一種張拉千斤頂高壓電動油泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種張拉千斤頂高壓電動油泵，包括水平設置的主軸，自所述主軸的左側端部開始、依次配合設置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。本發(fā)明所述張拉千斤頂高壓電動油泵，可以克服現(xiàn)有技術中靈活性差、適用范圍小和能量轉換效率低等缺陷，以實現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉換效率高的優(yōu)點。
【專利說明】一種張拉千斤頂高壓電動油泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械【技術領域】，具體地，涉及一種張拉千斤頂高壓電動油泵。
【背景技術】
[0002]張拉千斤頂是用于張拉鋼鉸線等預應力筋的專用千斤頂。張拉千斤頂需和張拉油泵配合使用，張拉和回頂?shù)膭恿蓮埨捅玫母邏河吞峁?。根?jù)結構的不同又分為前卡式千斤頂和穿心式千斤頂。張拉千斤頂結構緊湊，張拉時工作平穩(wěn)，油壓高，張拉力大，廣泛應用于公路橋梁、鐵路橋梁、水電壩體、高層建筑等預應力施工工程。
[0003]在建筑等工程領域中，需要張拉千斤頂給受拉構件中的鋼筋施加預拉應力來提高構件的剛度和強度，張拉千斤頂?shù)膭恿τ筛邏弘妱佑捅锰峁?br>
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在靈活性差、適用范圍小和能量轉換效率低等缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種張拉千斤頂高壓電動油泵，以實現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉換效率高的優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種張拉千斤頂高壓電動油泵，包括水平設置的主軸，自所述主軸的左側端部開始、依次配合設置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。
[0007]進一步地，所述葉片式擺動油缸，具體為雙缸同軸對稱的結構，雙葉片式擺動油缸的葉片對稱分布。
[0008]進一步地，所述葉片式擺動油缸，以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅動小偏心輪轉動，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程；
當張拉千斤頂進入加載狀態(tài)使液壓系統(tǒng)油壓升高時，通過控制油路接頭使葉片式擺動油缸帶動小偏心輪轉動，縮短柱塞的工作行程并降低油泵輸出流量，保持液壓系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)；
液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時，通過控制油路接頭使葉片式擺動油缸帶動小偏心輪反轉，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。
[0009]進一步地，所述葉片式擺動油缸，包括水平套接在所述主軸外圍的空心軸，配合設置在所述空心軸上方的葉片，豎直設置在所述空心軸下方的分隔板，以及位于所述葉片和分隔板外圍、且配合安裝在空心軸上的缸體。
[0010]進一步地，當液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時，葉片處于相對靜止狀態(tài)，當液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時，通過油缸控制回路的處理，向擺動油缸內(nèi)腔一側加壓，使壓力提高，推動葉片轉動并通過空心軸帶動偏心機構的小偏心輪轉動。[0011]本發(fā)明各實施例的張拉千斤頂高壓電動油泵，由于包括水平設置的主軸，自主軸的左側端部開始、依次配合設置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)；可以滿足千斤頂在施工過程中的低壓大流量和高壓小流量工況變化要求，適合作為預應力施工機具高壓電動油泵的設計方案；從而可以克服現(xiàn)有技術中靈活性差、適用范圍小和能量轉換效率低的缺陷，以實現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉換效率高的優(yōu)點。
[0012]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。
[0013]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動油泵中軸向變量柱塞泵的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動油泵中齒輪齒條擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動油泵中螺旋擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動油泵中葉片擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結構示意圖；
圖5為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動油泵中葉片擺動油缸的結構原理圖。
[0015]結合附圖1，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1-斜盤；2_滑靴；3_柱塞；4_泵體；5_配油盤。
[0016]結合附圖2，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1-油路接頭；2_油缸；3_齒條；4_內(nèi)齒輪；5_柱塞及泵體；6_十字滑塊聯(lián)軸器；7_大偏心輪；8_連接環(huán)；9_小偏心輪；10_軸承座及機架。
[0017]結合附圖3，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1-油路接頭；2_螺旋擺動油缸；3_導向軸；4_柱塞及泵體；5_十字滑塊聯(lián)軸器；6_主軸-J-大偏心輪；8_連接環(huán)；9_小偏心輪；10_彈簧；11_軸承座與機架。
[0018]結合附圖4，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1-油路接頭；2_軸承座；3_葉片式擺動油缸；4_柱塞及泵體；5_十字滑塊聯(lián)軸器；6-大偏心輪；7_連接環(huán)；8_小偏心輪。
[0019]結合附圖5，本發(fā)明實施例中附圖標記如下:
1_葉片；2_缸體；3-主軸；4_空心軸；5_分隔板。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0021]根據(jù)本發(fā)明實施例，如圖1-圖5所示，提供了一種張拉千斤頂高壓電動油泵。
[0022]本實施例的張拉千斤頂高壓電動油泵，需要實現(xiàn)張拉千斤頂高壓電動油泵結構方案的選擇，主要包括以下幾個方面:
(-)建筑工程領域對高壓電動油泵的要求
在建筑等工程領域中，在工程結構構件承受外荷載之前，對受拉構件中的鋼筋施加預拉應力，可提高構件的剛度和強度，推遲鋼筋混凝土構件裂縫出現(xiàn)的時間，并增加構件的耐久性，在同等強度和壽命條件下，可大大降低建設成本。
[0023]在預應力施工中，液壓張拉千斤頂通常作為施加預應力的機具，這需要電動油泵(小型液壓站)為其提供動力。國內(nèi)現(xiàn)有電動油泵采用定量泵通過節(jié)流閥的控制來滿足千斤頂?shù)蛪捍罅髁亢透邏盒×髁抗r變化要求，能耗高，壓力低，千斤頂比較笨重；國外有低壓大流量和高壓小流量兩級組合泵形式的電動油泵，但該泵因組成環(huán)節(jié)多而易漏油，低壓時的大流量不足，高壓時的壓力尚較低。因此，合理設計(高壓)電動油泵，為液壓張拉千斤頂提供70MPa以上的工作壓力，使千斤頂在加載能力不變的情況下，體積更小，重量更輕，減輕作業(yè)人員的勞動強度并提高工作效率，提高千斤頂對施工現(xiàn)場狹窄空間條件的適應能力，是我們面臨的重要課題。以下是設計高壓電動油泵的結構方案的比較與選擇。
[0024]㈡高壓電動油泵的結構方案
高壓電動油泵要具備給預應力施工的張拉千斤頂提供70MPa以上的工作壓力的能力，并能快速地適應千斤頂?shù)蛪捍罅髁亢透邏盒×髁抗r變化的要求。有可能滿足這些要求的高壓電動油泵的四種結構方案如下:
⑴軸向變量柱塞泵的結構方案
軸向變量柱塞泵結構方案如圖1所示，主要由斜盤1、滑靴2、柱塞3、泵體4和配油盤5等部分組成。在預應力施工中，當千斤頂從空載逐步過渡到加載狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)的壓力將逐步升高，通過油泵自身的變量控制機構的控制，減少斜盤的傾斜角度和柱塞的工作行程，使油泵的輸出流量將逐步降低，保持系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)，從而滿足千斤頂?shù)牡蛪捍罅髁亢透邏盒×髁康墓r變化需求。
[0025]預應力施工千斤頂要求油泵最大流量達6-9L/ min，最高壓力達70_80MPa，市場上的軸向變量柱塞泵中，沒有足夠大流量、高壓力的產(chǎn)品可供選用，需要在主流軸向變量柱塞泵結構的基礎上，針對張拉千斤頂高壓電動油泵的最大流量和最高壓力的要求進行專門的設計和定制。
[0026]這種方案是目前張拉千斤頂高壓電動油泵所普遍采用的結構方案。
[0027]⑵齒輪齒條擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
齒輪齒條擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖2所示，主要由油路接頭1、油缸2、齒條3、內(nèi)齒輪4、柱塞及泵體5、十字滑塊聯(lián)軸器6、大偏心輪7、小偏心輪8、連接環(huán)9和軸承座及機架10等部分組成，其中齒條為45°斜齒和內(nèi)斜齒輪相互嚙合。油缸活塞桿與齒條的連接可采用整體式，通過加大主軸的直徑并將齒條槽開通至左端，裝入齒條后再嵌入鑲塊的方法解決裝配問題。
[0028]當千斤頂進入加載狀態(tài)時，系統(tǒng)油壓升高，通過控制油路使油缸2的活塞帶動齒3左移，使與齒條嚙合的內(nèi)齒輪4帶動小偏心輪9轉動，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時，通過控制油路使油缸2的活塞帶動齒條3右移，使內(nèi)齒輪帶動小偏心輪9轉動，增大柱塞的工作行程并增加油泵的輸出流量，滿足液壓系統(tǒng)的流量、壓力變化要求。
[0029]⑶螺旋擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
螺旋擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖3所示，主要由油路接頭1、螺旋擺動油缸2、導向軸3、柱塞及泵體4、十字滑塊聯(lián)軸器5、主軸6、大偏心輪7、連接環(huán)8、小偏心輪9和軸承座及機架11等部分組成。其中導向軸3與擺動油缸的螺旋軸采用花鍵等形式周向固定，保證活塞移動時螺旋軸能夠通過螺旋套帶動小偏心輪9轉動，實現(xiàn)柱塞行程的調(diào)節(jié)使油泵的排量能根據(jù)工況的需要而變化。
[0030]當千斤頂進入加載狀態(tài)時，系統(tǒng)油壓升高，通過控制油路使螺旋擺動油缸2的活塞帶動螺旋軸左移，使與螺旋軸嚙合的螺旋套帶動小偏心輪9轉動，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時，通入擺動控制油路壓力降低，在彈簧的作用下活塞帶動螺旋軸右移，使螺旋套帶動小偏心輪9轉動，增大柱塞的工作行程并增加油泵的輸出流量，滿足液壓系統(tǒng)的流量、壓力變化要求。
[0031]⑷葉片擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
葉片擺動油缸驅動雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖4所示，主要由油路接頭1、軸承座2、葉片式擺動油缸3、柱塞及泵體4、十字滑塊聯(lián)軸器5、大偏心輪6、連接環(huán)7小偏心輪8等部分組成，其中葉片式擺動油缸為雙缸同軸對稱的結構，兩油缸的葉片對稱分布，可保證擺動油缸的質(zhì)量中心與軸心基本重合，減小油泵運轉時的振動。擺動油缸以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅動小偏心輪轉動，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程。
[0032]當千斤頂進入加載狀態(tài)使系統(tǒng)油壓升高時，通過控制油路使葉片擺動油缸3帶動小偏心輪8轉動，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時，通過控制油路使擺動油缸3帶動小偏心輪8反轉，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。這種自身變量機構可自動調(diào)節(jié)油泵的輸出流量，快速適應千斤頂?shù)牡蛪捍罅髁亢透邏盒×髁康墓r變化要求。
[0033]葉片式擺動油缸的結構原理如圖5所示，由葉片1、缸體2、主軸3、空心軸4和分隔板5等組成，當液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時，P1=P2,葉片處于相對靜止狀態(tài)，當液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時，通過油缸控制回路的處理，向擺動油缸內(nèi)腔一側加壓，使壓力Pl或P2提高，推動葉片I轉動并通過空心軸4帶動偏心機構的小偏心輪轉動。
[0034]曰高壓電動油泵變量結構方案的特點比較
以上四種的高壓電動油泵變量結構方案，具有各自的優(yōu)缺點，現(xiàn)從能量效率、結構可行性兩個方面對四種方案進行分析，如表I所示:
表1:高壓電動油泵方案的能暈效率比較
【權利要求】
1.一種張拉千斤頂高壓電動油泵，其特征在于，包括水平設置的主軸，自所述主軸的左側端部開始、依次配合設置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的張拉千斤頂高壓電動油泵，其特征在于，所述葉片式擺動油缸，具體為雙缸同軸對稱的結構，雙葉片式擺動油缸的葉片對稱分布。
3.根據(jù)權利要求1所述的張拉千斤頂高壓電動油泵，其特征在于，所述葉片式擺動油缸，以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅動小偏心輪轉動，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程； 當張拉千斤頂進入加載狀態(tài)使液壓系統(tǒng)油壓升高時，通過控制油路接頭使葉片式擺動油缸帶動小偏心輪轉動，縮短柱塞的工作行程并降低油泵輸出流量，保持液壓系統(tǒng)壓力在設定值內(nèi)； 液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時，通過控制油路接頭使葉片式擺動油缸帶動小偏心輪反轉，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的張拉千斤頂高壓電動油泵，其特征在于，所述葉片式擺動油缸，包括水平套接在所述主軸外圍的空心軸，配合設置在所述空心軸上方的葉片，豎直設置在所述空心軸下方的分隔板，以及位于所述葉片和分隔板外圍、且配合安裝在空心軸上的缸體。
5.根據(jù)權利要求4所述的張拉千斤頂高壓電動油泵，其特征在于，當液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時，葉片處于相對靜止狀態(tài)，當液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時，通過油缸控制回路的處理，向擺動油缸內(nèi)腔一側加壓，使壓力提高，推動葉片轉動并通過空心軸帶動偏心機構的小偏心輪轉動。
【文檔編號】F04B1/04GK103742379SQ201310715860
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】羅洪波, 覃日強, 林若森 申請人:柳州職業(yè)技術學院