一種適用于多泵并聯(lián)系統(tǒng)帶卸荷裝置的水液壓柱塞泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及容積栗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于多栗并聯(lián)系統(tǒng)帶卸荷裝置的水液壓柱塞栗。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水壓傳動(dòng)與控制技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，以輸送介質(zhì)為主要功能的水液壓系統(tǒng)不斷的向高壓大流量方向發(fā)展，如用于高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的水液壓栗組單元已經(jīng)達(dá)到最大輸出流量1000L/min、最大工作壓力16MPa的要求。
[0003 ]水液壓軸向柱塞栗以轉(zhuǎn)速高、壓力高、流量大、流量脈動(dòng)小、體積緊湊、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，成為水液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中最常用的水液壓栗。由于水與礦物油相比，在理化特性方面有著較大的差別，如水的粘度較小，水膜厚度較薄，腐蝕性大，增加了密封、潤(rùn)滑的難度，高壓大流量水液壓軸向柱塞栗的設(shè)計(jì)制造較為困難，如丹麥Danfoss公司最大型號(hào)PAH80水栗額定流量112L/min、英國(guó)WaterHydrulic公司的最大型號(hào)水栗額定流量220L/min、華中科技大學(xué)研制的軸向柱塞栗、浙江大學(xué)研制的純水栗等最大流量均在I1L/min左右，且目前市面上常用的水液壓栗均為定量栗。為滿足系統(tǒng)大流量的工作要求，多栗并聯(lián)成了以輸送介質(zhì)為主要功能的大流量水液壓系統(tǒng)主要解決方式。
[0004]多栗并聯(lián)系統(tǒng)主要為解決單栗輸出流量不足的問(wèn)題，單栗型號(hào)均選擇常用規(guī)格最大流量的水液壓栗，目前常用于多栗并聯(lián)系統(tǒng)的水液壓?jiǎn)卫躅~定流量在100L/min左右，最大工作壓力16MPa，須配備額定功率為37Kw的電機(jī)。為減小電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)和電氣控制系統(tǒng)的沖擊，電機(jī)啟動(dòng)應(yīng)為諸如Y — Λ等方式的降壓?jiǎn)?dòng)。因外部負(fù)載的不確定性(如細(xì)水霧系統(tǒng)不同分區(qū)釋放時(shí)噴頭數(shù)量差距較大)、適用于多栗并聯(lián)系統(tǒng)的全部超大流量水液壓安全溢流閥尚無(wú)解決方案，同時(shí)基于節(jié)能環(huán)保的考慮，水液壓多栗并聯(lián)系統(tǒng)主要以壓力信號(hào)的作為系統(tǒng)的反饋信號(hào)，單栗順序啟動(dòng)。啟動(dòng)過(guò)程中監(jiān)測(cè)壓力信號(hào)，當(dāng)外部負(fù)載較大(如細(xì)水霧系統(tǒng)噴頭開(kāi)啟數(shù)量較多)，而啟動(dòng)水液壓栗的數(shù)量不足，輸出流量不夠時(shí)，系統(tǒng)壓力達(dá)不到設(shè)定值，后序高壓栗啟動(dòng)，直到系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定工作壓力。后序栗啟動(dòng)過(guò)程中，必然面臨帶壓?jiǎn)?dòng)的工況，如:“設(shè)定壓力為1MPa的雙栗并聯(lián)的細(xì)水霧系統(tǒng)，啟動(dòng)一臺(tái)栗后監(jiān)測(cè)壓力為7MPa”。為防止回流，多栗并聯(lián)系統(tǒng)的單栗出口和系統(tǒng)輸出主管道間均設(shè)置一個(gè)單向閥，不同于離心式水栗，水液壓柱塞栗是容積栗，在出口單向閥和栗出口管道較短，液體可壓縮量非常小的情況下，水液壓柱塞栗啟動(dòng)的瞬間，出口壓力即達(dá)到主管道壓力。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)外部主管道壓力較高，反作用在栗上產(chǎn)生的扭矩大于電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的堵轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，電機(jī)“憋死”，直到切換到全壓?jiǎn)?dòng)，造成了降壓?jiǎn)?dòng)前期電機(jī)及電氣控制系統(tǒng)發(fā)熱、后期與全壓?jiǎn)?dòng)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別危害，電氣控制系統(tǒng)及電機(jī)燒毀的情況時(shí)有發(fā)生。
[0005]為解決多栗并聯(lián)系統(tǒng)中后序栗帶壓?jiǎn)?dòng)的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外提出一些解決方案，主要方式為主管道卸荷和單栗卸荷。主管道卸荷是在主管道上設(shè)置卸荷閥，啟動(dòng)后序栗的過(guò)程中將主管道壓力卸荷，在系統(tǒng)相對(duì)較小(如栗數(shù)量較少的系統(tǒng))時(shí)，可有效的解決后栗帶壓?jiǎn)?dòng)的問(wèn)題，但如系統(tǒng)較大，栗數(shù)量多，存在高壓大流量卸荷閥流量解決方案、反復(fù)卸荷造成系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等突出缺點(diǎn);單栗卸荷為在高壓栗出口和出口單向閥之間加裝卸荷裝置，啟動(dòng)時(shí)開(kāi)啟卸荷，啟動(dòng)后關(guān)閉卸荷裝置建壓。單栗卸荷裝置可是一個(gè)獨(dú)立的卸荷閥，亦可為栗本體卸荷裝置。在出口單向閥和高壓栗出口之間加裝獨(dú)立卸荷閥的方案存在系統(tǒng)復(fù)雜、局部管道過(guò)多難以加工裝配、造價(jià)成本高等突出缺點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用中采用的不多；目前國(guó)內(nèi)外水液壓軸向柱塞栗產(chǎn)品中，尚無(wú)有栗體自帶卸荷裝置的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決目前多栗并聯(lián)系統(tǒng)后序栗帶壓?jiǎn)?dòng)而造成的一系列問(wèn)題，本發(fā)明在水液壓軸向柱塞栗現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，提供了一種適用于多栗并聯(lián)系統(tǒng)帶卸荷裝置的水液壓柱塞栗O
[0007]本發(fā)明包括后端蓋、配流盤(pán)、旋轉(zhuǎn)缸體組件、殼體、滑動(dòng)軸承、奇數(shù)個(gè)的柱塞滑靴組件、回程盤(pán)、斜盤(pán)、前端蓋、軸和安裝在后端蓋上的卸荷裝置，后端蓋和前端蓋分別固定安裝在殼體的兩端，配流盤(pán)安裝在后端蓋上，并位于殼體內(nèi)，回程盤(pán)的一側(cè)安裝在前端蓋上，斜盤(pán)安裝在回程盤(pán)的另一側(cè)上，旋轉(zhuǎn)缸體組件通過(guò)滑動(dòng)軸承活動(dòng)安裝在殼體的內(nèi)壁上，并位于配流盤(pán)和斜盤(pán)之間，柱塞滑靴組件活動(dòng)安裝在旋轉(zhuǎn)缸體組件內(nèi)，且柱塞滑靴組件的球狀柱塞末端活動(dòng)裝配在斜盤(pán)上，軸活動(dòng)裝配在前端蓋上，并與旋轉(zhuǎn)缸體組件傳動(dòng)相連，卸荷裝置包括主閥芯、主彈簧、第二控制閥板、第一控制閥板、控制閥芯、連接桿、內(nèi)六角螺釘、銜鐵、控制閥彈簧、銜鐵套和電磁鐵，后端蓋上設(shè)有卸荷裝置腔體，主閥芯通過(guò)動(dòng)密封件活動(dòng)安裝在后端蓋上的卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板安裝在后端蓋卸荷裝置腔體的出口處，第二控制閥板安裝在第一控制閥板上，并位于卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板和第二控制閥板內(nèi)設(shè)有控制閥芯活動(dòng)腔體，電磁鐵安裝在后端蓋上，銜鐵套安裝在電磁鐵內(nèi)，銜鐵通過(guò)控制閥彈簧與銜鐵套相連，控制閥芯通過(guò)連接桿與銜鐵相連，且控制閥芯位于第二控制閥板和第一控制閥板的控制閥芯活動(dòng)腔體內(nèi)。
[0008]栗排水口通過(guò)后端蓋上的第一通道、第一控制閥板上的通道、控制閥芯與第一控制閥板形成高通閥口、控制閥板內(nèi)腔、第二控制閥板通道與主閥右腔連通;栗吸水口通過(guò)后端蓋上的第二通道、第一控制閥板上的通道、第二閥板環(huán)形槽、第二閥板通道、控制閥芯與第二控制閥板形成低通閥口、控制閥板內(nèi)腔、第二控制閥板通道與主閥右腔連通。
[0009]主閥芯與后端蓋形成的閥口密封為錐閥密封結(jié)構(gòu)，主閥芯和后端蓋材料為軟硬配對(duì)材料，其中主閥芯的材料為硬度較低的工程塑料或鋁青銅，后端蓋為經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理的不銹鋼材料。
[0010]控制閥芯分別與第一控制閥板形成的高通閥口和與第二控制閥板形成的低通閥口均為錐閥密封結(jié)構(gòu)，密封材料配對(duì)為軟硬配合，控制閥芯硬度較低的工程塑料或鋁青銅，第一控制閥板與第二控制閥板均為經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理的不銹鋼材料。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
1、在水液壓軸向柱塞栗的后端蓋上安裝有卸荷裝置，通過(guò)流道連通栗的排水口、卸荷裝置和栗的吸水口，省去水液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中的卸荷閥簡(jiǎn)化系統(tǒng)，節(jié)約成本。
[0012]2、卸荷裝置采用無(wú)阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，主閥芯動(dòng)作靠差壓液動(dòng)力推動(dòng)，較以電磁力或彈簧力直接驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作或密封的直動(dòng)式結(jié)構(gòu)可靠，適用于高壓大流量栗體卸荷;較阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)抗污染能力和可靠性大大的提高。
[0013]3、在卸荷裝置控制閥部分動(dòng)作失效的情況下，主閥芯在高壓水的作用下關(guān)閉，水液壓栗依然能夠建壓并正常動(dòng)作，提高了水液壓軸向柱塞栗工作的可靠性。
[0014]4、主閥芯密封和低通閥口密封均為差壓液力動(dòng)力密封，壓力越高效果越好，密封可靠，主彈簧設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單;控制閥密封為錐閥結(jié)構(gòu)，線密封，密封效果好。
[0015]5、全水潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，解決了油水分離結(jié)構(gòu)帶來(lái)的工作介質(zhì)污染問(wèn)題，免維護(hù)，有效降低使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
[0017]圖2是圖1的A-A面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是卸荷裝置局部放大圖。
[0019]圖4是控制閥閥芯閥板組件結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1、2、3、4所示，本發(fā)明包括后端蓋1、配流盤(pán)2、旋轉(zhuǎn)缸體組件3、殼體4、滑動(dòng)軸承5、奇數(shù)個(gè)的柱塞滑靴組件6、回程盤(pán)7、斜盤(pán)8、前端蓋10、軸11和安裝在后端蓋I上的卸荷裝置，后端蓋I和前端蓋10分別固定安裝在殼體4的兩端，配流盤(pán)2安裝在后端蓋I上，并位于殼體4內(nèi)，回程盤(pán)7的一側(cè)安裝在前端蓋10上，斜盤(pán)8安裝在回程盤(pán)7的另一側(cè)上，旋轉(zhuǎn)缸體組件3通過(guò)滑動(dòng)軸承5活動(dòng)安裝在殼體4的內(nèi)壁上，并位于配流盤(pán)2和斜盤(pán)8之間，柱塞滑靴組件6活動(dòng)安裝在旋轉(zhuǎn)缸體組件3內(nèi)，且柱塞滑靴組件6的球狀柱塞末端活動(dòng)裝配在斜盤(pán)8上，軸11活動(dòng)裝配在前端蓋10上，并與旋轉(zhuǎn)缸體組件3傳動(dòng)相連，卸荷裝置包括主閥芯12、主彈簧13、第二控制閥板14、第一控制閥板15、控制閥芯16、連接桿17、內(nèi)六角螺釘18、銜鐵19、控制閥彈簧20、銜鐵套21和電磁鐵22，后端蓋I上設(shè)有卸荷裝置腔體，主閥芯12通過(guò)動(dòng)密封件活動(dòng)安裝在后端蓋I上的卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板15安裝在后端蓋I卸荷裝置腔體的出口處，第二控制閥板14安裝在第一控制閥板15上，并位于卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板15和第二控制閥板14內(nèi)設(shè)有控制閥芯活動(dòng)腔體，電磁鐵22安裝在后端蓋I上，銜鐵套21安裝在電磁鐵22內(nèi)，銜鐵19通