一种优化动力端与液力端连接的往复泵的制作方法

本发明涉及一种往复泵。

背景技术：

往复泵一般可分为柱塞式、活塞式。柱塞式柱塞与填料、密封为摩擦副，活塞式活塞皮碗与缸套为摩擦副，二者都为介质的需要而选择。动力端均为曲柄、连杆、十字头联接结构，泵的构成可分为动力端、液力端与总装部分的原动机、传动机构组成一个撬式装置。常规的往复泵动力端与液力端贴合面均为90度垂直连接，依靠密封函体的外圆定位在动力端的机身上(也有采用液力端泵体与机身圆柱销进行定位)。液力端泵体的平面贴在机身的垂直平面上来保证动力端十字头的运动与液力端密封函体内的柱塞保持平行走直线。由于常规往复泵的传统结构，限制了往复泵的创新发展和轻量化设计，在当前新形势经济发展下的创新驱动，开创轻量化设计新思路来满足节能减排的需要，对传统往复泵从外形、重量、结构的优化是非常重要的措施。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术现状而提供一种优化动力端与液力端连接的往复泵，它改变传统往复泵的动力端与液力端连接贴合面均为90度垂直连接的结构，以缩短动力端的长度，进而提高机身的强度和刚度，并提高装配精度，提高易损件的寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本优化动力端与液力端连接的往复泵，包括动力端的机身和液力端的泵体，其中所述机身内设有曲轴、及由曲轴带动作径向往复运动的传动组件，传动组件包括有连杆、十字头；所述泵体内设有柱塞往复运行腔，腔内设有填料总成和柱塞，所述柱塞与动力端的传动组件连接，其特征在于：所述机身与泵体相接合的面设计成斜面，且该斜面与机身中心线形成一钝角；所述泵体与机身相接合的面也设计成同角度的斜面，使机身斜面与泵体斜面贴合匹配，并且机身斜面与泵体斜面之间设有定位结构，以将机身与泵体相互定位固定，并使柱塞的中心线与十字头的中心线保持在一直线上。

而所述的定位结构可以采用以下方案来实施，具体即在所述机身斜面和泵体斜面上分别设有相对应的内凹的环形槽，机身斜面上的环形槽与泵体斜面上的环形槽对合后形成一用于定位圈设置的定位孔，定位圈设在定位孔内，由机身斜顼上的环形槽作为泵体与机身定位基准，由定位圈将泵体与机身定位固定。

而定位孔及放置其内的定位圈可以采用截面外形呈矩形的与机身或柱塞往复运行腔中心线呈垂直的方式，也可以采用截面外形呈平行四边形的与机身或泵体斜面呈平行的方式，具体是：

所述机身斜面上的环形槽呈与机身内的柱塞通道同心并贯连的台阶状，所述的泵体斜面上的环形槽与柱塞往复运行腔同心并相隔，并且机身斜面上的环形槽的底平面与泵体斜面上的环状槽的底平面均与柱塞通道中心线或柱塞往复运行腔的中心线呈垂直状。

所述机身斜面上的环形槽呈与机身内的柱塞通道同心并贯连的台阶状，所述的泵体斜面上的环形槽与柱塞往复运行腔同心并相隔，并且机身斜面上的环形槽的底平面与泵体斜面上的环状槽的底平面均与机身斜面或泵体斜面呈平行状。

而所述的设在柱塞往复运行腔内的填料总成可包括由外向内设置的润滑油密封总成和介质密封总成，并且润滑油密封总成和介质密封总成通过设在柱塞往复运行腔内的一台阶相隔。

所述的润滑油密封总成可依序包括油密封调整螺帽、油密封填料及油压环导向套；所述的介质密封总成可依序包括介质压环、介质密封填料及由弹簧座和补偿弹簧构成的填料密封自动补偿机构。

而所述的油密封填料和介质密封填料除了可以采用常规截面外形呈矩形的填料外，还可以采用截面外形均呈平行四边形的填料，即将油密封填料和介质密封填料的两端面均设计成与泵体斜面平行的斜面状，相应的所述的油密封调整螺帽和油压环分别与油密封填料相接触的一面设计成同角度的斜面状，所述的介质压环和弹簧座分别与介质密封填料相接触的一面设计成同角度的斜面状，这样的设置更有利于增加密封线的长度，可减少密封数量，提高密封的刚性强度，有利于密封的均匀磨损。

为进一步确保柱塞、填料达到密封提高寿命的作用，所述的泵体上还设有填料密封手动补偿机构，该机构包括装在泵体上的调整法兰、联接在调整法兰上的调整螺杆，调整螺杆的外径周向设有刻度槽并由一防松爪限位固定；所述介质密封填料总成的前端由所述的台阶定位，后端由一设在柱塞往复运行腔内的分流套定位，分流套的尾部设有密封部位，通过调整螺杆的作用使其在柱塞往复运行腔内作往复移动。所述分流套其内孔与外径间设有多条泄介质槽，以降低分流套内孔内介质的流速。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明将动力端与液力端的贴合面之间改为斜面连接，因而可缩短动力端的长度，提高机身的强度和刚度；由于液力端泵体的贴合面为斜面设计，因而留有足够的位置，有利于柱塞、填料、导向套等部件布置在泵体里，不需要密封函体固定在泵体上，这样总体动力端长度可减少，函体长度采用定位圈把泵体固定在机身上，减少了多个定位基准提高装配精度，更有利于提高易损件的寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的机身结构示意图。

图3为图2机身的右视图。

图4为本发明实施例1的泵体结构示意图。

图5为图4泵体的左视图。

图6为本发明实施例2的结构示意图。

图7为本发明实施例2的机身结构示意图。

图8为图7机身的右视图。

图9为本发明实施例2的泵体结构示意图。

图10为图9泵体的左视图。

图11为本发明实施例2油密封填料和介质密封填料的截面放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：请参照图1所示，本发明往复泵包括动力端和液力端，其中：

动力端主要包括有机身1，机身1内设有曲轴、及由曲轴带动作径向往复运动的传动组件，传动组件主要由连杆、十字头等构成，由于曲轴、传动组件等在机身内的设置可以采用公知的技术，因此对这部分不再详述。本发明的动力端主要对机身1的改进，将机身1与泵体2相贴合的面由常规的与中心线垂直的面改为斜面，该斜面倾斜角度大于90度，也即与机身的中心线(或机身内柱塞通道的中心线)形成一钝角。本实施例的机身1以设置2组传动组件为例，即在机身1上设有两个柱塞通道101(相应的泵体上设有两根柱塞19)，它与泵体上的两个柱塞往复运行腔201一一对应。

请结合图2、图3所示，机身1与泵体2相贴合的面设计成向泵体侧倾斜的斜面102，斜面102的倾角大于90度(也即与柱塞通道的中心线形成一大于90度的夹角)。机身斜面102作为与泵体定位用的基准面，在两边柱塞通道孔中各设置有一内凹的环形槽103，环形槽103呈与柱塞通道101同心并贯连的台阶状，并且槽的底平面104与柱塞通道的中心线呈垂直状。

本发明的动力端机身1与液力端泵体2是采用定位圈3使两者同轴度定位固定，因此该环形槽103作为定位基准孔，与设在泵体斜面上的环形槽203对应，定位圈3放置在对合后构成的定位孔内。

再结合图4、图5所示，液力端主要包括泵体2，泵体左右两边各设有一个柱塞往复运行腔201，腔内分别设有填料总成和柱塞19，柱塞与对应的动力端的传动组件连接。至于泵体上的组合阀等部件结构在此不再展开，它们可以采用公知技术或改进的新技术(不局限于本实施例图1中所示)，不影响实现本发明的目的。

泵体2与机身1相贴合的面设计成与机身斜面同倾角的斜面202，也即该斜面202与柱塞往复运行腔的中心线也形成一大于90度的夹角，泵体斜面102与机身斜面202贴合匹配(泵体斜面与机身的上平面也同样形成一大于90度的夹角)。泵体两边各设有一个柱塞往复运行腔201，对应于机身的两个柱塞通道101，并且泵体斜面的两边围绕对应的柱塞往复运行腔分别设有一内凹的环形槽203，它们与机身斜面上的两个环形槽103一一对应。泵体斜面上的环形槽203与对应的柱塞往复运行腔201同心并相隔，环状槽的底平面204与柱塞往复运行腔201的中心线呈垂直状。因此机身斜面上的环形槽103与泵体斜面上的环形槽203对合后构成一圆柱形定位孔，与该定位孔间隙配合的定位圈3设置在孔内。

上述结构使本发明的机身和泵体相互间的贴合面为斜面，并两贴合斜面102、202之间用两定位圈3相互定位，确保机身左、右两边的两柱塞通道101的中心线与泵体两柱塞往复运行腔201的中心线分别保持同心。因此它改变了传统往复泵的动力端与液力端连接贴合面均为90度垂直连接的结构，由传统的密封函体外圆定位变为定位圈定位，这样使总体动力端的长度可减少，并减少了多个定位基准使装配精度提高，从而有利于提高易损件的寿命。

填料总成包括由外向内设置在柱塞运行腔内的润滑油密封总成和介质密封总成，而在柱塞往复运行腔内设有一个台阶205，该台阶作为两密封总成之间的安装基准和隔离墙，以确保润滑油与介质之间的密封不干涉。

上述润滑油密封总成依序包括油密封调整螺帽4、油密封填料5及油压环导向套6，介质密封总成依序包括介质压环7、介质密封填料8及由弹簧座9和补偿弹簧10构成的填料密封自动补偿机构，填料密封自动补偿机构是使介质密封填料磨损后由弹簧力作用自动前后补偿。为进一步确保柱塞、填料达到密封提高寿命的作用，除了由弹簧座9和补偿弹簧10构成的填料密封自动补偿机构外，在泵体上还设有填料密封手动补偿机构，该机构包括装在泵体2上的调整法兰12、联接在调整法兰上的调整螺杆13，调整螺杆13的外径周向设有刻度槽并由一防松爪14限位固定，防松爪14的的一端与所述的调整螺杆13连接，另一端与泵体相固定的定位法兰杆15连接。上述介质密封填料总成的前端由腔内的台阶205定位，后端由一设在柱塞往复运行腔内的分流套11定位。分流套11的前端设有台阶用于顶住弹簧座9，分流套11的尾部设有密封部位，通过调整螺杆13的作用可使其在柱塞往复运行腔201内作往复移动，从而可消除介质密封的磨损。为降低分流套11内孔内介质的流速，该分流套11其内孔与外径间设有多条泄介质槽。

结合图1所示，对本发明的机身、泵体与填料总成的安装作一大致描述：机身1与泵体2在连接中依靠左右各一个定位圈3通过连接螺栓进行拔住泵体2连在机身1上，从定位圈3方向安装上压环导向套6、润滑油密封填料5、油密封调整螺帽4，从泵体前面安装介质压环7、介质密封填料8、弹簧座9、调整补偿弹簧10、柱塞19、分流套11、调整法兰12、调整螺杆13、定位法兰杆15、防松爪14，从泵体顶部安装组合阀16、压紧套17、螺塞18。柱塞19与动力端的传动组件相连，使其在动力端作用下作轴向往复运动。

其工作原理如下：当柱塞19往后(向动力端方向)运行时组合阀16的进液阀打开，介质进入柱塞往复运行腔及分流套11内；当柱塞19往前运行时组合阀16的进液阀关闭，此时腔内压力升高，组合阀16内的排液阀打开，介质排出；当柱塞19在运行中介质密封填料8会根据柱塞19在往复中自动磨合介质密封填料8的密封面，当密封面磨损后由调整补偿弹簧10进行自动补偿消除径向间隙，以保证柱塞19与介质密封填料8的内腔与柱塞19之间形成密封线，确保介质不泄露。当补偿弹簧10失去弹簧力之时，可手动调整螺杆13，使分流套11往前提高补偿弹簧10的压缩力，来达到介质密封填料8的密封效果，当确定调整位置后把防松爪14扦入调整螺杆13的分度槽内以防调整螺杆13松动退出。在柱塞19运行时可观察润滑油密封，有泄漏时可用专用工具对油密封调整螺帽4进行上紧至不泄露为止，达到柱塞、填料无泄漏的目的。

实施例2：请参照图6-图10所示，它与实施例1的主要区别是定位圈3以及密封填料5、8的形状不同。如图7中所示的机身上的环形槽103与图9中所示的泵体上的环形槽203，该两环形槽的底平面104、204分别与机身斜面102与泵体斜面202呈平行状，因此两环形槽对合构成的定位孔其截面呈平行四边形，而非实施例1的常规矩形。相应的定位圈3其截面也呈平行四边形，如图6所示。

如图11所示，油密封填料5和介质密封填料8也不是采用实施例1所示的截面外形呈矩形的常规填料形状，其采用截面外形为平行四边形的填料，即将油密封填料5和介质密封填料8的两端面均设计成与泵体斜面202平行的斜面状，相应的油密封调整螺帽4和油压环导向套6分别与油密封填料5相接触的一面设计成同角度的斜面状，同样的介质压环7和弹簧座分9别与介质密封填料8相接触的一面也设计成同角度的斜面状。

这样的设置更有利于增加密封线的长度，可减少密封数量，提高密封的刚性强度，有利于密封的均匀磨损。

以上所述仅为本发明的两个优选实施方式，除了上述两实施例所述外，还可进行不同改型或改进，而不局限此。