申请/专利权人：太原理工大学

申请日：2018-04-11

公开（公告）日：2023-12-29

公开（公告）号：CN108412719B

主分类号：F04B1/20

分类号：F04B1/20;F04B1/2014;F04B1/2042;F04B53/14;F04B53/10;F04B53/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.29#授权;2018.09.11#实质审查的生效;2018.08.17#公开

摘要：本发明属于液压泵装置技术领域，具体是一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵。包括传动轴、凸盘、活动缸、缸体和后端盖，缸体和后端盖构成密封的泵体，传动轴驱动的凸盘，凸盘的工作面为均匀多作用内曲线凹凸面，凸盘安装在推力球轴承中，凸盘通过推力球轴承安装缸体中，缸体内安装有活动缸。本发明的柱塞与缸体不再随传动轴旋转，而是通过凸盘的转动实现柱塞在缸体中的往复运动，从而实现吸乳化液与压乳化液；改进泵的柱塞结构，在配流的过程中不再使用配流轴或配流盘而是通过两个快速响应配流阀实现配流。

主权项：1.一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵，其特征在于：包括传动轴（1）、凸盘（4）、活动缸（10）、缸体（7）和后端盖（2），缸体（7）和后端盖（2）构成密封的泵体，传动轴（1）驱动的凸盘（4），凸盘（4）的工作面为均匀多作用内曲线凹凸面，凸盘（4）安装在推力球轴承（5）中，凸盘（4）通过推力球轴承（5）安装缸体（7）中，缸体（7）内安装有活动缸（10）；所述的活动缸（10）包括活动缸缸体（15）、波纹管（17）、活动缸缸盖（16）、柱塞（14）和柱塞小球（6），活动缸缸体（15）内设置有波纹管（17），波纹管（17）一端与活动缸缸盖（16）固定，另一端与柱塞（14）固定，活动缸缸盖（16）上开有乳化液腔（k），乳化液腔（k）一端与波纹管（17）内部连通，乳化液腔（k）另一端分别与乳化液进液通道（d）和乳化液排液通道（L）连通，乳化液进液通道（d）外端设置有乳化液进液口（c），乳化液进液通道（d）上设置有快速响应进液阀（11），乳化液排液通道（L）上设置有快速响应排液阀（12），活动缸缸体（15）与波纹管（17）之间组成润滑油腔（j），润滑油腔（j）通过润滑油道（b）与润滑油进油口（a）连通，柱塞（14）上设置有柱塞内部润滑液通道，柱塞内部润滑液通道一端与润滑油腔（j）连通，另一端与柱塞外侧端面的连通，柱塞外侧端面为凹面，柱塞外侧端面上设置有柱塞小球（6），柱塞小球（6）与凸盘（4）工作面接触；还包括电动机，电动机驱动传动轴（1）转动。

全文数据：一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵技术领域^[0001]本发明属于液压栗装置技术领域，具体是一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵。背景技术[0002]目前，大多数液压栗的工作介质为矿物油型液压油，但由于矿物油型液压油的易燃性、污染性、不可再生性等特点，严重阻碍了此类泵在矿井等一系列场合的使用。为扩大液压栗或马达的使用范围和简化某些机械化系统并提高经济效益，利用水等低粘度绿色传递介质代替矿物油，对煤炭高效、安全和绿色开采具有重大意义所以研制高压大流量乳化液栗是很有现实意义的。传统液压液压泵采用的轴配流和端面配流方式由于泄漏量大，不适用于乳化液，而且乳化液由于润滑性差，不能起到较好的润滑效果，在润滑功能上所需矿物油量远远小于传统整体全为矿物油的量，所以依旧采用矿物油作润滑介质，这就需要一种新型配流方式的液压栗。当前现有的矿物油的液压泵大多结构复杂，体积和质量大，运动部件的惯量大，使用时不太方便。本发明提出的一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液栗，使用矿物油为润滑介质，乳化液为动力介质，采用新型柱塞组件将矿物油和乳化液进行隔离，改变了传统的配流方式。通过配流阀实现对乳化液的吸液与排液。该一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵具有重量轻、体积小、结构简单等特点，符合安全高效、绿色开采要求，能有效解决传统液压泵中存在的不足，是可以用来替代传统液压栗的新型产品。发明内容[0003]本发明为了解决上述技术问题，提供一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵。[0004]本发明采取以下技术方案:一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液栗，包括传动轴、凸盘、活动缸、缸体和后端盖，缸体和后端盖构成密封的泵体，传动轴驱动的凸盘，凸盘的工作面为均匀多作用内曲线凹凸面，凸盘安装在推力球轴承中，凸盘通过推力球轴承安装缸体中，缸体内安装有活动缸。[0005]所述的活动缸包括活动缸缸体、波纹管、活动缸缸盖、柱塞和柱塞小球，活动缸缸体内设置有波纹管，波纹管一端与活动缸缸盖固定，另一端与柱塞固定，活动缸缸盖上开有乳化液腔k，乳化液腔k一端与波纹管内部连通，乳化液腔k另一端分别与乳化液进液通道d和乳化液排液通道L连通，乳化液进液通道d外端设置有乳化液进液口c，乳化液进液通道d上设置有快速响应进液阀，乳化液排液通道L上设置有快速响应排液阀，活动缸缸体与波纹管之间组成润滑油腔j，润滑油腔j通过润滑油道b与润滑油进油口a连通，柱塞上设置有柱塞内部润滑液通道，柱塞内部润滑液通道一端与润滑油腔j连通，另一端与柱塞外侧端面的连通，柱塞外侧端面为凹面，柱塞外侧端面上设置有柱塞小球，柱塞小球与凸盘工作面接触。[0006]所述的凸盘的工作面为均匀多作用曲线凹凸面，曲线由均匀的封闭圆弧构成，凸盘的工作面为均匀凹凸形。[0007]所述乳化液泵采用两套供液系统，实现油液与乳化液的分开，这样可以提高效率。当波纹管柱塞密闭腔增大，泵开始吸液，乳化液由乳化液流道经快速响应阀进入波纹管内腔中；当波纹管柱塞被压缩时，乳化液经快速响应阀由出液通道流向执行元件。同时在壳体内部也开有润滑油的油道，波纹管柱塞在吸入乳化液的同时缸体内腔也吸入润滑油，当排液可在柱塞间隙与凸盘间实现静压平衡。[0008]与现有的技术相比，本发明的柱塞与缸体不再随传动轴旋转，而是通过凸盘的转动实现柱塞在缸体中的往复运动，从而实现吸乳化液与压乳化液;改进泵的柱塞结构，在配流的过程中不再使用配流轴或配流盘而是通过两个快速响应配流阀实现配流。柱塞、缸体与凸盘间实现静压平衡，这样可减少柱塞的磨损，泵整体的容积效率提高。附图说明[0009]图1为本发明的实施方案示意图；图2为图1中凸盘主视图；图3为图1中凸盘侧视图；图4为图1中波纹管柱塞的放大图。具体实施方式[0010]为了清楚介绍本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施例进行完整、具体的描述。[0011]如图1所示，一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液栗，包括传动轴1、凸盘4、活动缸10、缸体7和后端盖2,缸体7和后端盖2构成密封的栗体，传动轴1驱动的凸盘4,凸盘4的工作面为均匀多作用内曲线凹凸面，凸盘4安装在推力球轴承5中，凸盘4通过推力球轴承5安装缸体7中，缸体7内安装有活动缸10。[0012]如图4所示，活动缸10包括活动缸缸体15、波纹管17、活动缸缸盖16、柱塞12和柱塞小球6,活动缸缸体15内设置有波纹管17,波纹管17—端与活动缸缸盖16固定，另一端与柱塞14固定，活动缸缸盖16上开有乳化液腔k，乳化液腔k一端与波纹管17内部连通，乳化液腔k另一端分别与乳化液进液通道d和乳化液排液通道L连通，乳化液进液通道d外端设置有乳化液进液口c，乳化液进液通道d上设置有快速响应进液阀11，乳化液排液通道L上设置有快速响应排液阀12,活动缸缸体15与波纹管17之间组成润滑油腔j，润滑油腔j通过润滑油道b与润滑油进油口a连通，柱塞14上设置有柱塞内部润滑液通道，柱塞内部润滑液通道一端与润滑油腔j连通，另一端与柱塞外侧端面的连通，柱塞外侧端面为凹面，柱塞外侧端面上设置有柱塞小球6，柱塞小球6与凸盘4工作面接触。[0013]如图2、3所示，凸盘4的工作面为均匀多作用曲线凹凸面，曲线由均匀的封闭圆弧构成，凸盘4的工作面为均匀凹凸形。[OOM]本发明通过以下方式实现具体工作，当电动机带动传动轴1时，传动轴随电机一起转动。由于凸盘4的工作面是均匀多作用内曲线凹凸面，则可实现在凸盘的转动下，波纹管柱塞在活动缸体中的往复运动实现对乳化液的吸液与排液。当波纹管柱塞小球6与凸盘凹曲面接触时波纹管柱塞8伸长，乳化液腔k的密闭容积增大时，形成局部真空，乳化液从乳化液进液口c进入，通过乳化液进液通道d推动快速响应进液阀11进入波纹管内腔k中，完成对乳化液的吸液过程;当波纹管柱塞小球6与凸盘凸曲面接触时波纹管柱塞8压缩，乳化液腔k密闭容积减小，高压乳化液被压出，推开快速响应排液阀进入乳化液排液通道L，流向液压执行元件，完成排液过程。当乳化液腔k在吸液的过程时，润滑油腔j的密闭容积有也在增大形成局部真空，则润滑油从润滑油进油口a经润滑液通道b推开单向阀8进入有波纹管外部与活动缸组成的润滑油腔j完成润滑油吸入过程。当波纹管柱塞7被压缩时活塞小球端向左移动润滑油腔j变小，由于润滑油腔j变小，则腔内润滑油形成高压润滑油，进入柱塞与活动缸体的接触面间隙d、g中，经活塞内部润滑液通道e，h，f到达活塞小球接触面m处。波纹管柱塞7不断被压缩润滑油腔j内的压力不断提高，则可在柱塞与活动缸接触面间隙d，g、活塞小球接触面m处形成高压油膜，实现静压支撑避免在运动过程中两表面直接接触，减小磨损。又因为活塞内部润滑液通道e，f在柱塞的测，高压润滑液可推动柱塞小球5做旋转运动，减小与凸盘间的摩擦系数。在润滑油腔j形成高压时，高压润滑油也吸附在波纹管的外围实现波纹管内外的压力平衡，同时也减小波纹管的泄露，从而达到提到泵的容积效率。泵中的每个柱塞都会做上述工作循化。[0015]以上即为该一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵的具体实施方式。

权利要求：1.一种阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵，其特征在于:包括传动轴⑴、凸盘⑷、活动缸（10、缸体⑺和后端盖⑵，缸体⑺和后端盖⑵构成密封的泵体，传动轴⑴驱动的凸盘⑷，凸盘⑷的工作面为均匀多作用内曲线凹凸面，凸盘⑷安装在推力球轴承⑸中，凸盘4通过推力球轴承5安装缸体7中，缸体7内安装有活动缸10;所述的活动缸10包括活动缸缸体15、波纹管17、活动缸缸盖16、柱塞（14和柱塞小球6，活动缸缸体（15内设置有波纹管（17，波纹管（17—端与活动缸缸盖（16固定，另一端与柱塞（14固定，活动缸缸盖（16上开有乳化液腔k，乳化液腔k一端与波纹管17内部连通，乳化液腔k另一端分别与乳化液进液通道d和乳化液排液通道L连通，乳化液进液通道d外端设置有乳化液进液口c，乳化液进液通道d上设置有快速响应进液阀（11，乳化液排液通道L上设置有快速响应排液阀（12，活动缸缸体（15与波纹管（17之间组成润滑油腔j，润滑油腔j通过润滑油道b与润滑油进油口a连通，柱塞（14上设置有柱塞内部润滑液通道，柱塞内部润滑液通道一端与润滑油腔j连通，另一端与柱塞外侧端面的连通，柱塞外侧端面为凹面，柱塞外侧端面上设置有柱塞小球6，柱塞小球6与凸盘4工作面接触。2.根据权利要求1所述的阀式配流轴向凸盘球塞乳化液泵，其特征在于:所述的凸盘4的工作面为均匀多作用曲线凹凸面，曲线由均匀的封闭圆弧构成，凸盘4的工作面为均匀凹凸形。

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