CN102155367B - 一种全平衡式双列径向柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
一种全平衡式双列径向柱塞泵，其偏心部分外部安装滚动轴承，滚动轴承外圈安装一个五边形耐磨套，五边形耐磨套的侧面上有凹槽，凹槽内有圆柱滚子，滚子外侧与柱塞端部相接触，柱塞腔与吸入阀和排出阀分别联通，吸入阀采用复位弹簧外置的结构设计，节约了内部的空间，同时吸入腔与排出腔分别通过斜直孔联通，形成内部流道，进而通过单一的吸入口和排出口与外界联通，通过交流伺服电机直接驱动偏心轴转动，并通过伺服电机实现输出压力和流量无波动调节，本发明减少了离合器和变速齿轮机构，减少泵的体积和质量，并改善设备的性能，同时延长了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及地质钻探技术领域中的柱塞泵，具体涉及一种全平衡式双列径向柱塞泵。
背景技术
目前，地质勘探行业所用的泥浆泵通常是由三相交流异步电动机驱动离合器，进而由离合器带动曲轴旋转，曲轴通过连杆与柱塞相连，从而带动柱塞产生往复运动，实现泥浆的吸入和泵出功能，为了实现不同压力和流量的输出，通常在离合器与泵体之间加装变速齿轮机构进行调速，这些都使得设备整体结构变得复杂，稳定性降低，质量体积庞大，维护也变得复杂。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种全平衡式双列径向柱塞泵，减少泥浆泵的体积和质量，并改善设备的性能，同时延长了设备的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种全平衡式双列径向柱塞泵，包括泵体7，柱塞8和偏心轴14，偏心轴14外部安装有滚动轴承12，柱塞8与滚动轴承12之间由联结机构连接，柱塞8成双排布置，在双排柱塞中间设有吸入***，在每排柱塞的另一侧设有排出***，在柱塞腔30的端部设有吸入阀5；
所述的联结机构包括安装在滚动轴承12外圈的五边形耐磨套11，五边形耐磨套11的外侧表面开有矩形槽，矩形槽内部装有并排放置的圆柱滚子10，圆柱滚子10外侧与柱塞8端部相接触，柱塞8上面开有凹槽，在五边形耐磨套11两侧设有保持架9，保持架9设有与柱塞8凹槽相配合的凸缘，保持架9的台阶凸缘压紧圆柱滚子10于五边形耐磨套11凹槽内。
所述吸入***包括吸入阀5，吸入阀5外设有压盖6，压盖6与吸入阀5之间有空腔相连，两排柱塞8的之间开有五个吸入腔20，两个相邻的吸入腔20之间通过吸入斜直孔19相连，吸入口16开于吸入腔20的压盖6上。
所述排出***包括排出阀4，排出阀4位于柱塞腔30朝向端盖的侧面上开有的圆孔外，同在一侧的排出腔23通过排出斜直孔22相连，两排排出腔23的排出斜直孔22又与沿轴向设置的的排出连接孔24联通，排出口18开于一个排出斜直孔22的开口处，其余排出斜直孔22用螺塞17堵死。
所述的吸入阀5包括吸入阀阀杆28，吸入阀阀杆28安装于压盖6的焊接孔板25上，在焊接孔板25内侧设有吸入阀座29，吸入阀阀杆28端部的锥形结构与阀座29的圆孔相配合，在焊接孔板25外侧设有复位弹簧26，复位弹簧26的端部由双螺母27锁紧，吸入阀阀杆28端部有磨平的平面。
本发明的工作原理为：
一种全平衡式双列径向柱塞泵工作时，外部负载带动偏心轴14旋转，偏心轴14带动五边形耐磨套11产生偏心转动，同时柱塞8端部与五边形耐磨套11凹槽内圆柱滚子10产生相互运动，进而带动柱塞8产生往复运动，当柱塞8由外侧向偏心轴14方向运动时，柱塞腔30内产生负压，吸入阀5口打开，排出阀4口关闭，工作介质从吸入腔20经矩形通道进入柱塞腔30，而吸入腔20由于相互之间通过吸入斜直孔19相互联接，所以通过一个吸入口16可以实现泵的整体工作介质吸入功能；当柱塞8运动到吸入极限位置后进行返程运动时，柱塞腔30内压力为正压，吸入阀5关闭，排出阀4打开，此时柱塞腔30内的工作介质通过柱塞腔30的侧壁孔进入排出腔23，而排出腔23相互之间也通过排出斜直孔22相连通，同时两排排出斜直孔22又通过排出连接孔24相连，故排出阀4可以通过一排出口18实现泵的整体排出功能。
由于采用径向柱塞泵的结构型式，使得柱塞缸的数量增加，令泵的流量输出的波动大为减小，从而改善了泵本身的输出性能，并且，该泵通过交流伺服电机直接驱动偏心轴转动，并通过对伺服电机控制实现输出压力和流量无波动调节，故而减少泥浆泵的体积和质量，并改善设备的性能，同时延长了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明五边形耐磨套11与柱塞8的结构示意图。
图3为本发明吸入腔20与吸入斜直孔19的结构示意图。
图4为本发明排出腔23与排出斜直孔22的结构示意图。
图5为本发明吸入阀5的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
参照图1，一种全平衡式双列径向柱塞泵，包括泵体7，泵体7左侧有前端盖3，前端盖3内部压紧滚动轴承15，滚动轴承15安装于偏心轴14上面，定位套筒1位于滚动轴承内侧且紧贴偏心轴14偏心部分侧面，偏心轴14偏心部分外部安装有滚动轴承12，滚动轴承12与均布的柱塞8通过联结机构进行连接，柱塞8成双排布置，在双排柱塞中间有吸入***，在每排柱塞的另一侧有排出***，柱塞8位于柱塞腔30内，泵体7上安装有吸入阀5和排出阀4，泵体7表面有压盖6密封，右侧由后端盖13密封。
参照图1、2，所述的联结机构包括安装在滚动轴承12外圈的五边形耐磨套11，五边形耐磨套11的外侧表面开有矩形槽，矩形槽内部装有并排放置的圆柱滚子10，圆柱滚子10外侧与柱塞8端部相接触，柱塞8上面开有凹槽，在五边形耐磨套11两侧设有保持架9，保持架9设有与柱塞8凹槽相配合的凸缘，保持架9的台阶凸缘压紧圆柱滚子10于五边形耐磨套11凹槽内，当偏心轴14旋转时，五边形耐磨套14随之摆动，带动柱塞8产生往复运动，该结构柱塞8与耐磨套11之间为面接触，使得相互之间的接触应力减小，使用寿命增加。
参照图1、3、4，所述吸入***包括吸入阀5，吸入阀5外设有压盖6，压盖6与吸入阀5之间有空腔相连，两排柱塞8的之间开有五个吸入腔20，两个相邻的吸入腔20之间通过吸入斜直孔19相连，吸入口16开于吸入腔20的压盖6上。
所述排出***包括排出阀4，排出阀4位于柱塞腔30朝向端盖的侧面上开有的圆孔外，同在一侧的排出腔23通过排出斜直孔22相连，两排排出腔23的排出斜直孔22又与沿轴向设置的的排出连接孔24联通，排出口18开于一个排出斜直孔22的开口处，其余排除斜直孔22用螺塞17堵死，吸入腔20与排除腔23的斜直孔结构，使得工作介质在泵体内部实现分流与合流，而不用使用外部管道联通，使泵结构紧凑，体积减小，质量减轻。
参照图5，所述的吸入阀5包括吸入阀阀杆28，吸入阀阀杆28安装于压盖6的焊接孔板25上，在焊接孔板25内侧设有吸入阀座29，吸入阀阀杆28端部的锥形结构与阀座29的圆孔相配合，可实现吸入阀5的打开与密封，在焊接孔板25外侧设有复位弹簧26，复位弹簧26的端部由双螺母27锁紧，吸入阀阀杆28端部有磨平的平面，安装螺母27时可以防止吸入阀阀杆28与螺母27同步转动的。该结构的吸入阀阀杆28和复位弹簧26的外置，有利于减小泵的径向尺寸，使得泵的体积减小，质量减轻。
本发明的工作原理为：
一种全平衡式双列径向柱塞泵工作时，外部负载带动偏心轴14旋转，偏心轴14带动五边形耐磨套11产生偏心转动，同时柱塞8端部与五边形耐磨套11凹槽内圆柱滚子10产生相互运动，进而带动柱塞8产生往复运动，当柱塞8由外侧向偏心轴14方向运动时，柱塞腔30内产生负压，吸入阀5口打开，排出阀4口关闭，工作介质从吸入腔20经矩形通道进入柱塞腔30，而吸入腔20由于相互之间通过吸入斜直孔19相互联接，所以通过一个吸入口16可以实现泵的整体工作介质吸入功能；当柱塞8运动到吸入极限位置后进行返程运动时，柱塞腔30内压力为正压，吸入阀5关闭，排出阀4打开，此时柱塞腔30内的工作介质通过柱塞腔30的侧壁孔进入排出腔23，而排出腔23相互之间也通过排出斜直孔22相连通，同时两排排出斜直孔22又通过排出连接孔24相连，故排出阀4可以通过一排出口18实现泵的整体排出功能。
附图中：1定位套筒，2密封圈，3前端盖，4排出阀，5吸入阀，6压盖，7阀体，8柱塞，9保持架，10圆柱滚子，11五边形耐磨套，12滚动轴承，13后端盖，14偏心轴，15滚动轴承，16吸入口，17螺塞，18排出口，19吸入斜直孔，20吸入腔，21联通口，22排出斜直孔，23排出腔，24排出连接孔，25安装孔板，26复位弹簧，27螺母，28吸入阀杆，29吸入阀座，30柱塞腔。
Claims (3)
1.一种全平衡式双列径向柱塞泵，包括泵体（7），柱塞（8）和偏心轴（14），偏心轴（14）外部安装有滚动轴承（12），其特征在于：柱塞（8）与滚动轴承（12）之间有联结机构连接，柱塞（8）成双排布置，在双排柱塞中间设有吸入***，在每排柱塞的另一侧设有排出***，在柱塞腔（30）的端部设有吸入阀（5）,所述的联结机构包括安装在滚动轴承（12）外圈的五边形耐磨套（11），五边形耐磨套（11）的外侧表面开有矩形槽，矩形槽内部装有并排放置的圆柱滚子（10），圆柱滚子（10）外侧与柱塞（8）端部相接触，柱塞（8）上面开有凹槽，在五边形耐磨套（11）两侧设有保持架（9），保持架（9）设有与柱塞（8）凹槽相配合的凸缘，保持架（9）的台阶凸缘压紧圆柱滚子（10）于五边形耐磨套（11）凹槽内。
2.根据权利要求1所述的一种全平衡式双列径向柱塞泵，其特征在于：所述吸入***包括吸入阀（5），吸入阀（5）外设有压盖（6），压盖（6）与吸入阀（5）之间有空腔相连，两排柱塞（8）的之间开有五个吸入腔（20），两个相邻的吸入腔（20）之间通过吸入斜直孔（19）相连，吸入口（16）开于吸入腔（20）的压盖（6）上。
3.根据权利要求1所述的一种全平衡式双列径向柱塞泵，其特征在于：所述排出***包括排出阀（4），排出阀（4）位于柱塞腔（30）朝向端盖的侧面上开有的圆孔外，同在一侧的排出腔（23）通过排出斜直孔（22）相连，两排排出腔（23）的排出斜直孔（22）又与沿轴向设置的的排出连接孔（24）联通，排出口（18）开于一个排出斜直孔（22）的开口处，其余排出斜直孔（22）用螺塞（17）堵死。
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