CN103016289A

CN103016289A - 一种液压直驱式泥浆泵

Info

Publication number: CN103016289A
Application number: CN2012105284689A
Authority: CN
Inventors: 李星宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2032-12-11
Also published as: CN103016289B

Abstract

本发明公开了一种液压直驱式泥浆泵，包括工作部分和配油部分；其特征是所述工作部分包括等于或大于4的偶数工作组件，各工作组件包括依次连接的设活塞的油缸、设排水活塞的水缸和泵头。在对比相同输出流量的传统泥浆泵情况下，本发明的体积小、重量只有传统泥浆泵的1/3-1/4，在采用自动变量液压***的情况下节能20％以上。

Description

一种液压直驱式泥浆泵

技术领域

本发明属于泥浆泵，具体涉及一种液压直驱式泥浆泵。

背景技术

泥浆泵广泛用于海洋、陆地石油钻探，水电、水利、建筑工程基础灌浆与注浆，物探找矿，高压旋喷，非开挖等机械施工中。目前泥浆泵大多还是采用上世纪50年代技术曲轴机械传动的施工方式，只有少数的单位采用了较为先进的液压马达传动的泥浆泵，但由于这种马达式的泥浆泵还是采用的曲轴加变速齿轮的传动，因此它不是真正意义上的全液压驱动，只能算是半机械半液压的泥浆泵，这几种泥浆泵都存在不能完全溶于自动化控制程序、所需动力大、质量大以及机械磨损快等缺点。随着世界工程机械的不断高速发展更新，全液压及全自动工程机械已经逐步取代传统设备成为机械施工的发展主流，因此，可适应于任何全液压及自动化工程机械、真正融入其所使用的液压***中来，并可实现与之自动化控制联机的泥浆泵成为了此领域创新的重中之重。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种重量轻、体积小、输出能量大、机械磨损小、节能并且易实现自动化控制的液压直驱式泥浆泵。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的液压直驱式泥浆泵，包括工作部分和配油部分；所述工作部分包括等于或大于4的偶数工作组件，各工作组件包括依次连接的设活塞的油缸、设排水活塞的水缸和泵头；所述配油部分包括配油体、设在配油体上的配油阀、设在配油体内的棘轮轴，所述配油阀包括阀座和阀座内的配油阀芯，所述棘轮轴上设有与所述各工作组件中的油缸分别对应的棘轮，棘轮轴的一端与所述配油阀芯连接；所述油缸内的活塞设有前、后活塞杆，活塞通过后活塞杆与所述对应该油缸的棘轮采用齿配合，且通过前活塞杆与水缸的排水活塞连接，油缸内在活塞的前、后两头分别设有串接油腔和推进油腔；所述配油阀通过油道分别与所述各工作组件中油缸的推进油腔连通，工作组件中每两个油缸通过串接油腔相互连通构成油缸组。

本发明还包括液压马达和与液压马达连通的顺序阀，所述液压马达设在配油体上与所述棘轮轴的另一端连接。

所述工作组件为4组，包括每组2只油缸的两组油缸，棘轮上棘轮齿的1/2节圆周长为所述油缸活塞的行程长度；所述配油阀中的配油阀芯在所述棘轮轴驱动下，控制配油阀通过油道向4个油缸进行角差为90度的旋转配油，所述油缸组中的两个油缸之间的配油角差为180度，两个油缸组之间的配油角差为90度。

所述油缸均设有带单向阀的补充油道连通串接油腔和推进油腔。

所述所有工作组件中的油缸、水缸和泵头分别组合成油缸集成模块、水缸集成模块和泵头集成模块，所述配油部分和液压马达、顺序阀组成配油集成模块，所述的这些模块组成一体的机体，所述油道设在所述机体内。

本发明的有益效果：

1、在对比相同输出流量的传统泥浆泵情况下，本发明的体积小、重量只有传统泥浆泵的1/3-1/4，在采用自动变量液压***的情况下节能20％以上。

2、在工程机械不断向自动化迈进的时代，本发明能够轻易完全融入其自动化程序中来。

3、本发明采用的是液压油缸直推式结构，在输出最高压力的同时还能进行全排量的输出，这在传统泥浆泵来说是万万不能达到的。

4、由于机械磨损小以及排水活塞可采用润滑方式，因此本发明大大超过了传统泥浆泵的使用寿命。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的AA向视图。

图3是图1的BB向视图。

图4、图5分别是本发明中补充油道的工作状态示意图。

具体实施方式

见图1-图3，液压直驱式泥浆泵，本发明提供的液压直驱式泥浆泵，包括工作部分和配油部分；所述工作部分包括4组工作组件，各工作组件包括依次连接的设活塞5的油缸、设排水活塞12的水缸和泵头，共计包括4个油缸I、II、III、IV，4个水缸和4个泵头，水缸和泵头均为现有技术；油缸包括油缸体17、设在油缸体17内的油缸套9，活塞5设在油缸套9内；水缸包括水缸体15、设在水缸体15内的水缸套13，排水活塞12设在水缸套13内，水缸体15上设有与水缸套13内腔连通的观察孔11和排污孔16；所述配油部分包配油体18、设在配油体18上的配油阀、设在配油体18内的棘轮轴2，所述配油阀包括阀座24和阀座24内的配油阀芯25，阀座24上设有进油口29、回油口28和顺序阀22，顺序阀22上设有出油口23和调节手柄3；所述棘轮轴2上设有与所述各工作组件中的油缸分别对应的棘轮27，棘轮27上设有棘轮齿26，棘轮轴2的一端与所述配油阀芯25连接；所述油缸内的活塞5设有前、后活塞杆6、1，活塞5的后活塞杆1上设有齿条与所述对应该油缸5的棘轮27上的棘轮齿26配合，活塞5通过前活塞杆6与水缸的排水活塞12连接，油缸内在活塞5的前、后两头分别设有串接油腔10和推进油腔4；所述配油阀通过油道分别与所述各工作组件中油缸的推进油腔4连通，工作组件包括两组油缸，其中油缸I、II为一组，油缸III、IV为一组，每一组中的两个油缸(油缸I、II和油缸III、IV)它们的串接油腔4通过另设的油道相互连通构成油缸组；所述配油体18上还设有液压马达19，顺序阀22的输出油口23与液压马达19的进油口30相连接，液压马达19与棘轮轴2的另一端连接；

所述棘轮27上棘轮齿26的1/2节圆周长为所述油缸活塞5的行程长度；所述配油阀中的配油阀芯25在所述棘轮轴2驱动下，控制配油阀通过油道21(a、b、c、d)向4只油缸进行角差为90度的旋转配油，两个油缸组中，油缸I、II的配油角差为180度，油缸III、IV的配油角差为180度，油缸组(油缸I、II)与油缸组(油缸III、IV)之间的配油角差为90度；

所述油缸均设有带单向阀7的补充油道8连接串接油腔10和推进油腔4；

所有工作组件中的油缸、水缸和泵头分别组合成油缸集成模块32、水缸集成模块33和泵头集成模块14；所述配油部分的配油体18、配油阀、棘轮轴2、棘轮27和液压马达19、顺序阀22等组成配油集成模块31，所述的这些模块14、31、32、33组成一体的机体，所述油道设在所述机体内。

配油阀和顺序阀连接到主***油路中，将液压***的压力油接入配油阀上的进油口29，将配油阀上的回油口28接入液压***的油箱。当液压***开始向泥浆泵供油后就会有一股压力油通向4只油缸I、II、III、IV中的其中2只油缸，并推动油缸活塞5开始运动，此时油缸活塞5的后活塞杆1上的齿条便带动棘轮齿26以及棘轮轴2开始转动，由于配油集成模块31上的配油阀中的配油阀芯25与棘轮轴2同心相连所以配油阀芯25也开始通过配油集成模块31内油道21的油口a、b、c、d对4个油缸I、II、III、IV进行角差为90度的旋转配油。此时油缸集成模块32内的4只油缸I、II、III、IV便开始做角差为90度的规律性往复运动，它的规律为油缸I、II之间的配油角差为180度、油缸III、IV之间的配油角差为180度，油缸组(油缸I、II)与油缸组(油缸III、IV)之间的配油角差为90度。由于油缸I、II和油缸II、IV分别通过串接油腔10相连接并为180度配油角差，所以在规律往复运动中油缸I、II、III、IV的回程不需要用***的流量完成。参见图4、图5，在油缸I的串接油腔10没油或少油的情况下，油缸I中的活塞5至左边行程极限位置之间会出现一段距离L的空间，这时油缸II中的活塞5的运动位置会越过油缸套9上的补充油道8，该油缸II上的单向阀7打开，压力油通过补充油道8和串接油腔10向油缸I补充油，如果串接油腔10处于充满油的状态，油缸II活塞5的运动位置便不会超越补充油道8。当各只油缸I、II、III、IV正常工作后直接推动连接在油缸前活塞杆6上的排水活塞12做规律性往复运动，使之完成泥浆泵的吸排水工作。水缸集成模块33上的观察口11是用来加注排水活塞12润滑油的，当排水活塞12磨损泄漏液体时便打开排污口16将之清理。

液压马达19在正常情况下为休眠状态或无功状态，它的开启与否取决于顺序阀22上调节手柄3所设置的开启压力，只有在泥浆泵非正常情况下出现瞬间死机时，泥浆泵会瞬间产生***高压从而将顺序阀22打开并向液压马达19供油，此时液压马达10会带动马达棘轮20使配油配油阀芯25旋转并让泥浆泵回复正常工作，之后液压马达19又回到休眠状态。

本发明还可以采用数量大于4的偶数工作组件，其中油缸的配油规律按n个偶数工作组件/360度的配油角配油。

Claims

1.一种液压直驱式泥浆泵，包括工作部分和配油部分；其特征是所述工作部分包括等于或大于4的偶数工作组件，各工作组件包括依次连接的设活塞的油缸、设排水活塞的水缸和泵头；所述配油部分包括配油体、设在配油体上的配油阀、设在配油体内的棘轮轴，所述配油阀包括阀座和阀座内的配油阀芯，所述棘轮轴上设有与所述各工作组件中的油缸分别对应的棘轮，棘轮轴的一端与所述配油阀芯连接；所述油缸内的活塞设有前、后活塞杆，活塞通过后活塞杆与所述对应该油缸的棘轮采用齿配合，且通过前活塞杆与水缸的排水活塞连接，油缸内在活塞的前、后两头分别设有串接油腔和推进油腔；所述配油阀通过油道分别与所述各工作组件中油缸的推进油腔连通，工作组件中每两个油缸通过串接油腔相互连通构成油缸组。

2.根据权利要求1所述的液压直驱式泥浆泵，其特征是还包括液压马达和与液压马达连通的顺序阀，所述液压马达设在配油体上与所述棘轮轴的另一端连接。

3.根据权利要求1或2所述的液压直驱式泥浆泵，其特征是所述工作组件为4组，包括两个油缸组，棘轮上棘轮齿的1/2节圆周长为所述油缸活塞的行程长度；所述配油阀中的配油阀芯在所述棘轮轴驱动下，控制配油阀通过油道向4个油缸进行角差为90度的旋转配油，所述油缸组中的两个油缸之间的配油角差为180度，两个油缸组之间的配油角差为90度。

4.根据权利要求3所述的液压直驱式泥浆泵，其特征是所述油缸均设有带单向阀的补充油道连通串接油腔和推进油腔。

5.根据权利要求4所述的液压直驱式泥浆泵，其特征是所述所有工作组件中的油缸、水缸和泵头分别组合成油缸集成模块、水缸集成模块和泵头集成模块，所述配油部分和液压马达、顺序阀组成配油集成模块，所述的这些模块组成一体的机体，所述油道设在所述机体内。