[發(fā)明專利]一種動外殼式多作用水液壓徑向柱塞泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710278780.X
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106930916B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊友勝;曾祥峰;秦彬;陳宇琪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: F04B1/047
• 分類號: F04B1/047;F04B1/06;F04B53/10;F04B53/16;F04B53/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 孫靜雅

本發(fā)明公開了一種動外殼式多作用水液壓徑向柱塞泵，包括圓柱形外殼，外殼內(nèi)壁的徑向截面為波浪形曲線，外殼的兩端各通過滾動軸承與一端蓋相連接，其改進(jìn)之處在于：外殼內(nèi)設(shè)置缸體，缸體內(nèi)安裝圓盤形且兩端均帶有柱狀凸起的管道軸，在兩端的柱狀凸起外壁上均設(shè)置凹槽，兩凹槽之間通過圓盤上的通道相通，此外還在該空腔內(nèi)設(shè)置伸出相鄰端蓋外的調(diào)壓裝置。本發(fā)明所公開的動外殼式多作用水液壓徑向柱塞泵，在結(jié)構(gòu)上采用徑向式代替軸向式或臥式，通過增加單轉(zhuǎn)柱塞往復(fù)運(yùn)動頻率，加快柱塞運(yùn)動速度，補(bǔ)償因壓差產(chǎn)生的泄漏，提高低轉(zhuǎn)速下柱塞泵的容積效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體傳動系統(tǒng)中的動力元件領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種雙向、液體彈簧復(fù)位、閥配流的動外殼式水液壓徑向柱塞泵。

背景技術(shù)

水液壓泵是反滲透海水淡化系統(tǒng)的核心部件。目前國內(nèi)外所研發(fā)的水液壓泵基本為臥式或軸向柱塞泵，其最低允許轉(zhuǎn)速（≥300rpm）遠(yuǎn)大于水輪機(jī)最高轉(zhuǎn)速（≤100rpm），若是由水輪機(jī)直接驅(qū)動，會導(dǎo)致水液壓泵容積效率低，磨損劇烈，無法雙向工作等問題。因此，在傳統(tǒng)反滲透海水淡化系統(tǒng)中，通常采用增速機(jī)構(gòu)，如齒輪箱，將潮流能水輪機(jī)轉(zhuǎn)速增大到水液壓泵允許轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，驅(qū)動液壓泵，泵出高壓水，實(shí)現(xiàn)海水淡化。這種方法不僅增大了反滲透海水淡化系統(tǒng)的體積和重量，而且，第一，因?yàn)橥ǔ２捎谬X輪增速器，在海洋這樣惡劣的工作環(huán)境下，壽命低、可靠性差；第二，當(dāng)水輪機(jī)尺寸一定時(shí)，其轉(zhuǎn)速與潮流速度的三次方成正比，當(dāng)潮流速度變化時(shí)，很難保證增速后的速度在海水液壓泵允許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)速低時(shí)，海水液壓泵的關(guān)鍵摩擦副難以形成潤滑膜，從而影響泵的性能，如效率、壽命、可靠性等，甚至泵的輸出壓力達(dá)不到海水淡化系統(tǒng)的要求；轉(zhuǎn)速超過泵允許轉(zhuǎn)速時(shí)，會造成泵吸入不充分，壽命降低，甚至發(fā)生燒泵現(xiàn)象。

中國發(fā)明專利申請CN105508166A公開了一種動外殼式空氣彈簧徑向柱塞泵，包括殼體，所述殼體的內(nèi)表面上設(shè)置有平滑過渡的凹凸曲線輪廓；缸體，所述缸體設(shè)置于所述殼體的內(nèi)部，所述缸體的內(nèi)部設(shè)置有空氣彈簧氣囊，所述缸體的周向上均勻間隔設(shè)置有柱塞腔，所述柱塞腔通過圓孔與所述空氣彈簧氣囊連通，所述柱塞腔內(nèi)設(shè)置有柱塞組件，所述柱塞組件可滑動的設(shè)置于所述柱塞腔內(nèi)并與所述柱塞腔密封連接，所述柱塞組件的一端可滑動的設(shè)置于所述圓孔中并與所述圓孔密封連接，所述柱塞組件的另一端的端面可沿所述凹凸曲線輪廓滑動，所述空氣彈簧氣囊中充有壓縮氣體。該柱塞泵雖然可以直接與水輪機(jī)的輪轂進(jìn)行配合、并可以雙向工作，但是（1）配流方式為軸配流，吸入及壓出流道復(fù)雜，壓力損失大，液壓泵易吸空，產(chǎn)生氣蝕，造成振動及噪聲；（2）軸配流要求加工及安裝精度高，且難保證密封性能，影響水液壓泵容積效率；（3）氣體彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)易漏氣，復(fù)位壓力難保證，穩(wěn)定性差，而且，因氣體易壓縮，氣體彈簧的壓力難調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種雙向、液體彈簧復(fù)位、閥配流的動外殼式多作用水液壓徑向柱塞泵。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種動外殼式多作用水液壓徑向柱塞泵，包括圓柱形外殼，外殼內(nèi)壁的徑向截面為波浪形曲線，外殼的兩端各通過滾動軸承與一端蓋相連接，其改進(jìn)之處在于：外殼內(nèi)設(shè)置缸體，缸體內(nèi)安裝圓盤形且兩端均帶有柱狀凸起的管道軸，在兩端的柱狀凸起外壁上均設(shè)置凹槽，兩凹槽之間通過圓盤上的通道相通，其中一端柱狀凸起的內(nèi)部空腔通過該柱狀凸起上臨近圓盤的管道與其外壁上的凹槽相通，此外還在該空腔內(nèi)設(shè)置伸出相鄰端蓋外的調(diào)壓裝置，向上述凹槽注入壓力液體使之充滿兩凹槽及與凹槽相通的柱狀凸起內(nèi)部空腔中調(diào)壓裝置以外的空間形成液體彈簧，另一端柱狀凸起的內(nèi)部空腔則連接至相鄰端蓋上的出水口，在管道軸圓盤兩側(cè)的缸體內(nèi)各沿周向交錯(cuò)均布數(shù)量相同的柱塞組件，該柱塞組件工作腔內(nèi)的活塞頂部安裝柱塞、底部安裝插入液體彈簧內(nèi)的復(fù)位桿，復(fù)位桿與液體彈簧之間以密封圈密封，液體彈簧的彈力通過復(fù)位桿和活塞作用于頂部柱塞使之抵緊外殼內(nèi)壁，位于柱塞組件工作腔底部的進(jìn)水口通過單向吸入閥與相鄰端蓋上的進(jìn)水口相通，位于柱塞組件工作腔底部的出水口通過單向排出閥與管道軸圓盤內(nèi)的出水管道相通，出水管道則與上述連接至端蓋出水口上的柱狀凸起內(nèi)部空腔相通。