專利名稱：徑向柱塞高壓水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容積泵，一種徑向柱塞高壓水泵。
背景技術(shù)：
目前公知的軸向柱塞泵和徑向柱塞泵由于結(jié)構(gòu)緊湊、可以電機(jī)直聯(lián)高速化、排出 壓力高、液流平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力源而受到廣泛使用，這兩種泵由于結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)，只能用于油品，不能用于如水類介質(zhì)。專利ZL94226455.X “徑向柱塞高壓水泵”提出了 將徑向柱塞泵用于輸送高壓水，專利稱可形成25升/分、50升/分、65升/分三種流量， 壓力為9-15MPa。果真能達(dá)到這種水平，則是一個(gè)很大的突破，但通過分析可以得知，該專利 仍采用傳統(tǒng)的徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，(圖中有定子1、轉(zhuǎn)子2、柱塞3、配流軸4、隔 舌5、A為高壓腔、B為低壓腔，)轉(zhuǎn)子2是活套在配流軸4上，這種結(jié)構(gòu)用來輸送水質(zhì)主要 存在兩個(gè)泄漏和一個(gè)磨損，兩個(gè)泄漏中一個(gè)是配流軸4上的高壓介質(zhì)沿軸向向兩端泄漏， 另一個(gè)是配流軸上的高壓腔A向低壓腔B泄漏；一個(gè)磨損是指轉(zhuǎn)子2對(duì)配流軸4的磨損 ’轉(zhuǎn) 子2與配流軸4之間是間隙配合，在高壓下，泄漏不可避免，輸送油品時(shí)，油本身起到潤滑作 用，此外，油品粘性高，泄漏量也不大，但輸送水類介質(zhì)情況大不相同，水的潤滑性差，粘性 也低，泄漏量大，特別是轉(zhuǎn)子2與配流軸4之間的磨損加劇后，泄漏量進(jìn)一步加大，雖然專利 中在配流軸4兩側(cè)加了兩個(gè)0形密封圈，但密封可靠性很差，0形密封圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中密封 性能有保證，但在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中使用并不成熟，特別在潤滑和散熱條件不充分的情況下，容易 老化與破損，造成泄漏，水泄漏到定子室與潤滑油混合，惡化了工作條件，另外，轉(zhuǎn)子2與配 流軸4磨損后，配流軸4上的隔舌5與轉(zhuǎn)子2內(nèi)壁的徑向間隙擴(kuò)大，液流由配流軸4的高壓 腔A向低壓腔B回流，損失了容積效率，降低了排出壓力，縮短了使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述徑向柱塞高壓水泵存在的缺點(diǎn)，提出一種能使被輸 送介質(zhì)與潤滑油絕對(duì)隔離的、配流軸不受磨損的、高壓腔與低壓腔之間密封性能改善的、并 可軸向多排柱塞配置的徑向柱塞高壓水泵。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明徑向柱塞高壓水泵，包括泵體9、固裝在泵體9內(nèi)的環(huán) 形定子1、安置在定子1內(nèi)腔偏置的轉(zhuǎn)子2、安置在轉(zhuǎn)子2上均布多個(gè)徑向柱塞孔中的多個(gè) 柱塞3、該柱塞3的一端與定子1內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，以及置于轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔與之同軸并具有吸、排 通道的配流軸4，其特殊之處在于所述轉(zhuǎn)子2支承在兩端的軸承上，該轉(zhuǎn)子2的徑向柱塞 孔通向配流軸4的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔6，該徑向孔6的兩側(cè)制有與其相通的 窄槽7，形成徑向流道；所述配流軸4的一端固裝在具有吸入口與排出口的泵室10上，另一 端支承在轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔的軸承上，該配流軸4上的隔舌5的寬度大于轉(zhuǎn)子2上柱塞孔的徑向 流道的寬度，并在該隔舌5內(nèi)設(shè)置排出單向閥8。本發(fā)明技術(shù)解決方案中的所述的配流軸4上的隔舌5內(nèi)設(shè)置的排出單向閥8可以 為鋼球單向閥。
本發(fā)明技術(shù)解決方案主要是解決兩個(gè)泄漏和一個(gè)磨損。本發(fā)明采取的措施是將轉(zhuǎn)子2支承在兩個(gè)軸承上，不是活套在配流軸4上，配流軸 4 一端固裝在泵室10上，一端支承在轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔的軸承上，由于轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔一端封死，另一 端裝有軸封裝置，既解決了高壓介質(zhì)向定子室內(nèi)泄漏，同時(shí)解決了轉(zhuǎn)子2對(duì)配流軸4的磨 損；至于配流軸上的高壓腔向低壓腔泄漏主要解決隔舌5的寬度問題，在徑向柱塞泵的設(shè) 計(jì)中一般采取轉(zhuǎn)子上的徑向孔6的直徑與隔舌5的寬度相等，如圖2中a小圖所示，如果徑 向孔6的直徑大于隔舌5寬度，則高壓腔A與低壓腔B串通，液體回流，如果徑向孔6的直 徑小于隔舌5寬度，則要產(chǎn)生柱塞3的困液悶車現(xiàn)象，損耗功率；本發(fā)明采取的措施是在轉(zhuǎn) 子的徑向孔6的兩側(cè)制有連通的窄槽7，形成徑向通道，隔舌5的寬度大于徑向通道的寬度， 為了避免柱塞3的困液悶車現(xiàn)象，隔舌5內(nèi)設(shè)置有排出單向閥8，如圖2中b小圖所示，在困 液悶車時(shí)讓排出單向閥8進(jìn)行瞬時(shí)排流，這種結(jié)構(gòu)大大增加了隔舌的密封面積，提高了密 封效果和容積效率；這種改進(jìn)的原由是緣于活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是短行程、高頻率，它的往 復(fù)次數(shù)很高，但每一次輸送的流量不大，因此轉(zhuǎn)子2的徑向柱塞孔通向配流軸4的徑向孔6 的直徑可以變小，此外，活塞每一轉(zhuǎn)的行程中的輸送量也不相等，活塞在兩極限位置時(shí)輸送 量最小，然后逐漸增大，因此，可以在該徑向孔6的兩側(cè)制有與其相通的窄槽7，形成徑向流 道，以適應(yīng)小流量通過，從而達(dá)到增大隔舌密封面積的效果，如圖2中a、b兩小圖所示，(圖 中有轉(zhuǎn)子2、柱塞3、配流軸4、隔舌5、徑向孔6、窄槽7、排出單向閥8，網(wǎng)格線表示密封面的 投影，)通過對(duì)比顯示改進(jìn)后的隔舌5的密封面積比原有設(shè)計(jì)有明顯擴(kuò)大。本發(fā)明技術(shù)解決方案的優(yōu)點(diǎn)是新結(jié)構(gòu)既解決了高壓介質(zhì)向定子室內(nèi)泄漏，同時(shí) 解決了轉(zhuǎn)子對(duì)配流軸的磨損；也大大增加了隔舌的密封面積，提高了密封效果和容積效率， 延長了泵的使用壽命。此外，兩端支承的轉(zhuǎn)子2可以承受更大的徑向荷負(fù)，只要轉(zhuǎn)子2的強(qiáng)度足夠，轉(zhuǎn)子 2沿軸線可安排更多排徑向柱塞孔和柱塞3，用以增大流量。具有新結(jié)構(gòu)的徑向柱塞高壓水泵具有高效節(jié)能、自吸能力強(qiáng)、流道暢通、運(yùn)轉(zhuǎn)平 穩(wěn)、水流無脈沖、振動(dòng)小、噪音低、較高排出壓力等優(yōu)點(diǎn)，除能輸送清水類液體外，還可輸送 粘性液體，如油品。


圖1是專利ZL94226455. X “徑向柱塞高壓水泵”的結(jié)構(gòu)圖。圖2中的a、b是該專利與本發(fā)明在隔舌處密封面積對(duì)比圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是圖3的B-B剖視圖。圖6是配流軸的結(jié)構(gòu)圖。圖7是圖6的俯視圖。圖8是圖6的D-D剖視圖。圖9是圖6的C-C剖視圖。圖10是雙排柱塞結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式圖3是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖4是A-A剖視圖，圖5是B-B剖視圖。圖中包括定子1、轉(zhuǎn)子2、柱塞3、配流軸4、隔舌5、排出單向閥8、泵體9、泵室10、前蓋板11、后蓋板12、轉(zhuǎn)子接頭13、傳動(dòng)軸14、回程環(huán)17、滾銷18、蓋板19、軸封裝置20本實(shí)施例中轉(zhuǎn)子2是一個(gè)組件，由轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子接頭13、傳動(dòng)軸14組成，它支承在 前蓋板11和后蓋板12上的丙個(gè)軸承15中，在轉(zhuǎn)子2與配流軸的出口處裝有軸封裝置20， 配流軸4的一端固裝在泵室10中，另一端支承在轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔的軸承16中，該軸承16可選 用不銹鋼軸承或陶瓷軸承，泵體9內(nèi)固裝的定子1用滾動(dòng)軸承取代，柱塞3的一端的缺口園 柱孔中裝有滾銷18，滾銷18與滾動(dòng)軸承的內(nèi)壁接觸，兩個(gè)回程環(huán)17通過滾銷18使柱塞3 回程，配流軸4的隔舌5上置有排出單向閥8，蓋板19既是配流軸4的封口板也是配流軸4 的固定板。本發(fā)明利用偏心機(jī)構(gòu)原理，實(shí)現(xiàn)泵的吸排功能，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞3 繞定子1內(nèi)壁一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿轉(zhuǎn)子2上的徑向柱塞孔作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程是 轉(zhuǎn)子2的偏心距的二倍，柱塞3的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生容積變化，從吸入腔吸入液體再從排出腔排 出液體，由于配流軸4上的隔舌5的阻隔，使排出腔和吸入腔之間產(chǎn)生壓力差，這種容積泵 原理，水力損失和容積損失都小，效率很高，多個(gè)柱塞3成一定角度布置，液流輸出平穩(wěn)無 脈沖，振動(dòng)小、噪音低，轉(zhuǎn)子2和配流軸4是較高精度的間隙配合，只要制造與裝配達(dá)到精度要求，則兩者 之間的徑向間隙因無磨損而保持恒定，隔舌的密封效果和泵的性能可長期保持穩(wěn)定。圖6是配流軸的結(jié)構(gòu)圖，圖7是圖6的俯視圖，圖8是圖6的D-D剖視圖，圖9是 圖6的C-C剖視圖。圖10是雙排柱塞結(jié)構(gòu)圖。圖中顯示兩排柱塞3，流量可以倍增。
權(quán)利要求
一種徑向柱塞高壓水泵，包括泵體(9)、固裝在泵體(9)內(nèi)的環(huán)形定子(1)、安置在定子(1)內(nèi)腔偏置的轉(zhuǎn)子(2)、安置在轉(zhuǎn)子(2)上均布多個(gè)徑向柱塞孔中的多個(gè)柱塞(3)、該柱塞(3)的一端與定子(1)內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，以及置于轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)腔與之同軸并具有吸、排通道的配流軸(4)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(2)支承在兩端的軸承上，該轉(zhuǎn)子(2)的徑向柱塞孔通向配流軸(4)的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔(6)，該徑向孔(6)的兩側(cè)制有與其相通的窄槽(7)，形成徑向流道；所述配流軸(4)的一端固裝在具有吸入口與排出口的泵室(10)上，另一端支承在轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)腔的軸承上，該配流軸(4)上的隔舌(5)的寬度大于轉(zhuǎn)子(2)上柱塞孔的徑向流道的寬度，并在該隔舌(5)內(nèi)設(shè)置排出單向閥(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向柱塞高壓水泵，其特征在于所述配流軸(4)上的隔舌 (5)內(nèi)設(shè)置的排出單向閥⑶為鋼球單向閥。
全文摘要
本發(fā)明徑向柱塞高壓水泵，包括泵體、環(huán)形定子、偏置的轉(zhuǎn)子、多個(gè)柱塞、配流軸，本發(fā)明將轉(zhuǎn)子支承在兩端的軸承上，該轉(zhuǎn)子的徑向柱塞孔通向配流軸的通道為比柱塞孔直徑較小的徑向孔，該徑向孔的兩側(cè)制有與其相通的窄槽，形成徑向流道；配流軸的一端固裝在泵室上，另一端支承在轉(zhuǎn)子內(nèi)腔的軸承上，配流軸上的隔舌的寬度大于轉(zhuǎn)子上柱塞孔的徑向流道的寬度，并在該隔舌內(nèi)設(shè)置排出單向閥。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是這種結(jié)構(gòu)既解決了高壓介質(zhì)向定子室內(nèi)泄漏，同時(shí)解決了轉(zhuǎn)子對(duì)配流軸的磨損；也大大增加了隔舌的密封面積，減少了配流軸上的高壓腔向低壓腔的泄漏，提高了密封效果和容積效率，延長了泵的使用壽命。本泵既可以輸送水，也可輸送油。
文檔編號(hào)F04B1/113GK101871442SQ20101020605
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者余文凌 申請(qǐng)人:余文凌