一种高水基柱塞泵的柱塞组件

本实用高水基柱塞泵的柱塞组件，尤其涉及柱塞缸内部的结构设计。

背景技术：

1、柱塞泵是液压工程设备中常见的重要装置，柱塞组件作为柱塞泵的主要工作部分，其通过柱塞杆在柱塞缸中的运动来改变柱塞缸内部空间的容积，从而实现吸液排液的过程。高水基传动液指含水量达80％或以上的液压传动液，液压元件及系统采用高水基传动液为介质，相较油基传动液成本更低，且更为环保，在海洋勘探开采领域适用性更高，并具备一定的安全性。但是由于水的粘度低，无法像油液一样形成油膜起到保护润滑作用，当柱塞组件工作时很容易造成磨损、卡死等问题，而柱塞杆与柱塞缸工作时配合的紧凑程度也是衡量柱塞组件工作流畅性的关键因素。水介质的物理和化学性质给高水基柱塞泵的研发带来了难点，因此研制出的柱塞组件需要解决润滑与密封、腐蚀、磨损等共性技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的即在于解决因水粘度低而造成的腐蚀、磨损问题，提供一种高水基工作环境下密封性能好，运行效率高的柱塞组件。所述柱塞组件的柱塞缸内部有以下几个重要组成部分：直线滚动轴承、密封圈、导向环。

2、所述直线滚动轴承内部安装有若干排滚珠，滚珠与柱塞杆外壁直接接触。由于水的粘度低，无法像油液一样形成油膜起到保护润滑作用。在高水基介质中，柱塞杆若直接在柱塞缸内往复运动，将无法保证二者同轴工作，同时若柱塞杆与柱塞缸的装配间隙过大，则会增加液体泄漏的可能性，若装配间隙过小，则会影响工作的流畅性，并造成严重磨损。采用直线滚动轴承能够解决上述问题：当柱塞杆在柱塞缸中运动时，柱塞杆外壁带动滚珠滚动，将整体摩擦形式改变为摩擦系数更小的滚动摩擦，同时保证柱塞杆与柱塞缸同轴工作，提高运行的流畅性。滚珠中间存在缝隙，柱塞缸内部容积变化时可将液体通过缝隙压入排液阀。

3、所述密封圈采用高分子材质，可有效降低水腐蚀的程度，保证柱塞缸内部空间的密封性，从而减轻柱塞缸内液体泄漏问题。

4、所述导向环采用高分子材质，柱塞杆穿过其中。所述导向环用于保持柱塞杆姿态平衡，进一步保证柱塞杆与柱塞缸处于同轴位置，提高柱塞杆往复运动的流畅性。

5、本文所提到的发明高水基柱塞泵的柱塞组件，适用于径向或轴向形式的柱塞泵。

6、本文提到一款高水基径向柱塞泵，包括本发明。

7、通过上面的叙述可以看出，本发明高水基柱塞泵的柱塞组件的有益效果是：直线滚动轴承解决了因水的粘度低无法形成膜而导致的磨损问题，延长了设备寿命；采用密封圈结构则有效减小介质的泄漏问题，保证了柱塞缸内部封闭的工作空间；采用导向环的结构提高了柱塞组件工作的流畅性，提高了设备的运行效率。

技术特征：

1.一种高水基柱塞泵的柱塞组件(12)，主体结构包括：柱塞杆(4)、柱塞缸(7)、弹簧(3)、吸液阀(11)、排液阀(10)，其特征在于，柱塞缸内部还包括一种直线导向结构，以及一种密封组合结构。

2.根据权利要求1所提到的柱塞组件(12)，其特征在于，所述直线导向结构为直线滚动轴承(8)。

3.根据权利要求2所提到的柱塞组件(12)，其特征在于，所述直线滚动轴承(8)固定安装于柱塞杆(4)和柱塞缸(7)之间，且与柱塞杆(4)和柱塞缸(7)处于同轴位置。

4.根据权利要求3所提到的柱塞组件(12)，其特征在于，所述直线滚动轴承(8)内部滚珠(9)直接与柱塞杆(4)外壁接触。

5.根据权利要求1所提到的柱塞组件(12)，其特征在于，所述密封组合结构为导向环(5)、密封圈(6)。

6.根据权利要求5所提到的所提到的柱塞组件(12)，其特征在于，所述导向环(5)、密封圈(6)皆安装于柱塞杆(4)和柱塞缸(7)之间，且皆与柱塞杆(4)和柱塞缸(7)处于同轴位置。

7.根据权利要求1-6所述的高水基柱塞泵的柱塞组件(12)，适用于径向或轴向形式的柱塞泵。

8.一种用于高水基径向柱塞泵，其特征在于，该柱塞泵包括根据前述权利要求中任一项所述的柱塞组件(12)结构。

技术总结
一种用于高水基柱塞泵的柱塞组件。本发明的柱塞组件，其柱塞缸内部主要组成包括：直线滚动轴承、密封圈、导向环。所述直线滚动轴承内部含有若干排滚珠，所述滚珠与柱塞杆外壁直接接触，整体摩擦形式为滚动摩擦，同时可保证柱塞杆与柱塞缸处于同轴位置；所述密封圈采用高分子材质，可减少液体泄漏量；所述导向环采用高分子材质，用于稳定柱塞杆姿态，并起到导向作用。此柱塞组件能够有效克服因水粘度低而造成的磨损问题，拥有密封性能好、工作寿命长等优点。

技术研发人员：张晞,鲁城凯,高守军
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13