泥漿泵、曲軸箱、組合機(jī)體以及應(yīng)用該組合機(jī)體的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種泥漿泵，包括機(jī)體以及設(shè)置于機(jī)體中的無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，缸套；所述機(jī)體為組合機(jī)體，所述組合機(jī)體包括曲軸箱、可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座以及設(shè)置于所述跑道座上的導(dǎo)軌；組合機(jī)體相對側(cè)壁上的跑道座的導(dǎo)軌相對準(zhǔn)；所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動機(jī)構(gòu)的曲軸的兩端分別設(shè)置于所述上主軸承孔和下主軸承孔；兩往復(fù)運動件運動方向相互垂直設(shè)置，往復(fù)運動件的導(dǎo)向部設(shè)置于所述曲軸箱中，并與相應(yīng)的導(dǎo)軌相配合；工作部設(shè)置于曲軸箱之外，連接部由所述跑道座上的活塞桿通過孔伸出，并將導(dǎo)向部和連接部連為一體。本發(fā)明的泥漿泵的機(jī)體便于加工，制造成本低。本發(fā)明同時還涉及一種曲軸箱、組合機(jī)體和使用所述組合機(jī)體的設(shè)備。
【專利說明】泥漿泵、曲軸箱、組合機(jī)體以及應(yīng)用該組合機(jī)體的設(shè)備
[0001]本申請要求于2013年05月02日提交中國專利局、申請?zhí)枮?01310158503.7、發(fā)明名稱為“泥漿泵、曲軸箱、組合機(jī)體以及應(yīng)用該組合機(jī)體的設(shè)備”的中國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換【技術(shù)領(lǐng)域】。特別涉及應(yīng)用無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的設(shè)備的泥漿泵。本發(fā)明同時還涉及一種曲軸箱、組合機(jī)體和使用所述組合機(jī)體的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]泥漿泵，是指在鉆探過程中向鉆孔里輸送泥漿或水等沖洗液的機(jī)械。泥漿泵是鉆探設(shè)備的重要組成部分。在常用的正循環(huán)鉆探中，它是將地表沖洗介質(zhì)——清水、泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下，經(jīng)過高壓軟管、水龍頭及鉆桿柱中心孔直送鉆頭的底端，以達(dá)到冷卻鉆頭、將切削下來的巖屑清除并輸送到地表的目的。
[0004]常用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的，由動力機(jī)帶動泵的曲軸回轉(zhuǎn)，曲軸通過十字頭再帶動活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運動。在吸入和排出閥的交替作用下，實現(xiàn)壓送與循環(huán)沖洗液的目的。也就是說，常用的泥漿泵中的往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的運動轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)均是采用現(xiàn)有的應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)中國的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，由于連桿的存在，曲柄連桿機(jī)構(gòu)形成的諸如內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)和泥漿泵等設(shè)備具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。
[0005]基于此，中國專利文獻(xiàn)CN85200358B公開了一種“曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)”；中國專利文獻(xiàn)CN85100359B公開了一種“曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式壓縮機(jī)”;上述的中國專利文獻(xiàn)中的內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)的往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中，用曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)取代了曲柄連桿機(jī)構(gòu)。其中，曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)包括圓滑塊、活塞和曲軸，在圓滑塊上設(shè)置有偏心圓孔。在活塞的活塞座上設(shè)置有圓滑塊容置孔。裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中轉(zhuǎn)動；曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄銷可以在所述偏心圓孔中轉(zhuǎn)動。
[0006]以內(nèi)燃機(jī)工作為例，機(jī)構(gòu)的運動過程如下:燃燒室中的燃燒氣體膨脹推動活塞運動，通過活塞帶動設(shè)置于其中的圓滑塊做往復(fù)運動，而圓滑塊在所述活塞中同時做旋轉(zhuǎn)運動，所述往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的中心軸線做旋轉(zhuǎn)運動；而所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重合，從而可實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動到曲軸的旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換。壓縮機(jī)可采用相同的結(jié)構(gòu)，由電機(jī)帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，通過圓滑塊、曲軸以及活塞之間的配合關(guān)系，實現(xiàn)活塞的往復(fù)運動，進(jìn)而對被壓縮介質(zhì)做功。
[0007]上述的中國專利文獻(xiàn)公開的內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)均為單缸結(jié)構(gòu)，在曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)運動時，存在活點問題，即活塞運動到上止點時，存在運動狀態(tài)不確定的現(xiàn)象。為此，在上述中國專利文獻(xiàn)中采用內(nèi)齒輪付結(jié)構(gòu)來解決該問題，具體的設(shè)置和結(jié)構(gòu)可參看上述的中國專利文獻(xiàn)，在此不作過多描述。這使得該曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)復(fù)雜化，而且，由于是單缸機(jī)構(gòu)，高階慣性力難以平衡，其動平衡效果也不理想。
[0008]基于單缸曲柄圓滑塊機(jī)器的上述問題，在中國專利文獻(xiàn)CN1067741C公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)”；中國專利文獻(xiàn)CN1067742C公開了一種“曲柄多圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)”。對上述的問題進(jìn)行了改進(jìn)。具體而言，通過將曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)置為包括兩個或三個圓滑塊的圓滑塊組結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，每一圓滑塊設(shè)置相應(yīng)的活塞，相鄰圓滑塊相位差呈180度設(shè)置，于此相應(yīng)的活塞則布置為相互垂直。相互垂直的活塞在往復(fù)運動時，可互相克服活點問題，并能夠?qū)⒏髯缘耐鶑?fù)慣性力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)慣性力，旋轉(zhuǎn)慣性力可通過曲軸上設(shè)置的配置塊很容易被平衡，也解決了單缸機(jī)難以平衡高階慣性力的問題。此外，活塞的兩端可以根據(jù)需要選擇設(shè)置不同的工作部，例如，內(nèi)燃機(jī)活塞頭、壓縮機(jī)活塞頭，或者其中一活塞不設(shè)置任何工作部，僅僅為另一活塞克服活點和轉(zhuǎn)化慣性力，這可稱為動平衡滑塊。
[0009]可見，雙圓滑塊或三圓滑塊的圓滑塊組構(gòu)成的曲柄圓滑塊結(jié)構(gòu)，具有能夠克服活點且動平衡效果好的效果。相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)，其還可具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、噪音小、震動小等優(yōu)勢。不難理解，上述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)可以應(yīng)用于泥漿泵中，替代現(xiàn)有泥漿泵中的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動與往復(fù)運動之間的轉(zhuǎn)換。
[0010]但是，如上所述，在雙圓滑塊或三圓滑塊的曲柄圓滑塊結(jié)構(gòu)中，需要具有運動方向相互垂直設(shè)置的活塞(或動平衡滑塊，而曲軸也要求與上述的兩活塞(或動平衡滑塊)均垂直，受此垂直設(shè)置的要求，需要在與該曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)相配合的設(shè)備的機(jī)體上設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，即，容納兩活塞(動平衡滑塊)并提供導(dǎo)向的氣缸(或跑道)相互垂直，并同時均與前后曲軸軸承孔中心線垂直，這對機(jī)體加工提出了很高的要求，而且，加工稍有偏差，會很容易引起拉缸、別缸等問題，嚴(yán)重時曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)會被鎖死而無法運轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種泥漿泵，以解決現(xiàn)有的無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的設(shè)備的泥漿泵的上述問題。本發(fā)明另外提供一種曲軸箱、組合機(jī)體和使用所述組合機(jī)體的設(shè)備。
[0012]本發(fā)明提供的一種泥漿泵，包括機(jī)體以及設(shè)置于機(jī)體中的無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，缸套；
[0013]所述機(jī)體為組合機(jī)體，所述組合機(jī)體包括曲軸箱、可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座以及設(shè)置于所述跑道座上的導(dǎo)軌；
[0014]所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔；
[0015]所述跑道座包括跑道座本體以及與所述跑道座本體一體設(shè)置的導(dǎo)軌基座；其中，所述跑道座本體上相對的兩側(cè)分別設(shè)置與跑道座裝配面相配合的曲軸箱安裝面和用于安裝缸套的缸套安裝結(jié)構(gòu)；在所述跑道座本體上還設(shè)置有貫穿其厚度方向且在所述曲軸箱安裝面和缸套安裝結(jié)構(gòu)開口的通過孔，稱為活塞桿通過孔；所述導(dǎo)軌基座設(shè)置于跑道座本體上與曲軸箱安裝面相同的一側(cè)，在導(dǎo)軌基座頂部設(shè)置有對往復(fù)運動件提供導(dǎo)向的導(dǎo)軌；所述導(dǎo)軌基座中心線與所述活塞桿通過孔中心錯開預(yù)定的距離；
[0016]在所述組合機(jī)體的前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有所述的跑道座；每一跑道座上的導(dǎo)軌基座均由曲軸箱壁上的開孔進(jìn)入曲軸箱內(nèi)部空腔中，跑道座的曲軸箱安裝面與曲軸箱上相應(yīng)的跑道座裝配面相貼合，通過緊固結(jié)構(gòu)將跑道座裝配于曲軸箱上；組合機(jī)體相對側(cè)壁上的跑道座的導(dǎo)軌相對準(zhǔn)；在所述前壁、后壁、左壁和右壁設(shè)置的跑道外側(cè)均固定設(shè)置有所述的缸套；
[0017]所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動機(jī)構(gòu)包括曲軸以及兩個往復(fù)運動件，所述曲軸的兩端分別設(shè)置于所述上主軸承孔和下主軸承孔；兩往復(fù)運動件運動方向相互垂直設(shè)置，每一往復(fù)運動件均包括有導(dǎo)向部、工作部及連接二者的連接部，往復(fù)運動件的導(dǎo)向部設(shè)置于所述曲軸箱中，并與相應(yīng)的導(dǎo)軌相配合；工作部設(shè)置于曲軸箱之外，連接部由所述跑道座上的活塞桿通過孔伸出，并將導(dǎo)向部和連接部連為一體，工作部設(shè)置于所述缸套中。
[0018]可選的，在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)設(shè)置的缸套中至少有一缸套為泥漿泵缸套。
[0019]可選的，在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)均設(shè)置有缸套，所述往復(fù)運動件均為雙作用活塞；每一活塞的工作部均設(shè)置于相應(yīng)的缸套中。
[0020]可選的，所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動機(jī)構(gòu)為曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)或者動軸-端軸機(jī)構(gòu)。
[0021 ] 可選的，所述曲軸箱相對側(cè)壁的側(cè)跑道座裝配面相互平行，相鄰側(cè)壁的側(cè)跑道座裝配面相互垂直，且所有側(cè)跑著座裝配面均與所述上下主軸承孔中心連線平行。
[0022]可選的，所述導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌基座一體成型，導(dǎo)軌的遠(yuǎn)離導(dǎo)軌基座一側(cè)設(shè)置為與曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動件配合導(dǎo)向的導(dǎo)向面。
[0023]可選的，所述導(dǎo)軌呈長條形，在其上設(shè)置有與往復(fù)運動件配合導(dǎo)向的導(dǎo)向面；所述導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌基座為可拆裝結(jié)構(gòu)。
[0024]可選的，還包括定位銷；在所述跑道座和曲軸箱壁上的相對應(yīng)位置還分別設(shè)置有與定位銷相配合的定位銷孔；裝配時，跑道座和曲軸箱壁上相應(yīng)位置的定位銷孔相對準(zhǔn)，定位銷插入定位銷孔中。
[0025]可選的，在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)設(shè)置的缸套中至少有一缸套為泥漿泵缸套，且至少有另外一缸套為內(nèi)燃機(jī)缸套。
[0026]本發(fā)明還提供一種組合機(jī)體，包括曲軸箱、可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座以及設(shè)置于所述跑道座上的導(dǎo)軌；
[0027]所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔；
[0028]所述跑道座包括跑道座本體以及與所述跑道座本體一體設(shè)置的導(dǎo)軌基座；其中，所述跑道座本體上相對的兩側(cè)分別設(shè)置與跑道座裝配面相配合的曲軸箱安裝面和用于安裝缸套的缸套安裝結(jié)構(gòu)；在所述跑道座本體上還設(shè)置有貫穿其厚度方向且在所述曲軸箱安裝面和缸套安裝結(jié)構(gòu)開口的通過孔，稱為活塞桿通過孔；所述導(dǎo)軌基座設(shè)置于跑道座本體上與曲軸箱安裝面相同的一側(cè)，在導(dǎo)軌基座頂部設(shè)置有對往復(fù)運動件提供導(dǎo)向的導(dǎo)軌；所述導(dǎo)軌基座中心線與所述活塞桿通過孔中心錯開預(yù)定的距離；
[0029]在所述組合機(jī)體的前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有所述的跑道座；每一跑道座上的導(dǎo)軌基座均由曲軸箱壁上的開孔進(jìn)入曲軸箱內(nèi)部空腔中，跑道座的曲軸箱安裝面與曲軸箱上相應(yīng)的跑道座裝配面相貼合，通過緊固結(jié)構(gòu)將跑道座裝配于曲軸箱上；組合機(jī)體相對側(cè)壁上的跑道座的導(dǎo)軌相對準(zhǔn)。
[0030]本發(fā)明還提供一種曲軸箱，所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔。
[0031]本發(fā)明還提供一種一種采用無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)的設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)用上述的組合機(jī)體。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明泥漿泵，其采用組合機(jī)體，其曲軸箱除軸承孔外，在其內(nèi)部沒有任何加工表面，且外壁表面不設(shè)置與缸套組合的結(jié)構(gòu)和其它特殊用途的結(jié)構(gòu)，需加工的僅僅是普通平面(跑道座裝配面)以及用于安裝跑道座的螺紋孔和開孔；組合機(jī)體的跑道座則通過曲軸箱壁上的跑道座裝配面和定位安裝到曲軸箱上；在跑道座上設(shè)置的導(dǎo)軌可以與跑道一體成型，也可以單獨加工再與跑道座裝配為一體；可見，由于曲軸箱、跑道座和導(dǎo)軌均可以單獨加工，安裝時僅僅通過平面進(jìn)行定位不同部分的幾何關(guān)系，不僅加工簡單，而且組裝也簡單，這大大降低了制造的難度和制造成本。
[0033]此外，由于在跑道座上還設(shè)置有氣缸缸套安裝結(jié)構(gòu)，從而使得氣缸缸套與曲軸箱之間不再是一體式結(jié)構(gòu)，相對于傳統(tǒng)的缸套與曲軸箱一體成型的結(jié)構(gòu)，大大簡化了機(jī)體的曲軸箱的加工工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明的泥漿泵的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明的泥漿泵的實施例中的機(jī)體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3和圖4分別為組成本發(fā)明的實施例的泥漿泵的組合機(jī)體曲軸箱的結(jié)構(gòu)示意圖之一和之二；
[0037]圖5為組成本發(fā)明實施例的泥漿泵的組合機(jī)體的跑道座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明的實施例的泥漿泵中的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖7為在跑道座上裝配缸套和導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8為應(yīng)用于本發(fā)明的泥漿泵的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖9為應(yīng)用于本發(fā)明的實施例的曲軸圓滑塊組件。
【具體實施方式】
[0042]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。[0043]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的組合機(jī)體進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]請參考圖1，其為本發(fā)明的泥漿泵的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]本實施例中，所述泥漿泵包括機(jī)體5、設(shè)置于機(jī)體中的無連桿往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、缸套4和缸蓋6。有關(guān)泥漿泵除上述部件和結(jié)構(gòu)之外的其它細(xì)節(jié)在圖1中并未示出，這些未示出的結(jié)構(gòu)和技術(shù)細(xì)節(jié)并非本發(fā)明的實施例關(guān)注的重點，再此不予討論。下面結(jié)合附圖分別對本實施例的泥漿泵的機(jī)體、無連桿往復(fù)運動與旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、缸套4和缸蓋6進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046]請參考圖2，其為本發(fā)明的泥漿泵的實施例中的機(jī)體5的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，所述機(jī)體5為組合機(jī)體。該組合機(jī)體包括曲軸箱I和可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座2a、跑道座2b、跑道座2c和跑道座2d，在所述跑道座上設(shè)置有導(dǎo)軌(圖未示出)。其中，所述導(dǎo)軌與所述跑道座2之間可以一體成型，也可以為可拆裝結(jié)構(gòu)。
[0047]請參考圖3和圖4，其分別為組成本發(fā)明的組合機(jī)體的曲軸箱的結(jié)構(gòu)示意圖之一和之二。所述曲軸箱I包括前壁1-3、后壁1-4、左壁1-5、右壁1-6、上壁1-1和下壁1_2圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體。其內(nèi)部空間可以用于容置曲軸、穿過曲軸曲柄銷的圓滑塊以及容置圓滑塊的活塞座(此處以曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)體為例進(jìn)行說明，其它無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)相互轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而言，曲軸箱內(nèi)部空間容置相應(yīng)的運動件)。
[0048]在所述上壁1-1和下壁1-2上分別設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔1-1a和下主軸承孔l_2a。其中，所述上主軸承孔l_la和下主軸承孔l_2a設(shè)置位置相對應(yīng)，二者中心連線即為曲軸旋轉(zhuǎn)軸。
[0049]所述上下主軸承孔用于對泥漿泵的曲軸提供支撐，為提高機(jī)體的強(qiáng)度和剛度，本實施例中，所述兩主軸承孔延軸向伸出機(jī)體之外，從而使得該軸承孔軸向?qū)挾仍龃蟆４送?，還可以通過設(shè)置加強(qiáng)筋進(jìn)一步提高機(jī)體的強(qiáng)度和剛度，如圖4中所示的加強(qiáng)筋l_2c。
[0050]在所述曲軸箱I的前壁1-3、后壁1-4、左壁1-5和右壁1_6外側(cè)壁均設(shè)置有與跑道座相配合的跑道座裝配面，分別稱為前跑道座裝配面l_3b、后跑道座裝配面(未示出)、左跑道座裝配面l_5a和右跑道座裝配面l-6b。在一種可選的情形下，所述左跑道座裝配面l-5b和右跑道座裝配面l_6b平行，前跑道座裝配面l_3b和后跑道座裝配面平行，左跑道座裝配面l-5b和前跑道座裝配面l_3b垂直。所述四個跑道座裝配面均與所述的上下主軸承孔(上主軸承孔1-1a和下主軸承孔l_2a)中心連線平行。上述的跑道座裝配面不但作為曲軸箱與跑道座裝配時的配合面，而且還作為跑道座上的導(dǎo)軌與兩主軸承孔連線幾何關(guān)系、與其它跑道座上的導(dǎo)軌的幾何關(guān)系的定位面。
[0051]在所述曲軸箱的前壁1-3、后壁1-4、左壁1-5和右壁1_6還分別設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔，分別稱為第一開孔l_3a、第二開孔l_4a、第三開孔l_5a和第四開孔l_6a。所述第一開孔l_3a、第二開孔l_4a、第三開孔l_5a和第四開孔l_6a在曲軸箱壁外側(cè)的開口均位于相應(yīng)的跑道座裝配面上，例如，第三開孔l_5a的在曲軸箱壁外側(cè)開口位于所述上跑道座裝配面l_5b上。在本實施例所述第一開孔l_3a、第二開孔l_4a、第三開孔l-5a中均為長方形開孔，其沿長邊方向開孔尺寸需滿足跑道座上的導(dǎo)軌基座能夠由此開孔裝配進(jìn)入曲軸箱內(nèi)部空腔中。在滿足上述裝配要求的情形下，所述開孔可具有多種形狀，這里不再一一列舉。
[0052]此外，在所述曲軸箱前壁1-3、后壁1-4、左壁1-5和右壁1_6外側(cè)還設(shè)置有多個裝配孔，所述裝配孔為螺紋孔，用于與螺栓配合將跑道座緊固于該曲軸箱I上。
[0053]為進(jìn)一步提高曲軸箱I整體的強(qiáng)度和剛度，在曲軸箱I空腔內(nèi)壁還可以設(shè)置加強(qiáng)筋。這里不再贅述。
[0054]請參考圖5，其為組成本發(fā)明的組合機(jī)體的跑道座的結(jié)構(gòu)示意圖。所述的四個跑道座座結(jié)構(gòu)相同，在此以其中一個為例進(jìn)行說明。本實施例中，跑道座包括跑道座本體2-1和與所述跑道座本體一體設(shè)置的導(dǎo)軌基座2-2。其中，所述跑道座本體2-1上相對的兩側(cè)分別設(shè)置與曲軸箱上的跑道座裝配面相配合的曲軸箱安裝面2-la和用于安裝缸套的缸套安裝結(jié)構(gòu)2-lb。本實施例中，所述跑道座本體2-1為扁長板狀結(jié)構(gòu)，在其邊緣沿其厚度方向設(shè)置有與曲軸箱上的裝配孔相對應(yīng)的通孔2-ld。所述通孔2-ld為普通通孔，也可以為螺紋孔。
[0055]在所述跑道座本體2-1上還設(shè)置有貫穿其厚度方向且在所述曲軸箱安裝面和缸套安裝結(jié)構(gòu)開口的通過孔2-4，所述通過孔2-4用于穿過往復(fù)運動件的活塞桿，稱為活塞桿通過孔2-4。
[0056]所述的導(dǎo)軌基座2-2設(shè)置于跑道座本體上與曲軸箱安裝面2_la相同的一側(cè),在本實施例中，所述導(dǎo)軌基座2-2為長條形結(jié)構(gòu)，其沿跑道座本體2-1的長邊方向設(shè)置。所述導(dǎo)軌基座2-2的中心線與所述活塞桿通過孔錯開預(yù)定的距離e。所述預(yù)定的距離e即為應(yīng)用上述曲軸箱的具有相互垂直往復(fù)運動件的設(shè)備的兩往復(fù)運動件之間的距離。
[0057]在所述導(dǎo)軌基座2-2的頂部(即遠(yuǎn)離所述跑道座本體2-1的一側(cè))還設(shè)置有對往復(fù)運動件提供導(dǎo)向的導(dǎo)軌2-3。本實施例中，所述導(dǎo)軌2-3與所述導(dǎo)軌基座2-2為分離式結(jié)構(gòu)。圖6示出了本實施例的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)軌2-3呈長條形，在其上設(shè)置有與往復(fù)運動件配合導(dǎo)向的第一導(dǎo)向面2_3a。所述第一導(dǎo)向面2_3a可以為呈凹弧形面、凸弧形面、V形面或平面。本實施例中為平面。設(shè)置導(dǎo)軌為分立的獨立部件，則可單獨加工，并且可以選用與導(dǎo)軌基座不同的材質(zhì)。故可以根據(jù)需要選擇導(dǎo)軌基座和導(dǎo)軌的材質(zhì)，兼顧重量、成本和強(qiáng)度。在另外的實施例中，所述導(dǎo)軌2-3與所述導(dǎo)軌基座也可以一體成型。這里不再贅述。
[0058]請參考圖7，其為在跑道座3上裝配缸套4和導(dǎo)軌2-3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]請參考圖8，其為應(yīng)用于本發(fā)明的泥漿泵的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的活塞為雙作用活塞，該活塞包括活塞座5-1、第一活塞桿5-4a、第二活塞桿5-4b、第一活塞頭5_5a和第二活塞頭5-5b。在所述活塞座5-1上沿厚度方向設(shè)置有通孔5-2，其為用于容置圓滑塊的圓滑塊容置孔，在活塞座5-1的兩側(cè)還設(shè)有與導(dǎo)軌2-3的第一導(dǎo)向面2-3a相配合的第二導(dǎo)向面5-3。在裝配后,第一導(dǎo)向面2-3a和第二導(dǎo)向面5-3相配合,可對作為往復(fù)運動件的活塞進(jìn)行導(dǎo)向。第一活塞桿5-4a和第二活塞桿5-4b分設(shè)于活塞座5-1的兩端，其可以為一體式連接，也可以為可拆裝結(jié)構(gòu)。另活塞頭設(shè)置于活塞桿的外端，作為泥漿泵的工作部。需要說明的是，在此以雙作用活塞為例進(jìn)行說明，但該活塞也可以設(shè)置于單作用形式。
[0060]請參考圖9，其為應(yīng)用于本發(fā)明的實施例的曲軸圓滑塊組件，曲軸包括曲拐和曲柄
6。在曲軸曲柄銷上設(shè)置圓滑塊7a和圓滑塊7b以及配重8，圓滑塊7a和圓滑塊7b組成雙圓滑塊結(jié)構(gòu)，有關(guān)曲軸圓滑塊組件以及曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的其它細(xì)節(jié)可參考現(xiàn)有的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)及其設(shè)備，這里不再展開論述。
[0061]將上述的組件裝配后，曲軸、圓滑塊以及活塞組成曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，設(shè)置于上述的曲軸箱中，四個跑道座分別設(shè)置于曲軸箱的前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)。在跑道座與曲軸箱壁裝配時，跑道座上的導(dǎo)軌基座由曲軸箱壁上的開孔裝配進(jìn)入曲軸箱的內(nèi)部空腔中，并且，跑道座的曲軸箱安裝面與曲軸箱上相應(yīng)的跑道座裝配面相貼合，同時，跑道座本體上的通孔與曲軸箱壁上的裝配孔相對準(zhǔn)，通過螺栓將跑道座與曲軸箱緊固為一體。裝配后，相對側(cè)壁設(shè)置的跑道座和跑道座上的活塞桿通過孔相對準(zhǔn)，且相對側(cè)壁跑道座和跑道座的導(dǎo)軌基座上的導(dǎo)軌導(dǎo)向面相對準(zhǔn)，導(dǎo)向方向相互平行，且二者導(dǎo)向面的中心線決定的平面包含另外相對側(cè)壁的跑道座上的活塞桿通過孔中心。相對側(cè)壁上的跑道座和跑道座上的活塞桿通過孔中心連線與各自跑道座上的導(dǎo)軌導(dǎo)向方向相垂直。
[0062]兩垂直設(shè)置的活塞的活塞桿由組合機(jī)體上的活塞桿通過孔伸出，并且活塞頭至于于組合機(jī)體前、后、左、和右壁外側(cè)設(shè)置的缸套之中，如圖1所示，從而構(gòu)成十字型四缸結(jié)構(gòu)布置的泥漿泵。所述的四缸中，至少其中一缸作為泥漿泵缸體，其它可缸還可以作為內(nèi)燃機(jī)或壓縮機(jī)的缸套。
[0063]上述實施例中的泥漿泵在使用時既可以以如圖1所示的狀態(tài)，曲軸軸線豎直設(shè)置，往復(fù)運動件(活塞)往復(fù)運動方向水平設(shè)置；也可以將如圖1所示的機(jī)器整體旋轉(zhuǎn)90度而使其豎直設(shè)置，使曲軸軸線水平設(shè)置，往復(fù)運動件(活塞)往復(fù)運動方向在豎直平面內(nèi)。當(dāng)然，所述的泥漿泵還可以根據(jù)實際需要設(shè)置為其它狀態(tài)，這里不再一一列舉描述。
[0064]此外，為提高跑道座與曲軸箱裝配時的定位精度，還可以在在所述跑道座和曲軸箱壁相對應(yīng)位置分別設(shè)置定位銷孔，通過定位銷孔和與之配合的定位銷對二者進(jìn)行定位。裝配為一體時，跑道座和曲軸箱壁上相應(yīng)位置的定位銷孔相對準(zhǔn)，定位銷插入定位銷孔中。
[0065]上述實施例的泥漿泵中，采用組合機(jī)體，其曲軸箱除軸承孔外，在其內(nèi)部沒有任何加工表面，且外壁表面不設(shè)置與缸套組合的結(jié)構(gòu)和其它特殊用途的結(jié)構(gòu)，需加工的僅僅是普通平面(跑道座裝配面)以及用于安裝跑道座的螺紋孔和開孔。組合機(jī)體的跑道座則通過曲軸箱壁上的跑道座裝配面和定位安裝到曲軸箱上。在跑道座上設(shè)置的導(dǎo)軌可以與跑道一體成型，也可以單獨加工再與跑道座裝配為一體?？梢?，由于曲軸箱、跑道座和導(dǎo)軌均可以單獨加工，安裝時僅僅通過平面進(jìn)行定位不同部分的幾何關(guān)系，不僅加工簡單，而且組裝也簡單，這大大降低了制造的難度和制造成本。而且，由于在跑道座上還設(shè)置有缸套安裝結(jié)構(gòu)，從而使得缸套與曲軸箱之間不再是一體式結(jié)構(gòu)，相對于傳統(tǒng)的缸套與曲軸箱一體成型的結(jié)構(gòu)，大大簡化了機(jī)體的曲軸箱的加工工藝。而且，也使得的缸套與曲軸箱可根據(jù)需要選擇不同的材質(zhì)。
[0066]上述的組合機(jī)體不但可以組成上述實施例的泥漿泵，而且還可以實現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)、真空泵、壓縮機(jī)、泥漿泵等不同用途但均采用無連桿往復(fù)運動機(jī)構(gòu)的機(jī)器可以共用一個平臺，兼顧成本和功能(特別是強(qiáng)度)方面的考慮。這大大降低機(jī)器的制造、使用和維護(hù)成本。例如，上述的實施例中，四個缸套中均可以為內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、泥漿泵、真空泵，或者至少有一個缸套作為上述的機(jī)器的缸體，而另外的缸套作為其他機(jī)器的缸體，實現(xiàn)不同機(jī)器的組合。特別的，可以將內(nèi)燃機(jī)和與其它機(jī)器集成在一個機(jī)體上，則可無需外接動力源，即可是的形成的壓縮機(jī)、真空泵或泥漿泵工作，這使得該機(jī)器的使用范圍大大擴(kuò)大，不必在依賴于依靠電線才能提供動力的電機(jī)。
[0067]此外，上述的組合機(jī)體可以與任何無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)相結(jié)合組成上述的各種變型的機(jī)體，所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)可以使曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)或者為動軸-端軸結(jié)構(gòu)，這里不再贅述。
[0068]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種泥漿泵，其特征在于:包括機(jī)體以及設(shè)置于機(jī)體中的無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，缸套； 所述機(jī)體為組合機(jī)體，所述組合機(jī)體包括曲軸箱、可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座以及設(shè)置于所述跑道座上的導(dǎo)軌； 所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔； 所述跑道座包括跑道座本體以及與所述跑道座本體一體設(shè)置的導(dǎo)軌基座；其中，所述跑道座本體上相對的兩側(cè)分別設(shè)置與跑道座裝配面相配合的曲軸箱安裝面和用于安裝缸套的缸套安裝結(jié)構(gòu)；在所述跑道座本體上還設(shè)置有貫穿其厚度方向且在所述曲軸箱安裝面和缸套安裝結(jié)構(gòu)開口的通過孔，稱為活塞桿通過孔；所述導(dǎo)軌基座設(shè)置于跑道座本體上與曲軸箱安裝面相同的一側(cè)，在導(dǎo)軌基座頂部設(shè)置有對往復(fù)運動件提供導(dǎo)向的導(dǎo)軌；所述導(dǎo)軌基座中心線與所述活塞桿通過孔中心錯開預(yù)定的距離； 在所述組合機(jī)體的前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有所述的跑道座；每一跑道座上的導(dǎo)軌基座均由曲軸箱壁上的開孔進(jìn)入曲軸箱內(nèi)部空腔中，跑道座的曲軸箱安裝面與曲軸箱上相應(yīng)的跑道座裝配面相貼合，通過緊固結(jié)構(gòu)將跑道座裝配于曲軸箱上；組合機(jī)體相對側(cè)壁上的跑道座的導(dǎo)軌相對準(zhǔn)；在所述前壁、后壁、左壁和右壁設(shè)置的跑道外側(cè)均固定設(shè)置有所述的缸套； 所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動機(jī)構(gòu)包括曲軸以及兩個往復(fù)運動件，所述曲軸的兩端分別設(shè)置于所述上主軸承孔和下主軸承孔；兩往復(fù)運動件運動方向相互垂直設(shè)置，每一往復(fù)運動件均包括有導(dǎo)向部、工作部及連接二者的連接部，往復(fù)運動件的導(dǎo)向部設(shè)置于所述曲軸箱中，并與相應(yīng)的導(dǎo)軌相配合；工作部設(shè)置于曲軸箱之外，連接部由所述跑道座上的活塞桿通過孔伸出，并將導(dǎo)向部和連接部連為一體，工作部設(shè)置于所述缸套中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥漿泵，其特征在于:在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)設(shè)置的缸套中至少有一缸套為泥漿泵缸套。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泥漿泵，其特征在于，在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)均設(shè)置有缸套，所述往復(fù)運動件均為雙作用活塞；每一活塞的工作部均設(shè)置于相應(yīng)的缸套中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泥漿泵，其特征在于:所述無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動機(jī)構(gòu)為曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)或者動軸-端軸機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泥漿泵，其特征在于:所述曲軸箱相對側(cè)壁的側(cè)跑道座裝配面相互平行，相鄰側(cè)壁的側(cè)跑道座裝配面相互垂直，且所有側(cè)跑著座裝配面均與所述上下主軸承孔中心連線平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泥漿泵，其特征在于:所述導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌基座一體成型，導(dǎo)軌的遠(yuǎn)離導(dǎo)軌基座一側(cè)設(shè)置為與曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的往復(fù)運動件配合導(dǎo)向的導(dǎo)向面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泥漿泵，其特征在于:所述導(dǎo)軌呈長條形，在其上設(shè)置有與往復(fù)運動件配合導(dǎo)向的導(dǎo)向面；所述導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌基座為可拆裝結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泥漿泵，其特征在于:還包括定位銷；在所述跑道座和曲軸箱壁上的相對應(yīng)位置還分別設(shè)置有與定位銷相配合的定位銷孔；裝配時，跑道座和曲軸箱壁上相應(yīng)位置的定位銷孔相對準(zhǔn)，定位銷插入定位銷孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泥漿泵，其特征在于:在所述組合機(jī)體側(cè)壁的設(shè)置的跑道座外側(cè)設(shè)置的缸套中至少有一缸套為泥漿泵缸套，且至少有另外一缸套為內(nèi)燃機(jī)缸套。
10.一種組合機(jī)體，其特征在于:包括曲軸箱、可拆裝設(shè)置于所述曲軸箱上的跑道座以及設(shè)置于所述跑道座上的導(dǎo)軌； 所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔； 所述跑道座包括跑道座本體以及與所述跑道座本體一體設(shè)置的導(dǎo)軌基座；其中，所述跑道座本體上相對的兩側(cè)分別設(shè)置與跑道座裝配面相配合的曲軸箱安裝面和用于安裝缸套的缸套安裝結(jié)構(gòu)；在所述跑道座本體上還設(shè)置有貫穿其厚度方向且在所述曲軸箱安裝面和缸套安裝結(jié)構(gòu)開口的通過孔，稱為活塞桿通過孔；所述導(dǎo)軌基座設(shè)置于跑道座本體上與曲軸箱安裝面相同的一側(cè)，在導(dǎo)軌基座頂部設(shè)置有對往復(fù)運動件提供導(dǎo)向的導(dǎo)軌；所述導(dǎo)軌基座中心線與所述活塞桿通過孔中心錯開預(yù)定的距離； 在所述組合機(jī)體的前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有所述的跑道座；每一跑道座上的導(dǎo)軌基座均由曲軸箱壁上的開孔進(jìn)入曲軸箱內(nèi)部空腔中，跑道座的曲軸箱安裝面與曲軸箱上相應(yīng)的跑道座裝配面相貼合，通過緊固結(jié)構(gòu)將跑道座裝配于曲軸箱上；組合機(jī)體相對側(cè)壁上的跑道座的導(dǎo)軌相對準(zhǔn)。
11.一種曲軸箱，其特征在于:所述曲軸箱為由前壁、后壁、左壁、右壁、上壁及下壁圍合而成的且內(nèi)部為空腔的腔體；在所述曲軸箱的上下壁上設(shè)置有用于容置曲軸軸承的通孔，分別稱為上主軸承孔和下主軸承孔；在所述前壁、后壁、左壁和右壁外側(cè)均設(shè)置有跑道座裝配面，稱為側(cè)跑道座裝配面；在所述曲軸箱前壁、后壁、左壁和右壁上還設(shè)置有連通曲軸箱內(nèi)部空腔的開孔。
12.—種采用無連桿往復(fù)與旋轉(zhuǎn)運動相互轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)的設(shè)備，其特征在于，應(yīng)用上述權(quán)利要求10所述的組合機(jī)體。
【文檔編號】F04B53/00GK103603784SQ201310330516
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月2日
【發(fā)明者】黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機(jī)技術(shù)有限公司