CN103316799B - 高压水利喷射*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压水利喷射***，包括闭式液压泵和径向柱塞马达；所述闭式液压泵包括与油箱连通的主泵、伸缩端与所述主泵连接并驱动所述主泵的斜盘伺服油缸，所述主泵的油路上连接有溢流阀，所述斜盘伺服油缸的油路上还连通有用于调节斜盘伺服油缸的斜盘倾斜角度的控制装置；所述闭式液压泵具有高压出油口和进油口，其中所述径向柱塞马达的进油口与所述高压出油口连通，出油口与所述低压进油口连通。该高压水利喷射***的结构设计可以实现高压水利喷射泵的无级变速，进而能够随时控制水力喷射的压力。
Description
技术领域
本发明涉及高压水利喷射技术领域，更具体地说，涉及一种高压水利喷射***。
背景技术
高压水利喷射是近年来发展起来的高新技术，其具有介质低廉、能量集中、传输效率高、环保等优点，被广泛应用于石油、采矿、冶金等行业。
现有技术中的高压水利喷射泵一般都是通过电机直接驱动，或者利用发动机通过机械方式驱动。然而上述两种驱动方式都不能够实现高压水利喷射泵在允许转速范围内的无级变速，从而也就不能够随时根据实际的工作情况控制水力喷射的压力，进而增加了高压水利喷射泵的安全隐患。
综上所述，如何实现高压水利喷射泵的无级变速，进而能够随时控制水力喷射的压力，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高压水利喷射***，该高压水利喷射***的结构设计可以实现高压水利喷射泵的无级变速，进而能够随时控制水力喷射的压力。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高压水利喷射***，包括闭式液压泵和径向柱塞马达；
所述闭式液压泵包括与油箱连通的主泵、伸缩端与所述主泵连接并驱动所述主泵的斜盘伺服油缸，所述主泵的油路上连接有溢流阀，所述斜盘伺服油缸的油路上还连通有用于调节斜盘伺服油缸的斜盘倾斜角度的控制装置；
所述闭式液压泵具有高压出油口和低压进油口，其中所述径向柱塞马达的进油口与所述高压出油口连通，出油口与所述低压进油口连通。
优选地，所述闭式液压泵还具有用于测量所述斜盘伺服油缸的高压油口的第一测压口和用于测量低压油口的第二测压口，且溢流阀串接于所述高压出油口与第二测压口之间。
优选地，所述控制装置具体为串接于所述斜盘伺服油缸的油路上的单向减压阀。
优选地，所述控制装置包括手柄和并联设置于所述斜盘伺服油缸的油路上的第一单向减压阀和第二单向减压阀，第一单向减压阀和第二单向减压阀的流向相反，且所述手柄可选择的调节第一单向减压阀或第二单向减压阀的开合度。
优选地，所述主泵的油路上还串接有第一过滤器。
优选地，所述径向柱塞马达的数量为两个且并联设置。
优选地，所述高压出油口与并联设置的两个径向柱塞马达之间还设置有选择阀。
优选地，所述主泵的油路上还串接有高压蓄能器。
优选地，所述闭式液压泵还开设有用于测量高压出油口的第三测压口和用于测量低压进油口的第四测压口，所述第三测压口与第四测压口之间还串接有冲洗阀，且所述冲洗阀的出油口与所述闭式液压泵的壳体内部冷却通道连通。
优选地，所述主泵与油箱之间还串接有补油泵
本发明提供的高压水利喷射***包括闭式液压泵和径向柱塞马达，其中闭式液压泵包括与油箱连通的主泵和斜盘伺服油缸，其中斜盘伺服油缸的伸缩端与主泵连接并驱动主泵工作，主泵的油路上连接有溢流阀，斜盘伺服油缸的油路上还连通有用于调节斜盘伺服油缸的斜盘倾斜角度的控制装置，即该控制装置可以调节斜盘伺服油缸内部油路的液压油的流量。另外，闭式液压泵具有高压出油口和低压进油口，其中径向柱塞马达的进油口与高压出油口连通，径向柱塞马达的出油口与所述低压进油口连通。
本发明实施例提供的高压水利喷射***中，主泵的油路上连接有溢流阀，溢流阀可以调节主泵的油路的压力，同时利用控制装置调节斜盘伺服油缸内部油路的液压油的流量，进而通过斜盘伺服油缸的驱动力调节主泵内部的液压油的流量，从而实现调节径向柱塞马达的转速，实现无极变速，可以根据实际的工作情况调节径向柱塞马达的转速，控制水力喷射的压力。其中溢流阀可以为直动式溢流阀。主泵通过高压出油口向径向柱塞马达的进油口供油，带动径向柱塞马达转动，径向柱塞马达用于驱动高压水力喷射柱塞泵，径向柱塞马达的出油口与油箱连通，因此径向柱塞马达的液压油又流回油箱，形成一个闭式液压回路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高压水利喷射***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图。
附图中标记如下：
1-溢流阀、2-控制装置、3-第一过滤器、4-闭式液压泵、5-高压蓄能器、6-选择阀、7-径向柱塞马达、8-冲洗阀、9-第二过滤器、41-补油泵、42-主泵、43-三位五通阀、21-第一单向减压阀、22-手柄、23-第二单向减压阀；
A-高压出油口、B-低压进油口、M1-第三测压口、M2-第四测压口、M3-第一过滤器接出口、M4-第一测压口、M5-第二测压口、M6-第一过滤器接入口、L1-第二泄油口、L2-第一泄油口。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种高压水利喷射***，该高压水利喷射***的结构设计可以实现高压水利喷射泵的无级变速，进而能够随时控制水力喷射的压力。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明实施例提供的高压水利喷射***包括闭式液压泵4和径向柱塞马达7，其中闭式液压泵4包括与油箱连通的主泵42和斜盘伺服油缸，其中斜盘伺服油缸的伸缩端与主泵42连接并驱动主泵42工作，主泵42的油路上连接有溢流阀1，斜盘伺服油缸的油路上还连通有用于调节斜盘伺服油缸的斜盘倾斜角度的控制装置2，即该控制装置2可以调节斜盘伺服油缸内部油路的液压油的流量。另外，闭式液压泵4具有高压出油口A和低压进油口B，其中径向柱塞马达7的进油口与高压出油口A连通，径向柱塞马达7的出油口与所述低压进油口B连通。
本发明实施例提供的高压水利喷射***中，主泵42的油路上连接有溢流阀1，溢流阀1可以调节主泵42的油路的压力，同时利用控制装置2调节斜盘伺服油缸内部油路的液压油的流量，进而通过斜盘伺服油缸的驱动力调节主泵42内部的液压油的流量，从而实现调节径向柱塞马达7的转速，实现无极变速，可以根据实际的工作情况调节径向柱塞马达7的转速，控制水力喷射的压力。其中溢流阀1可以为直动式溢流阀1。主泵42通过高压出油口A向径向柱塞马达7的进油口供油，带动径向柱塞马达7转动，径向柱塞马达7用于驱动高压水力喷射柱塞泵，径向柱塞马达7的出油口与油箱连通，因此径向柱塞马达7的液压油又流回油箱，形成一个闭式液压回路。
当高压出油口A的工作压力超过溢流阀1的设定压力值时，溢流阀1的阀芯打开开始溢流，溢流的液压油进入
为了进一步优化上述技术方案，闭式液压泵4还具有用于测量所述斜盘伺服油缸的高压油口的第一测压口M4和用于测量低压油口的第二测压口M5，且溢流阀1串接于高压出油口A与第二测压口M5之间。其中第一测压口M4与高压油口相连通，第一测压口M4与低压油口相连通，第二测压口M5可以与油箱连通，溢流阀1也可以与油箱直接连通，即溢流阀1一端与高压出油口A连通，另一端与第二测压口M5连通。如此则当高压出油口A的工作压力超过溢流阀1的设定压力值时，溢流阀1的阀芯打开开始溢流，溢流的液压油进入第二测压口M5推动伺服斜盘油缸向正在工作的反方向运动，减小或停止闭式液压油泵的流量输出，所以只需调整溢流阀1的开启压力，就可以调节闭式液压泵4的工作压力，也就是调节高压水利喷射***的射流压力。
其中，控制装置2可以具体为串接于斜盘伺服油缸的油路上的单向减压阀，其中单向阀不但可以控制斜盘伺服油缸的油路内部液压油的流向，还可以控制内部液压油的流量，以此来控制斜盘伺服油缸的驱动力，进而达到调节主泵42及径向柱塞马达7的目的。
另外，控制装置2还可以包括手柄22和并联设置于斜盘伺服油缸的油路上的第一单向减压阀21和第二单向减压阀23，第一单向减压阀21和第二单向减压阀23的流向相反，且手柄22可选择的调节第一单向减压阀21或第二单向减压阀23的开合度，即第一单向减压阀21和第二单向减压阀23并联后在连接于斜盘伺服油缸的油路上，且经过第一单向减压阀21的液压油的流向和经过第二单向减压阀23的液压油的流向相反，手柄22可以可选择的调节第一单向减压阀21或第二单向减压阀23的开合度，即当手柄22调节第一单向减压阀21的开合度时，第二单向减压阀23关闭，当手柄22调节第二单向减压阀23的开合度时，第一单向减压阀21关闭。如此则可以通过选择第一单向减压阀21或第二单向减压阀23连通，选择相应的流向，而且可以通过第一单向减压阀21或第二单向减压阀23调整斜盘伺服油缸的液压油的流量，以此调节主泵42的油路的液压油的流量。
为了延长该高压水利喷射***的使用寿命，防止杂质灰尘等进入主泵42的油路，还可以在主泵42的油路上还串接控制第一过滤器3。即在主泵42的油路上设置第一过滤器接入口M6和第一过滤器接出口M3。
其中可以并联设置两个径向柱塞马达7，当然也可以进设置一个或者三个，在此不作限定。进一步地，可以在高压出油口A与并联设置的两个径向柱塞马达7之间设置选择阀6，如此则可以实现两个径向柱塞马达7之间的切换，保证一个用于正常工作，另一个备用，进而保证了高压水利喷射***不会因为一个径向柱塞马达7的故障而停止运行。
利用选择阀6选择其中一个径向柱塞马达7进行工作，当其中一个径向柱塞马达7出现故障时，利用选择阀6切换到另一个径向柱塞马达7。
为了减少压力脉动，还可以在主泵42的油路上还串接有高压蓄能器5。优选地，高压蓄能器5可以设置在高压出油口A与径向柱塞马达7之间，来吸收正常工作时的压力脉动，保证整个***工作的平稳性。
其中，闭式液压泵4还开设有用于测量高压出油口AA的第三测压口M1和用于测量低压进油口B的第四测压口M2，在第三测压口M1与第四测压口M2之间还串接有冲洗阀8，且冲洗阀8的出油口与闭式液压泵4的壳体内部冷却通道连通。如此则冲洗阀8利用第三测压口M1与第四测压口M2之间的压力将液压油通过冲洗阀8的出油口进入闭式液压泵4的壳体内部冷却通道并吸收热量，然后从冷却通道流回油箱，以此对闭式液压泵4进行散热处理。其中，闭式液压泵4壳体上可以有两个泄油口，即第一泄油口L2和第二泄油口L1，冲洗阀8的出油口可以与第一泄油口L2连通，而且高压出油口A的压力远大于高压进油口的压力，所以与高压出油口A连通的第三测压口M1的压力远大于与低压进油口B连通的第四测压口M2的压力，第三测压口M1与第四测压口M2之间的压力差推动冲洗阀8的阀芯移动，使液压油从闭式液压泵4的第四测压口M2进入冲洗阀8，最终通过第一泄油口L2闭式液压泵4壳体，循环一周后经第二泄油口L1流回油箱，带走闭式液压泵4工作产生的热量。
优选地，主泵42与油箱之间还可以串接有补油泵41，且补油泵41与油箱之间还可以设置第二过滤器9。补油泵41可以持续通过吸油口吸入液压油补充整个循环油路所缺少的液压油。
另外，斜盘伺服油缸可以通过三位五通阀43与控制装置2和溢流阀1连通。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种高压水利喷射***，其特征在于，包括闭式液压泵(4)和径向柱塞马达(7)；
所述闭式液压泵(4)包括与油箱连通的主泵(42)、伸缩端与所述主泵(42)连接并驱动所述主泵(42)的斜盘伺服油缸，所述主泵(42)的油路上连接有溢流阀(1)，所述斜盘伺服油缸的油路上还连通有用于调节斜盘伺服油缸的斜盘倾斜角度的控制装置(2)；
所述闭式液压泵(4)具有高压出油口(A)和低压进油口(B)，其中所述径向柱塞马达(7)的进油口与所述高压出油口(A)连通，出油口与所述低压进油口(B)连通；
所述闭式液压泵(4)还具有用于测量所述斜盘伺服油缸的高压油口的第一测压口(M4)和用于测量低压油口的第二测压口(M5)，且溢流阀(1)串接于所述高压出油口(A)与第二测压口(M5)之间。
2.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述控制装置(2)具体为串接于所述斜盘伺服油缸的油路上的单向减压阀。
3.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述控制装置(2)包括手柄(22)和并联设置于所述斜盘伺服油缸的油路上的第一单向减压阀(21)和第二单向减压阀(23)，第一单向减压阀(21)和第二单向减压阀(23)的流向相反，且所述手柄(22)可选择的调节第一单向减压阀(21)或第二单向减压阀(23)的开合度。
4.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述主泵(42)的油路上还串接有控制第一过滤器(3)。
5.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述径向柱塞马达(7)的数量为两个且并联设置。
6.根据权利要求5所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述高压出油口(A)与并联设置的两个径向柱塞马达(7)之间还设置有选择阀(6)。
7.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述主泵(42)的油路上还串接有高压蓄能器(5)。
8.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述闭式液压泵(4)还开设有用于测量高压出油口(A)的第三测压口(M1)和用于测量低压进油口(B)的第四测压口(M2)，所述第三测压口(M1)与第四测压口(M2)之间还串接有冲洗阀(8)，且所述冲洗阀(8)的出油口与所述闭式液压泵(4)的壳体内部冷却通道连通。
9.根据权利要求1所述的高压水利喷射***，其特征在于，所述主泵(42)与油箱之间还串接有补油泵(41)。
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