[发明专利]超高压三柱塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵，尤其是涉及一种超高压三柱塞泵。

背景技术

高压三柱塞泵，主要包括机身、设置在机身内的曲轴连杆式动力传动装置及产生高压的液力端。目前，国内生产柱塞泵的厂家很多，最高额定工作压力也只能局限在150Mpa以内，而高于150Mpa压力的柱塞泵，只能依靠进口。其根本的原因就是超高压技术上的突破是一个很大的技术瓶颈。其主要原因是：普通三柱塞泵液力端柱塞处的密封结构大多采用传统的接触型密封，其方式不外乎二种：即压紧式密封和自封式密封。压紧式密封又称为填充式密封或填料密封，其密封原理是靠压紧填料使其与柱塞表面和箱体内表面紧密接触而密封的，其泄漏量和摩擦力均与压紧力密切相关，摩擦力与压紧力成正比，填料、柱塞和箱体表面必须光洁还应尽可能提高表面硬度。而自封式密封主要是靠输送液体的压力使密封圈唇部张开与柱塞表面和箱体内壁紧密接触而密封的，其泄漏量和摩擦力同样均与压紧力密切相关，摩擦力与压紧力成正比，且填料、柱塞和箱体表面必须光洁还应尽可能提高表面硬度。这两种接触型密封再加上习惯于采用的密封材料仅仅局限在硬橡胶、聚四氟乙烯及尼龙等常规性材料上，由于填料或密封圈本身的强度和刚度所限，即使在结构上再增加多层密封环也难以在超高压工作状态下保持其应有的形状，而达到理想的接触性密封的效果。

另外，传统的柱塞密封还有间隙密封的方式，其原理是：柱塞和液缸体之间经精密研配使间隙在0.003-0.006mm，光洁度高于Ra0.2。即使这样，其密封效果也只能达到每平方厘米一千多公斤，而且金属零件弹性变形小。细小而又均匀的间隙需要精密加工来保证，结构复杂，加工要求高，造价昂贵。

此外，超高压密封对液力端装配位置精度的要求也非常高，现国内外卧式超高压柱塞泵动力端与液力端之间装配无定位机构，靠装配工人凭经验来保证装配精度，使操作者在更换易损件的过程中无法保证原装配精度，使泵的精度与质量下降这是当前超高压泵系统的疑难之处。

发明内容

本发明的目的在于针对现有超高压三柱塞泵中存在的不足，提供一种超高压三柱塞泵。解决超高压三柱塞泵中存在的密封不好，装配重复定位困难的问题。使三柱塞泵的压力达到276Mpa(40000psi)，泵的液力端采用一种独特的结构和密封方式，不仅保证了所需三柱塞泵超高压力运行的高可靠性，而且延长了柱塞泵的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超高压三柱塞泵，包括机身、设置在机身内的曲轴连杆式动力传动装置及产生高压的液力端；所述的液力端包括泵体、泵缸、柱塞及密封箱体；所述的泵缸和泵体之间依次还有导向阀、排液弹簧、排出阀、阀座、吸入阀、进液弹簧。所述的泵体上设置低压水进入流道、高压水流出流道；所述的泵缸上设置冷却水流道；所述的泵缸与柱塞之间设置柱塞套，所述的泵缸与密封箱体之间设置密封组件；所述的密封箱体内设置轴承及第一密封圈；所述的泵缸与密封组件之间设置第二密封圈；所述的阀座两端上设置第三密封圈、第四密封圈；其特征在于：所述的泵体为整体式结构；所述的导向阀上圆周均布一组起缓冲作用的导向孔；所述的冷却水流道与泵体上设置低压水进入流道贯通；所述的泵体外设置托架滑块式重复定位结构；所述的泵体外设置托架滑块式重复定位结构；所述的重复定位结构包括托架与机身底脚之间螺栓联接。

进一步的，所述的柱塞和柱塞套之间的密封为间隙密封，所述的密封组件与柱塞之间的密封为接触密封。

所述的液力端的高压区的密封圈均采用超高分子量塑料密封。

所述的柱塞和中间杆联接处采用弹性夹套，保证三柱塞的同轴度位置及均匀对中。

为了进一步保证装配定位，所述的托架与机身底脚之间螺栓联接还包括设置了定位销，所述的托架上螺栓联接的螺栓孔为设置腰孔。

超高压技术上的突破其关键是两方面：超高压力下密封和承压的可靠性问题。为保证整个柱塞泵的液力端在超高压力276MPa下能够正常可靠地运行，保证不泄漏，泵的液力端采用了一种独特的密封结构和自润滑方式，与选用的一种新型的超高分子量密封材料其特性相结合，既保障了超高压力下密封的可靠性，而且延长了柱塞泵密封件的使用寿命。

本发明的积极效果：

1.独特的结构特点

本发明的超高压三柱塞泵液力端在结构设计方面，主要从以下几方面突破：

A)、特殊的密封方式