[发明专利]一种柱塞泵传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体的动力输送装置，尤其涉及一种柱塞泵传动装置。

背景技术

近年来制备色谱行业、超临界行业迅速发展，传统石油化工行业发展需求，尤其页岩油田高压压裂泵需求，需要大流量无脉动输送化学介质高压柱塞泵，压力范围5MPa～100MPa。流量范围分两档：小流量区实验室类，0.01～500mL/min；大流量工业制造类，0.5～50L/min。输送介质为水、甲醇、丙酮、丙烯、丁烷、液态二氧化碳等，一般为了系统稳定要求无脉动输送。

在小流量区：目前主要使用凸轮结构传动装置柱塞泵恒流泵，尤其在高压色谱分析(HPLC)行业以串联凸轮泵占据主流市场，由于HPLC行业介质为高纯甲醇和水，并且断续使用，凸轮结构传动足以满足使用需求。但是这种结构的恒流泵并不适合长期恒流场合使用，长期运行容易造成凸轮副磨损，弹簧疲劳。同时由于凸轮传动具有压力角，还会造成横向磨损与进给精度损失，进而造成较细管路堵塞等一系列问题。

在大流量区：由于载荷增大，凸轮传动装置的柱塞泵是凸轮直接与柱塞轮杆线接触形成的高副驱动，接触应力限制了使用范围，不适合高压大流量场合，另外凸轮泵复位弹簧在工作行程增加载荷，在回程弹簧势能不能保证使柱塞完全复位。因此，在大流量区目前以传统曲柄连杆机构为主，但是曲柄连杆机构会产生17％～30％横向偏载力，增加了磨损，而且曲柄连杆机构难 以实现动平衡；同时，曲柄连杆结构会增加轴向尺寸，进而造成设备体积较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柱塞泵传动装置，不仅可以长期应用于小流量区，而且可以应用于大流量区，使用寿命长，同时结构紧凑，体积较小。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柱塞泵传动装置，包括驱动装置、泵体，与现有技术不同的是，还包括动力执行组件，所述动力执行组件包括在所述泵体内往复运动的导杆轴、偏心盘、偏心轴；所述导杆轴伸出所述泵体的一端设有圆形摆动孔；所述偏心盘为圆形，所述偏心盘置于所述摆动孔内且旋转连接；所述偏心盘上开设有圆形偏心孔，所述偏心孔的回转轴线与所述偏心盘的回转轴线平行，两者之间的距离为第一偏距；所述偏心轴包括动力输出端和动力输入端，所述动力输出端置于所述偏心孔内且旋转连接，所述动力输入端与所述驱动装置连接，所述动力输入端的回转轴线与所述动力输出端的回转轴线平行且两者之间的距离为第二偏距；所述第一偏距与所述第二偏距相等。

本发明的有益效果是：所述偏心盘置于所述摆动孔内且旋转连接、偏心轴的动力输出端置于所述偏心孔内且旋转连接，均为低副连接，承载力大；同时取消了曲柄连杆机构，轴向尺寸大大减小，进而降低了设备体积；第一偏距与第二偏距相等，可以保证导杆轴在泵体内只做往复运动，没有横向力。整个机构实现了低副正弦机构传动，承载力大大增加，并且易于实现动平衡，而且克服了曲柄连杆机构的横向力大、轴向尺寸大等问题，不仅可以长期应用于小流量区，还可以应用于大流量区。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述动力执行组件还包括偏心摆动轴承，所述偏心摆动轴承的外壁与所述摆动孔的内壁配合连接，所述偏心摆动轴承的内壁与所述偏心盘的外壁配合连接。

进一步，所述动力执行组件还包括偏心回转轴承，所述偏心回转轴承的外壁与所述偏心孔的内壁配合连接，所述偏心回转轴承的内壁与所述动力输出端的外壁配合连接。

采用上两步进一步方案的有益效果是，在转动连接处增加轴承，可以增加接触刚度，消除间隙，提高效率，同时提高设备的使用寿命。

进一步，所述动执行组件为两组，所述泵体为两个，两组中的所述导杆轴分别一一对应在两个所述泵体中做往复运动，所述驱动装置同时与两组所述动力执行组件中的所述动力输入端连接并驱动其旋转。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现双缸柱塞泵，可以提高输出流量。

进一步，还包括动力传递组件，所述动力传递组件包括一个主动齿轮和两个被动齿轮，两个所述被动齿轮同时与所述主动齿轮啮合，并且分别与两组所述动力执行组件中的所述动力输入端固定连接，所述主动齿轮与所述驱动装置连接，所述驱动装置驱动所述主动齿轮旋转。

采用上述进一步方案的有益效果是，利用齿轮啮合传动，同时驱动动力执行组件带动柱塞进行往复运动，实现双缸柱塞泵稳定的动力传动。

进一步，两个所述被动齿轮为节曲线相同的非圆齿轮，并且该节曲线为轴对称结构。