[发明专利]一种用于调节柱塞对中的万向球面结构

说明书

本发明涉及一种用于调节柱塞对中的万向球面结构，连接在往复式柱塞泵的柱塞(6)与十字头(9)之间，该万向球面结构包括相对设置的两个推力关节轴承(1)以及夹设于两个推力关节轴承(1)之间的垫块机构，且两个推力关节轴承(1)的滑动球面中心重合。与现有技术相比，本发明使用两个推力关节轴承和垫块机构组成的万向球面结构，在柱塞的往复运动中，能灵活自如地、动态地去调节柱塞的偏心运动，保证柱塞在密封中良好的对中性，彻底消除了由于柱塞偏磨而困扰影响密封寿命的问题。

技术领域

本发明属于往复式柱塞泵技术领域，尤其是涉及一种用于调节柱塞对中的万向球面结构。

背景技术

往复式柱塞泵的工作过程包括交替进行的吸入和排出两过程，这两过程的实现是借助于柱塞在液缸工作腔内的往复运动，使工作腔内容积产生周期性的变化，把能量传递给液体，使液体的压力增加直至将液体强行排出。

柱塞和密封箱组成一对动密封副，柱塞的密封件是往复泵中重要的易损件之一，柱塞密封的不良将给使用者带来很大的维护量。由于运动的十字头与机身十字头孔间的间隙，以及各相关零件加工过程中垂直度、同心度等形位公差造成的误差，使得柱塞在安装后将产生偏斜，工作时会造成密封的偏磨，影响密封使用寿命。

目前，柱塞与十字头大多采用球面连接，其结构见图1。柱塞与十字头之间装有球面垫，柱塞半圆球头与球面垫上的球面接触，借助柱塞上的两个半圆环用螺母压紧。然而这种结构，在螺母压紧已装入密封箱中的柱塞颈部时，球面垫所起到的自动对中的作用是十分有限的，仅起到了柱塞在静止状态下的“硬”对中，随着螺母的旋紧，柱塞与十字头成为刚性连接，当柱塞在密封箱中作往复运动过程中，处于刚性连接下的球面垫是无法起到自动调节对中作用。加工形成的误差，对长柱塞、长行程泵的密封影响更大，对密封的偏磨也越严重。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于调节柱塞对中的万向球面结构，使柱塞偏心的空间运动轨迹在动态时，能被不断地修正，去适应、对中密封件导向，来达到提高密封件寿命目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于调节柱塞对中的万向球面结构，连接在往复式柱塞泵的柱塞与十字头之间，该万向球面结构包括相对设置的两个推力关节轴承以及夹设于两个推力关节轴承之间的垫块机构，且两个推力关节轴承的滑动球面中心重合。

作为本发明优选的技术方案，往复式柱塞泵的十字头的连接端设有连接孔，两个推力关节轴承及垫块机构从柱塞的连接端套设于柱塞颈部上并伸入连接孔中；两个推力关节轴承的内圈固定于柱塞颈部，且两个推力关节轴承的外圈固定于连接孔中。

作为本发明优选的技术方案，靠近柱塞连接端的推力关节轴承的外圈通过抵在连接孔的底部固定于连接孔中；远离柱塞连接端的推力关节轴承的外圈通过抵在套设于柱塞颈部上的压紧螺母固定于连接孔中，所述的压紧螺母通过锁紧螺母固定在连接孔中。

作为本发明优选的技术方案，所述的压紧螺母与柱塞颈部之间隔有间隙。

作为本发明优选的技术方案，靠近柱塞连接端的推力关节轴承的内圈通过连接于柱塞连接端的端部螺母固定于柱塞颈部；柱塞颈部呈连接端直径较小的阶梯状，靠近柱塞连接端的推力关节轴承内圈及垫块机构套设置于柱塞颈部直径较小的部分，远离柱塞连接端的推力关节轴承的内圈套设于柱塞颈部直径较大的部分。

作为本发明优选的技术方案，十字头连接端的连接孔的底部设有用于容纳端部螺母的内孔。

作为本发明优选的技术方案，所述的垫块机构包括叠置的两个垫块以及夹设于两个垫块之间的调整垫片。

作为本发明优选的技术方案，两个垫块及调整垫片通过内六角圆柱头螺钉连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：