[发明专利]一种凸轮滑块式柱塞泵

说明书

本发明公开了一种凸轮滑块式柱塞泵，包括柱塞‑活塞组、缸筒、传动轴承座、高压泵液力端、凸轮滑块组和低压供油系统，所述缸筒由内径依次递减的三段同轴圆筒组成，在所述缸筒的内部设置有所述柱塞‑活塞组；所述传动轴承座固定在所述缸筒的上部，所述凸轮滑块组固定在所述传动轴承座上，所述凸轮滑块组与所述柱塞‑活塞组接触；所述高压液力端连接在所述缸筒的下端，所述低压供油系统与所述高压泵液力端相连。本发明的有益效果为：具有支撑力大、运动灵活，摩擦系数极小等优点。

技术领域

本发明属于液体超高压技术领域，特别涉及凸轮滑块柱塞泵。

背景技术

超高压设备是指工作压力高于100MPa的设备，其广泛应用于材料加工、化工合成，水射流技术，岩石破碎，食品加工、装备清洗、能源勘探等领域。超高压泵是超高压设备的动力源，其决定着超高压设备的技术水平。根据超高压泵动力端的运动转换机构的不同，超高泵主要分为：曲轴连杆式超高压泵，例如，文献：张国贤. 页岩气开发中的超高压水液压泵[J]. 流体传动与控制, 2017(5)；滚珠丝杠式超高压泵，例如，中国专利申请号为CN103154532 A公开了一种超高压泵，所采用的就是滚珠丝杠式运动转换技术；以及卡丹式超高压泵，例如，文献：张国贤. 卡丹式柱塞泵[J]. 流体传动与控制, 2017(6)。上述不同结构形式的超高压泵都存在局限性，比如，曲轴连杆式超高压泵体积大，且连杆与十字头易磨损故障率高，泵输出压力的提升受限于连杆与曲轴的承压能力；滚珠丝杠式超高压泵传递力有限。

发明内容

本发明的目的在于提供凸轮滑块式柱塞泵，以解决目前超高压泵中存在技术局限问题。本发明具有支撑力大、运动灵活，摩擦系数极小等优点。

一种凸轮滑块式柱塞泵，包括柱塞-活塞组、缸筒、传动轴承座、高压泵液力端、凸轮滑块组和低压供油系统，所述缸筒由内径依次递减的三段同轴圆筒组成，在所述缸筒的内部设置有所述柱塞-活塞组；所述传动轴承座固定在所述缸筒的上部，所述凸轮滑块组固定在所述传动轴承座上，所述凸轮滑块组与所述柱塞-活塞组接触；所述高压泵液力端连接在所述缸筒的下端，所述低压供油系统与所述高压泵液力端相连。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）由于本发明中凸轮组通过滚针滑块与活塞轮槽相接触，支撑力大、运动灵活，并避免了凸轮轴承与活塞端面的线接触。

（2）由于本发明中滑块通过滚针在活塞槽内滚动，因而摩擦系数极小，降低了垂直于活塞轴向的侧向力作用。

（3）由于本发明降低了垂直于活塞轴向的侧向力作用，因而减小了活塞与柱塞密封机构的摩擦磨损，提高了密封的可靠性。

（4）由于本发明柱塞缸筒与活塞缸筒可采用固接后精加工，因而同心度好，柱塞-活塞组与缸筒重复安装容易，避免了现有技术安装重复定位困难的问题。

（5）现有技术的曲轴连杆式超高压泵由于曲轴形状复杂，受力因此也复杂，容易导致应力集中而发生疲劳，本发明采用直轴与凸轮相联，因而避免了上述问题。

（6）由于本发明采用低压供油系统，既能向系统充分提供油液，又能推动柱塞-活塞组自动回程，而不需要另外给柱塞-活塞组施加回程力，因而整个泵组结构紧凑、可靠。

（7）现有技术的柱塞泵都采用滑靴结构，滑靴与柱塞之间的油膜承压能力有限，很难实现高压力的泵油能力，而本发明避免了滑靴机构带来的问题。

（8）本发明在高压柱塞-活塞组与低压柱塞-活塞组之间通过传压介质进行运动与力的传递，减轻了泵的整体重量、节省了材料，并增加了装配的灵活性。

附图说明

图1 为凸轮滑块超高压泵剖视图。

图2为凸轮滑块超高压泵A-A面剖视图。

图3为所述阶梯轴的剖视图。