[发明专利]一种往复式高压柱塞泵

说明书

本发明属于往复泵技术领域，公开了一种往复式高压柱塞泵包括泵体、驱动活塞、增压活塞和阀芯；驱动活塞将泵体的驱动腔分割为第一控制腔和第二控制腔；增压活塞的一端与驱动活塞连接，另一端延伸至增压腔进行介质引入和压缩输出；驱动活塞的内部设有阀孔，阀芯位于阀孔内并可以进行往复运动；驱动活塞上设有四条油路，并且分别与第一控制腔、第二控制腔、P口和T口连通，阀芯的往复运动可以控制四条油路之间的连接关系，以切换第一控制腔和第二控制腔与P口和T口的连通关系，形成驱动活塞的自动换向。本发明的往复式高压柱塞泵不仅机械结构简单、体积小、成本低，而且可以使驱动活塞自动换向，实现自动连续往复运动。

技术领域

本发明属于往复泵技术领域，尤其涉及一种往复式高压柱塞泵。

背景技术

在往复泵的应用领域中，使用最广泛的是三缸单作用活塞式往复泵，借助动力源的驱动，使该往复泵的三个活塞在不同相位做左右往复运动。这种结构的三缸单作用往复泵，大多采用曲轴连杆的运动原理，而无法采用液压驱动，更不能自动换向，这样不仅其机械结构复杂、体积庞大，而且机械效率低、运动部件易磨损、维护成本高。

目前，在市场上虽然有液压驱动的往复式柱塞泵，但是往复式柱塞泵中活塞与柱塞的直径尺寸都是固定的，因此增压比是固定的。然而，在实际应用工况中，大多需求的是低压大流量、高压小流量，也就是在压力低的时候增压比要小，而在压力高的时候增压比要大，这导致现有液压驱动的往复式柱塞泵的使用灵活性很差。

发明内容

为了解决现有往复泵存在的上述问题，本发明提出了一种往复式高压柱塞泵。该往复式高压柱塞泵包括泵体、驱动活塞、增压活塞和阀芯；其中，所述泵体上设有驱动腔、增压腔、P口、T口和增压口；所述驱动活塞位于所述驱动腔中，并且将所述驱动腔分割为第一控制腔和第二控制腔；所述增压活塞的一端与所述驱动活塞连接，另一端延伸至所述增压腔，并且所述增压活塞中位于所述增压腔的一端截面积小于所述驱动活塞的截面积；所述驱动活塞的内部设有阀孔，所述阀芯位于所述阀孔内部，并且可以相对于所述阀孔进行往复运动；

所述驱动活塞上设有第一油路、第二油路、第三油路和第四油路；所述第一油路的一端与所述第一控制腔连通，另一端与所述阀孔连通，所述第二油路的一端与所述第二控制腔连通，另一端与所述阀孔连通，所述第三油路的一端与P口保持连通，另一端与所述阀孔连通，所述第四油路的一端与T口保持连通，另一端与所述阀孔连通；所述增压腔通过两个单向阀分别与T口和增压口连通，以将T口处低压介质单向引流至所述增压腔以及将所述增压腔中的高压介质单向输出至所述增压口；

所述驱动活塞沿轴向运动至所述第一控制腔和所述第二控制腔的终端位置时，所述阀芯在所述阀孔内进行往复运动从而切换所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路之间的连接关系；当所述驱动活塞移动至所述第一控制腔的终端位置时，所述阀芯运动至所述第一油路与所述第三油路连通，所述第二油路与所述第四油路连通，使所述驱动活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔的介质压力差作用下，可以带动所述增压活塞对所述增压腔的介质进行压缩输出；当所述驱动活塞移动至所述第二控制腔的终端位置时，所述阀芯运动至所述第一油路与所述第四油路连通，所述第二油路与所述第三油路连通，使所述驱动活塞在所述第一控制腔和所述第二控制腔的介质压力差作用下，可以带动所述增压活塞运动从T口引流低压介质至所述增压腔。

优选的，所述阀芯可以在所述阀孔内进行轴向往复运行，并且与所述第一油路、第二油路、第三油路和第四油路形成三位四通滑阀的连接关系，以控制所述第一油路、第二油路、第三油路和第四油路之间的连接关系。

进一步优选的，所述阀芯的两端分别设有左控制腔和右控制腔，所述驱动活塞上设有第五油路、第六油路和第七油路，并且所述阀芯的左端截面积大于右端截面积；所述第五油路的一端与所述左控制腔连通，另一端延伸至所述驱动活塞的外圆周表面并与T口形成选择连通；所述第六油路的一端与所述左控制腔连通，另一端延伸至所述驱动活塞的外圆周表面并与P口形成选择连通；所述第七油路的一端与所述右控制腔连通，另一端与所述第三油路连通；