CN101109377A - 一种高压柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压柱塞泵，旨在提供一种拆装方便、密封性能好、使用寿命长的柱塞泵，其技术方案的要点包括泵座、高压缸和柱塞杆，在高压缸与柱塞杆之间设有密封结构，泵座中部设有略大于柱塞杆外径的轴向通道，其中：所述的泵座与高压缸插接连接，在泵座与高压缸之间设有密封垫；在泵座设有进水通道和出水通道与泵座中部的轴向通道连通；在泵座内设有导向铜套，导向铜套与柱塞杆活动配合；本发明用于高压水切割机。

Description

一种高压柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种泵，尤其是指用于高压水切割装置的一种高压柱塞泵。

背景技术

水射流切割机(超高压水切割机)是通过将精滤过的水增压至200MPa～380MPa，再经过宝石喷嘴形成一种约三倍音速的射流，将其压力能转变为集中的动能，从而达到能切割材料的目的；水射流切割机因其非热源的高能量射流束实现对材料的切割加工，具有切割速度快、精度高、切口平整、无尘埃、无热变形、无污染、减少材料浪费等特点，特别适合切割各种热切割方法难以胜任或不能加工的材料，在航空、军工、玻璃、石材、建筑、装潢等精加工企业中得到了广泛应用，用于钛合金、铜板、钢板、铝板、铸铁、花岗岩、大理石、瓷砖、玻璃、化纤、木材、布匹、纸张、皮革、塑料等材料的切割。

水射流切割机中的核心部件是超高压发生器，超高压发生器是通过机械力或液压力推动高压柱塞泵压缩水体产生超高压，传统的液压力推动超高压发生器，是利用液压站产生的液压力推动柱塞移动压缩水体，可以产生约200MPa～380MPa的水压力，但结构复杂，造价高，使用维护费用高；而机械力推动超高压发生器，是利用电动机直接带动曲轴箱驱动柱塞移动压缩水体，可产生约200MPa～380MPa的水压力，结构相对简单，造价低，使用维护费用也较低，因而社会保有量也较大。机械式超高压发生器中使用的高压柱塞泵，其高压缸内的密封结构通常采用预压缩的芳纶填料，但在超高压状态下，柱塞杆往复运动频率越高，密封材料与柱塞杆之间所产生的热量会严重影响密封性能，降低使用寿命；并且泵座与高压缸之间是整体结构，而高压缸内部密封件属于易损件使用寿命有一定限制，往往需要经常更换，这给使用造成不便；另外，传统的高压柱塞泵其柱塞的导向套均设置在高压缸内，由于导向套需要承受超高压，特别是在水压超过250MPa时，极容易损坏，其使用寿命仅为一周左右的时间，造成运行费用的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种拆装方便、密封性能好、使用寿命长的高压柱塞泵。

本发明的技术方案是这样的：一种高压柱塞泵，包括泵座、高压缸和柱塞杆，在高压缸与柱塞杆之间设有密封结构，泵座中部设有略大于柱塞杆外径的轴向通道，其中：所述的泵座与高压缸插接连接，在泵座与高压缸之间设有密封垫；在泵座设有进水通道和出水通道与泵座中部的轴向通道连通；在泵座内设有导向铜套，导向铜套与柱塞杆活动配合。

上述的一种高压柱塞泵中所述的密封结构是由密封函体、动密封、密封支承环、密封体、两个密封圈、两个环形三角垫组成，密封函体为管状体，其一边设有较小的外径，另一边设有较大的内径，动密封和密封体为外形相似的环形，一边具有外径小的唇边部；动密封、环形三角垫和密封支承环依次装配在密封函体的较大内径部，动密封的唇边部向内；环形三角垫和密封体依次装配在密封函体的外径较小部，密封体的唇边部向外；两个密封圈分别套在动密封和密封体的唇边部。

上述的一种高压柱塞泵中所述的泵座端面设有圆柱形的法兰，该法兰的外径与高压缸的内径相适应，高压缸的一边插接在该法兰上。

上述的一种高压柱塞泵中所述的导向铜套安装在泵座后部的沉孔内，在导向铜套外侧依次设有Y形密封胶圈、垫圈和弹性挡圈，以方便拆卸更换导向铜套。

本发明采用上述结构后，与现有技术相比，具有下述优点：

(1)通过在泵体设置冷却水通道，可以用冷却水强制冷却柱塞杆因摩擦而产生的发热，以保证密封结构的正常使用，延长使用寿命。

(2)通过将泵座与高压缸之间设计成法兰连接，结构简单，而且高压缸的更换更加方便、容易。

(3)通过将导向铜套设置在泵座内，导向铜套在工作时不需要承受高压缸内的超高水压，同等条件下，可延长导向铜套一倍以上的使用寿命。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种具体实施例的结构示意图；

图2是本发明中泵座的结构示意图；

图3是本发明中密封结构的结构示意图。

图中：泵座1、轴向通道1a、进水通道1b、出水通道1c、法兰1d、高压缸2、柱塞杆3、密封结构4、密封函体4a、动密封4b、密封支承环4c、密封体4d、密封圈4e、环形三角垫4f、密封垫5、导向铜套6、Y形密封胶圈7、垫圈8、弹性挡圈9、泵盖10、螺杆11。

具体实施方式

参阅图1至图3所示，本发明的一种高压柱塞泵，包括泵座1、高压缸2和柱塞杆3，泵座1端面设有圆柱形的法兰1d，该法兰1d的外径与高压缸2的内径相适应，高压缸2的一边插接在该法兰1d上，在泵座1与高压缸2之间设有密封垫5；在高压缸2与柱塞杆3之间设有密封结构4，该密封结构4是由密封函体4a、动密封4b、密封支承环4c、密封体4d、两个密封圈4e、两个环形三角垫4f组成，密封函体4a为管状体，其一边设有较小的外径，另一边设有较大的内径，动密封4b和密封体4d为外形相似的环形，一边具有外径小的唇边部；动密封4b、环形三角垫4f和密封支承环4c依次装配在密封函体4a的较大内径部，动密封4b的唇边部向内；环形三角垫4f和密封体4d依次装配在密封函体4a的外径较小部，密封体4d的唇边部向外；两个密封圈4e分别套在动密封4b和密封体4d的唇边部；泵座1中部设有略大于柱塞杆3外径的轴向通道1a，在泵座1上设有进水通道1b和出水通道1c与泵座1中部的轴向通道1a连通；在泵座1内设有导向铜套6，导向铜套6与柱塞杆3活动配合，导向铜套6安装在泵座1后部的沉孔内，在导向铜套6外侧依次设有Y形密封胶圈7、垫圈8和弹性挡圈9，这种结构方式拆装更加方便。

本实用新型具体使用时，参阅图1所示，泵座1、高压缸2、柱塞杆3和泵盖10之间通过四条螺杆11连接固定，拆卸、安装更加方便；工作时柱塞杆3在外力(机械力或液压力)的作用下，沿泵座1和高压缸2做往复移动，水被吸进高压缸2进行压缩后进入蓄能器，且不断循环上述过程；柱塞杆3由于与密封填料摩擦会发热，通过从进水通道1b通入冷却水，对柱塞杆3进行强制冷却，然后从出水通道1c排出，可保证密封结构的正常密封性能；另外，柱塞杆3在导向铜套6的导向作用下，可以稳定运行，并且由于导向铜套6的后置，免其承受超高压的交变水压力，可大大延长其使用寿命。

Claims (4)

1.一种高压柱塞泵，包括泵座(1)、高压缸(2)和柱塞杆(3)，在高压缸(2)与柱塞杆(3)之间设有密封结构(4)，泵座(1)中部设有略大于柱塞杆(3)外径的轴向通道(1a)，其特征在于：所述的泵座(1)与高压缸(2)插接连接，在泵座(1)与高压缸(2)之间设有密封垫(5)；在泵座(1)设有进水通道(1b)和出水通道(1c)与泵座(1)中部的轴向通道(1a)连通；在泵座(1)内设有导向铜套(6)，导向铜套(6)与柱塞杆(3)活动配合。

2.根据权利要求1所述的一种高压柱塞泵，其特征在于：所述的密封结构(4)是由密封函体(4a)、动密封(4b)、密封支承环(4c)、密封体(4d)、两个密封圈(4e)、两个环形三角垫(4f)组成，密封函体(4a)为管状体，其一边设有较小的外径，另一边设有较大的内径，动密封(4b)和密封体(4d)为外形相似的环形，一边具有外径小的唇边部；动密封(4b)、环形三角垫(4f)和密封支承环(4c)依次装配在密封函体(4a)的较大内径部，动密封(4b)的唇边部向内；环形三角垫(4f)和密封体(4d)依次装配在密封函体(4a)的外径较小部，密封体(4d)的唇边部向外；两个密封圈(4e)分别套在动密封(4b)和密封体(4d)的唇边部。

3.根据权利要求1所述的一种高压柱塞泵，其特征在于：所述的泵座(1)端面设有圆柱形的法兰(1d)，该法兰(1d)的外径与高压缸(2)的内径相适应，高压缸(2)的一边插接在该法兰(1d)上。

4.根据权利要求2所述的一种高压柱塞泵，其特征在于：所述的导向铜套(6)安装在泵座(1)后部的沉孔内，在导向铜套(6)外侧依次设有Y形密封胶圈(7)、垫圈(8)和弹性挡圈(9)。

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