本發(fā)明涉及壓力增壓測(cè)試裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種利用往復(fù)式柱塞泵控制工作介質(zhì)進(jìn)行升壓和降壓的增壓泵。

背景技術(shù)：

壓力脈沖試驗(yàn)是利用柱塞（活塞）往復(fù)運(yùn)動(dòng)來壓縮和釋放液體介質(zhì)，使液體內(nèi)壓強(qiáng)周期性的升高、下降變化來對(duì)承壓元器件進(jìn)行疲勞破壞，進(jìn)而檢測(cè)承壓元器件的壽命指標(biāo)。整個(gè)過程包括升壓、保壓和降壓三個(gè)步驟。由于要進(jìn)行疲勞破壞，需要進(jìn)行很長時(shí)間的測(cè)試，次數(shù)有多的可達(dá)幾百萬次，單個(gè)產(chǎn)品測(cè)試可持續(xù)數(shù)月。為滿足此種工況，要求壓力脈沖試驗(yàn)設(shè)備要具有以下特點(diǎn):

1、升、降壓速度快——提升頻率，縮短時(shí)間；

2、平均無故障工作時(shí)間長——減少停機(jī)維護(hù)時(shí)間；

3、使用成本低——節(jié)能降耗。

目前，現(xiàn)有的脈沖試驗(yàn)裝置原理如圖3所示，柱塞31可以采用液壓缸或電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)，高壓出口接頭33通過管路連接測(cè)試工件。工作過程為：柱塞退回到最左邊，將高壓缸套32內(nèi)“柱塞腔”充滿工作介質(zhì)，使用液壓缸或電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)，壓縮“柱塞腔”內(nèi)的介質(zhì)，使“柱塞腔”壓力升高，壓力通過管路傳遞到測(cè)試工件，壓力升到需要的壓力后，柱塞保持不動(dòng)，完成升壓過程，進(jìn)入保壓狀態(tài)，保壓完成后，柱塞回退，此時(shí)“柱塞腔”和工件內(nèi)的壓力逐漸下降，到柱塞退回到初始位置時(shí)壓力降為初始?jí)毫?，完成一個(gè)脈沖試驗(yàn)，柱塞如此循環(huán)工作進(jìn)行需要的脈沖次數(shù)試驗(yàn)。

現(xiàn)有裝置存在如下不足：在升壓過程中，隨著柱塞向右壓縮介質(zhì)，柱塞腔內(nèi)的壓力會(huì)越來越高，施加在柱塞上的推力逐漸增大，柱塞到達(dá)最右端時(shí)推力達(dá)到最大。為滿足使用要求，增壓器的驅(qū)動(dòng)功率需要按柱塞的最大推力進(jìn)行匹配，導(dǎo)致電機(jī)功率很高。但在實(shí)際使用中，增壓器僅在柱塞達(dá)到最右端的瞬間達(dá)到設(shè)計(jì)功率，在大部分時(shí)間處于低功耗狀態(tài)，尤其在柱塞在最左端開始?jí)嚎s時(shí)。因此導(dǎo)致很大部分功率浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問題，提供一種剪式脈沖往復(fù)增壓泵，該增壓泵采用剪式千斤頂原理進(jìn)行脈沖增壓，有效降低外部施力，從而大幅降低系統(tǒng)的功率，并使整個(gè)脈沖過程更加科學(xué)合理。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種剪式脈沖往復(fù)增壓泵,包括驅(qū)動(dòng)裝置以及與其連接并由其驅(qū)動(dòng)的至少一根絲桿，絲桿上設(shè)置有絲桿螺母塊，其中絲桿螺母塊由絲桿帶動(dòng)沿絲桿運(yùn)行，絲桿螺母塊通過剪式鉸鏈支架活動(dòng)連接增壓裝置并帶動(dòng)其運(yùn)行。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述增壓裝置為兩個(gè)，絲桿螺母塊通過兩個(gè)剪式鉸鏈支架分別與一個(gè)增壓裝置活動(dòng)連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述絲桿螺母塊為兩個(gè)，分別通過剪式鉸鏈支架與增壓裝置活動(dòng)連接，且兩個(gè)絲桿螺母塊沿絲桿上運(yùn)行的方向相反。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述增壓裝置包括安裝在增壓缸安裝板上的增壓缸和與其配合的柱塞，所述柱塞端部通過柱塞連接塊與剪式鉸鏈支架活動(dòng)連接。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述兩個(gè)增壓裝置對(duì)稱設(shè)置，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)絲桿運(yùn)行的方向?yàn)檎较蜻\(yùn)行或是反方向運(yùn)行。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述增壓缸后端出口通過管路接頭連接有高壓管，所述兩個(gè)增壓缸的后端出口通過高壓管連通。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述絲桿上與兩個(gè)絲桿螺母塊接觸部位的螺旋的方向相反，所述兩個(gè)絲桿螺母塊的螺旋也為一正一反的相反方向。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述剪式鉸鏈支架與絲桿所在豎軸的夾角小于45°時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度大于絲桿螺母塊的運(yùn)動(dòng)速度；當(dāng)剪式鉸鏈支架與絲桿所在豎軸夾角等于45°時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度與絲桿螺母塊的運(yùn)動(dòng)速度相同；當(dāng)剪式鉸鏈支架與絲桿所在豎軸夾角大于45°時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度小于絲桿螺母塊的運(yùn)動(dòng)速度。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明除降低系統(tǒng)功率，滿足現(xiàn)有脈沖試驗(yàn)要求的同時(shí)，還能在增壓前期柱塞受力小使其快速運(yùn)動(dòng)，在后期柱塞受力大，降低速度，使整個(gè)脈沖試驗(yàn)更加科學(xué)合理。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明的柱塞壓縮到極限位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的脈沖增壓器結(jié)構(gòu)原理圖；

在附圖1和附圖2中的附圖標(biāo)記：

1是增壓缸 2是增壓缸安裝板 3是柱塞

4是柱塞連接螺母 5是柱塞連接塊 6是剪式鉸鏈支架

7是驅(qū)動(dòng)裝置 8是安裝支架 9是絲桿螺母塊 10是導(dǎo)向桿

11是絲桿 12是管路接頭 13是高壓管。

在附圖3中的附圖標(biāo)記所表示的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)：

31是柱塞 32是高壓缸套 33是出口接頭。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

如圖1-圖2所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，整體包括安裝在安裝支架上的驅(qū)動(dòng)裝置，以及由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的絲桿，絲桿上設(shè)置有絲桿螺母塊，通過絲桿和絲桿螺母塊上的螺旋設(shè)置，絲桿可以帶動(dòng)絲桿螺母塊沿其運(yùn)行，一般可設(shè)置兩個(gè)絲桿螺母塊，并且對(duì)絲桿和絲桿螺母塊上的螺旋方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，為正反方向，使兩個(gè)絲桿螺母塊的運(yùn)行方向相反。

具體可以描述為：兩個(gè)絲桿螺母塊裝在絲桿上，絲桿螺母塊螺旋為一正一反，絲桿螺旋上下也分為一正一反，伺服電機(jī)通過正反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)絲桿驅(qū)動(dòng)兩個(gè)絲桿螺母塊在導(dǎo)向桿上來回運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母塊通過剪式鉸鏈支架和柱塞連接塊，使柱塞在增壓缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到脈沖試驗(yàn)要求的升壓、保壓、降壓功能。增壓缸采用雙缸左右對(duì)稱布局，兩缸的軸向推力相互抵消，為使軸向力徹底平衡，利用管路接頭和高壓管將兩個(gè)增壓缸的出口連通。

上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)將絲桿螺母塊由遠(yuǎn)端向中間移動(dòng)時(shí)，如伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，存在如下關(guān)系：當(dāng)剪式鉸鏈支架與豎軸夾角小于45度時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度大于絲桿螺母塊的速度；當(dāng)剪式鉸鏈支架與豎軸夾角等于45度時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度等于絲桿螺母塊的速度；當(dāng)剪式鉸鏈支架與豎軸夾角大于45度時(shí)，柱塞的運(yùn)動(dòng)速度小于絲桿螺母塊的速度。而在柱塞壓縮時(shí)，初期柱塞腔壓力小，柱塞的推力小，后期柱塞推力大，主要力分布在橫向上，橫向上雙缸對(duì)稱布置，合力相互抵消，電機(jī)推力反而減少，如圖2所示，當(dāng)柱塞達(dá)到極限位置時(shí)，推力接近為0。本發(fā)明通過相對(duì)的兩個(gè)絲桿螺母塊以及對(duì)稱設(shè)置的增壓缸，使其上下左右的合力相互抵消，除降低系統(tǒng)功率，滿足現(xiàn)有脈沖試驗(yàn)要求的同時(shí)，還能在增壓前期柱塞受力小使其快速運(yùn)動(dòng)，在后期柱塞受力大，降低速度，使整個(gè)脈沖試驗(yàn)更加科學(xué)合理。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。