔內工作液，當柱塞又抽吸時，閥芯與座處壓力減少，高壓腔內高壓和復位彈簧一道推動閥芯與閥座閉合，形成了柱塞泵的工作循環(huán)。一般的泵頭是一塊金屬制成，在其上形成高壓和低壓流道并分別與各個柱塞泵液力端閥座上高壓和低壓口連通，并在其上設有總的高壓出口和低壓液體入口，即為高壓液體泵的工作液的出入口。
本實用新型的特點是由于采用單閥芯和一只閥片，起到了普通T型液力端二只單向閥的任用。閥芯的運動與柱塞在同一直線上，即所謂線型液力端。高壓壓力下的部件受力均勻，提供一種不易疲勞受損，尤其能在1000公斤以上壓力、80升/分流量以上仍能正常工作。并經過了連續(xù)幾百小時的工作試驗。本實用新型結構簡單，密封可靠安全，而且加工制造容易，裝配方便，制造成本低，尤其是更換易損零件成本較低。這種與液力端配合的泵頭又比現(xiàn)有的分體泵頭具有更加優(yōu)越的性能。
本實用新型壓力高、流量大、對流量和效率的設計和調節(jié)的余地大，能保證在高壓下的大流量，因此本實用新型用于高壓液體泵的效果更好。
以下結合附圖和通過實施例對本實用新型作進一步說明


圖1為現(xiàn)有的T型液力端結構示意圖圖2為本實用新型剖面結構示意圖圖3為本實用新型的柱塞缸套結構示意圖圖4為本實用新型的閥座結構示意圖圖5為本實用新型的閥座與缸套之間的過渡缸套結構示意圖圖6為本實用新型的閥芯結構示意圖圖7為本實用新型的閥芯的A-A截面圖圖8為本實用新型的閥芯的D端面圖圖9為本實用新型的閥片結構示意圖
圖1所示的T型液力端結構示意圖中，柱塞1為一鋼質柱在柱塞缸套2內往復運動，閥座及其二單向閥芯、閥座3內設有在閥座內與柱塞往復運動垂直方向滑動的二閥芯4，分別用于進出液。
如圖2-9所示，柱塞1為一鋼質柱在柱塞缸套2內往復運動、其端部伸至工作腔內，柱塞的動力由電機和傳動機構提供，鋼套與柱塞的接觸壁設有耐高壓填料2-1和合金襯套2-2，閥座及其閥芯、閥座3內設有在閥座內與柱塞往復運動相同方向滑動的閥芯4，閥座3的一端與高壓柱塞鋼套2平面接觸且在閥芯的周圍形成一工作腔2-3，另一端與泵頭面接觸并在閥芯的周圍形成高壓腔3-3出口，二接觸平面上設有嵌合臺階3-1和O型密封圈3-2，工作腔(即壓力產生處)的截面大于柱塞截面，閥芯4的一端伸在工作腔2-3內，另一端帶有與閥座閉合的凸起4-1伸進高壓腔內，在閥座上閥芯的周圍設有低壓進液孔3-4，進液孔的出口3-5進入上述工作腔位置，為了保證流量，在閥座圍繞閥芯周圍一圈開有多個進液孔，閥座上進液孔的進口處設有一圈槽3-6，由于閥座與泵頭面接觸同時有在中央的高壓腔，低壓進液孔的進口在外緣，因此，閥座上進液孔為一斜孔。在進液孔的出口處設有遮蓋出口的套在閥芯上的可滑動閥片5，在閥芯端部設有一螺母4-2對滑動閥片限位，螺母與閥片之間設有套在閥芯上的復位彈簧4-3，閥片與閥芯上設有對滑動閥片的限位螺母，可以決定流量。閥芯上開有三個軸向連至另一端閥座的通孔或槽4-4，此端閥座的出口處的閥芯有一遮蓋通孔或槽出口的凸起4-1，還包括帶有高壓輸出腔7-2和低壓液體輸入腔7-1的泵頭7等組成。典型的閥座的尺寸為閥芯滑動的內孔直徑為20-32mm，長度為60-80mm，工作腔的直徑為46-60mm，長度為50-75mm。
閥座、閥芯、滑動閥片均為合金材料如8Cr17、鉬合金鋼等制成。
將工作腔制成一獨立的過渡缸套8，其端面分別與閥座面和柱塞缸套的端面接觸。以便于對可能損壞或發(fā)生故障的運動部件進行修理，在泵頭、閥座、過渡缸套、柱塞缸套四個部件面接觸并用固定螺釘9和通過固定側板8將柱塞泵和液力端與機體整體固定，面接觸的O型圈密封較好，可以確保柱塞泵的可靠工作，各個獨立的部件基本上是圓柱型，加工相對容易且成本低，工作可靠。
各個獨立的部件或零件如圖2-8所示，圖3中柱塞缸套與圖5過渡缸套、圖4的閥座與圖5的過渡缸套面接觸之間均設有嵌合臺階3-1和O型密封圈3-2及安放密封圈的槽，過渡缸套與工作腔之間有一倒角2-4，在圖4閥座中開有閥芯孔，使閥芯在閥座中有面接觸滑動，進液孔的出口在工作腔內。圖6閥芯結構示意圖，開有三個軸向連至另一端閥座的通孔4-4，且向外斜的斜孔，孔徑為4-6mm，此孔直到閥芯在閥座中的位置則為三條槽，如圖7閥芯的A-A截面圖，閥芯仍有圓柱面與閥座平滑接觸，又能保證閥芯的結構強度，閥芯推開時槽與閥座間構成了向高壓腔的出口，閥芯的高壓腔出口處凸緣與閥座接觸面為一斜面倒角4-5，可以與閥座密封高壓腔。圖8的端面給出了閥芯在閥座中的位置為三條槽的截面圖。圖9中閥片截面結構示意圖，閥片上與進液孔接觸處設有一凹槽5-1，便于閥片的開合。
在如上所述尺寸條件下，由三缸組合而輸至同一高壓輸出泵頭的流量可以達到每分鐘20-100升，液體壓力為1000-2000公斤以上。
權利要求1．一種高壓大流量柱塞泵的液力端，包括柱塞套及與之相連的閥座及其閥芯、帶有輸出端的泵頭等組成，泵頭上與閥座面接觸并設有高壓和低壓液腔及其進出口，其特征是閥座內設有在閥座內與柱塞往復運動相同方向滑動的閥芯，閥座的一端與高壓柱塞套平面接觸且在閥芯的周圍形成一工作腔，另一端與泵頭面接觸并在閥芯的周圍形成高壓腔出口，在閥座上閥芯的周圍設有低壓進液孔，進液孔的出口設在上述工作腔位置，且在出口處設有遮蓋出口的可移動閥片，在閥芯上設有對移動閥片的限位裝置，限位裝置與閥片之間設有復位彈簧，閥芯上開有2-4個軸向連至閥座另一端高壓腔的通孔或槽，此閥座端的閥芯位置上有一遮蓋所述通孔或槽出口的凸起。
2．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵的液力端，其特征是移動閥片與閥芯上設有對移動閥片的限位裝置之間的距離為3-5mm。
3．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵的液力端，其特征是將工作腔制成一獨立的過渡缸套(8)，其端面分別與閥座面和柱塞缸套的端面接觸。
4．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵及其液力端，其特征是所述閥芯上孔為三個軸向并向外開的斜孔(4-4)，孔徑為4-6mm，直到閥芯在閥座中的位置為三條槽。
5．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵的液力端，其特征是進液孔閥片上與進液孔接觸處設有一凹槽(5-1)。
6．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵的液力端，其特征是所述閥芯上設有對移動閥片的限位裝置為一螺母(4-2)。
7．由權利要求1所述的高壓清洗機的柱塞泵的液力端，其特征是所述閥芯的高壓腔出口處凸緣與閥座接觸面為一斜面倒角(4-5)。
8．由權利要求3所述的高壓清洗機的柱塞泵及其液力端，其特征是所述泵頭、閥座、過渡缸套、柱塞缸套四個部件面接觸并用固定螺釘(9)和通過固定側板(8)將柱塞泵和液力端與機體整體固定。
專利摘要一種高壓大流量柱塞泵的液力端，包括柱塞套及與之相連的閥座及其閥芯、帶有輸出端的泵頭等組成，泵頭上與閥座面接觸并設有高壓和低壓液腔及其進出口，閥座內設有在閥座內與柱塞往復運動相同方向滑動的閥芯，閥座的一端與高壓柱塞套平面接觸且在閥芯的周圍形成一工作腔，另一端與泵頭面接觸并在閥芯的周圍形成高壓腔出口，在閥座上閥芯的周圍設有低壓進液孔，進液孔的出口設在上述工作腔位置，裝配工藝簡單，可用于大流量超高壓清洗泵。
文檔編號F04B39/10GK2336111SQ97247500
公開日1999年9月1日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權日1997年10月15日
發(fā)明者華鐘麟, 華法興 申請人:無錫市高壓清洗設備廠