一种变频调压直驱泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种为水刀切割机提供动力的变频调压直驱泵，包括同轴布置的柱塞杆和活塞，所述柱塞杆的一端与所述活塞连接；它还包括缸体，所述缸体内部设有曲轴，所述曲轴的一端连接有变频驱动装置；曲轴与活塞之间铰接有活塞连杆；所述活塞位于缸体内，柱塞杆的另一端设有与其相适配、通过柱塞杆的往复直线运动输出高压水的增压结构；所述活塞连杆、活塞和柱塞杆的数量为至少三组。本实用新型专利技术的变频调压直驱泵，其输出的水压压力稳定，无需安装储能器，使用更安全，成本更低；通过调节曲轴的转速能调节输出的水压，从而调节水刀喷嘴压力大小，以切割不同的材料。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水刀切割机领域，尤其涉及一种为水刀切割机提供动力的变频调压直驱泵。
技术介绍
目前，市面上使用的水刀采用双向柱塞泵作为动力源。双向柱塞泵通过油压系统驱动，然后将水从其两侧压出；因为压出的水压力有较大波动，需要配备一个储能器，从双向柱塞泵两侧输出的水需进入储能器，通过其对水压的波动进行缓解，以稳定从水刀喷嘴喷出的水的水压。然而，储能器内部压力大，且压力波动较大，容易出现爆炸的危险。使用的储能器为了能承受高压，对其材料和结构要求严格，花费的成本较高。双向柱塞泵需要通过油泵将高压油注入其中才能驱动，其中，油泵和高压油管路部分的零部件数量多，耗费的设备成本较高，而且高压油在做功的过程中也会给系统带来一定的能耗，从而使双向柱塞泵的工作效率较低。因此，需要设计一种无需油压系统驱动、零部件数量少、结构紧凑且压力波动小的水刀动力源。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种变频调压直驱泵，其输出的水压压力稳定，无需安装储能器，使用更安全，成本更低；通过调节曲轴的转速能调节输出的水压，从而调节水刀喷嘴压力大小，以切割不同的材料。为实现上述目的，本技术提供一种变频调压直驱泵，包括同轴布置的柱塞杆和活塞，所述柱塞杆的一端与所述活塞连接；它还包括缸体，所述缸体内部设有曲轴，所述曲轴的一端连接有变频驱动装置；曲轴与活塞之间铰接有活塞连杆；所述活塞位于缸体内，柱塞杆的另一端设有与其相适配、通过柱塞杆的往复直线运动输出高压水的增压结构；所述活塞连杆、活塞和柱塞杆的数量为至少三组，所述曲轴包括主轴颈和分别与各活塞连杆铰接的至少三个连杆颈，所述各连杆颈沿曲轴的轴向间隔布置且沿其径向均布。作为本技术的进一步改进，所述变频驱动装置包括相互连接的变频器与三相异步电机，所述三相异步电机的输出端与所述曲轴的一端连接。作为本技术的更进一步改进，所述变频驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述曲轴的一端连接。作为本技术的更进一步改进，所述增压结构包括与所述缸体依次连接的高压缸和储能块，所述高压缸内设有与所述柱塞杆同轴布置的导向孔，柱塞杆的一端伸入至所述导向孔内，所述储能块内设有一端与导向孔连通的增压通孔，储能块的侧壁与所述增压通孔之间连接有进水通道，所述进水通道和增压通孔之间设有进水阀，增压通孔的另一端为出水端并设有出水阀。作为本技术的更进一步改进，所述进水阀为随所述柱塞杆一端远离所述增压通孔即打开、靠近增压通孔即关闭的结构，所述出水阀为随柱塞杆一端远离所述增压通孔即关闭、靠近增压通孔即打开的结构。作为本技术的更进一步改进，在所述缸体与所述高压缸之间连接有连接块，所述柱塞杆穿过所述连接块；储能块与连接块之间通过螺杆连接，所述螺杆的两端分别位于储能块与连接块上靠近边缘处。作为本技术的更进一步改进，所述储能块上的增压通孔的出水端连接有内部设有空腔的集流块，所述集流块上设有出水口。作为本技术的更进一步改进，所述缸体内设有曲轴腔和活塞腔，所述曲轴和活塞分别位于所述曲轴腔和活塞腔内，曲轴腔的一侧设有缸盖，所述缸盖压紧固定于缸体的端面上。有益效果与现有技术相比，本技术的变频调压直驱泵有以下优点：1、由于直驱泵无需油压系统驱动，避免了使用油压系统带来的较高的能耗，系统能耗能减少一倍以上，从而使系统效率得到大幅度的提升；其零部件数量更少、结构更紧凑，制作成本明显降低；2、柱塞杆通过曲轴带动作往复直线运动，其一端与增压结构配合能对水轮流做功产生高压水；由于柱塞杆的数量为至少三根，系统运行更平稳，输出的水压压力稳定，无需安装储能器，使用更安全，成本更低；通过变频驱动装置能调节曲轴的转速，从而调节输出的水压，实现调节水刀喷嘴压力大小的目的，以切割不同厚度或不同材质的材料；3、变频驱动装置包括三相异步电机和伺服电机，相对于双向柱塞泵较慢的运行速度，其较高的转速能够使加压后的水压波动更小，用水刀喷嘴切割材料时更平稳；4、储能块内设有增压通孔，柱塞杆的一端伸入至增压通孔内；储能块上还设有与增压通孔的侧壁连通的进水通道；当柱塞杆上位于增压通孔的一端向外侧移动时，其造成的负压将水从进水通道吸入，当该端柱塞杆向增压通孔内移动时，其对增压通孔内的水进行压缩，从而输出高压水，结构简单，性能可靠；5、储能块与连接块之间通过螺杆连接，螺杆的两端分别位于储能块与连接块上靠近边缘处，尽可能保证储能块与连接块之间的同轴度，大幅降低柱塞杆在快速移动过程中出现断裂的几率；6、集流块能够将由各柱塞杆加压后的水集中在一个空腔内，进一步降低水压的波动，使从水刀喷嘴射出的水压压力更稳定，确保切割效果良好；7、缸体上设有缸盖，打开缸盖即可对缸体内的零部件进行维护，方便添加润滑油。通过以下的描述并结合附图，本技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本技术的实施例。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为通过三相异步电机和变频器实现变频的变频调压直驱泵的结构原理图；图2为柱塞杆通过曲轴联动增压的结构原理图；图3为储能块的放大结构示意图；图4为通过伺服电机实现变频的变频调压直驱泵的结构原理图。图中，1、缸体；11、曲轴腔；12、活塞腔；2、曲轴；3、活塞连杆；4、活塞；5、连接块；6、柱塞杆；7、储能块；71、增压通孔；72、进水通道；73、安装通孔；8、螺杆；9、进水管；10、螺母；13、集流块；131、出水口；14、缸盖；15、三相异步电机；16、变频器；17、伺服电机；18、高压缸；19、进水阀；20、出水阀。具体实施方式现在参考附图描述本技术的实施例。实施例1本技术的具体实施方式如图1和图2所示，一种变频调压直驱泵，包括同轴布置的柱塞杆6和活塞4。柱塞杆6的一端与活塞4连接。它还包括缸体1，缸体1内部设有曲轴2。曲轴2的一端连接有变频驱动装置。曲轴2与活塞之间铰接有活塞连杆3。活塞4位于缸体1内。柱塞杆6的另一端设有与其相适配、通过柱塞杆6的往复直线运动输出高压水的增压结构。活塞连杆3、活塞4和柱塞杆6的数量为至少三组。本实施例中，活塞连杆3、活塞4和柱塞杆6的数量为三组。曲轴2包括主轴颈和分别与各活塞连杆3铰接的三个连杆颈。各连杆颈沿曲轴2的轴向间隔布置且沿其径向均布，工作时，三根柱塞杆6能够轮流做功。柱塞杆6通过曲轴2带动作往复直线运动，其一端与增压结构配合能对水轮流做功产生高压水。由于柱塞杆6的数量为至少三根，系统运行更平稳，输出的水压压力稳定，无需如双向柱塞泵那样安装储能器，使用更安全，成本更低；通过变频驱动装置能调节曲轴2的转速，从而调节输出的水压，实现调节水刀喷嘴压力大小的目的，以切割不同厚度或不同材质的材料。缸体1内设有曲轴腔11和活塞腔12。曲轴2和活塞4分别位于曲轴腔11和活塞腔12内。曲轴腔11的一侧设有缸盖14，缸盖14通过螺栓压紧固定于缸体1的端面上。打开缸盖14即可对缸体1内的零部件进行维护，方便添加润滑油。变频驱动装置包括相互连接的变频器16与三相异步电机15。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频调压直驱泵，包括同轴布置的柱塞杆(6)和活塞(4)，所述柱塞杆(6)的一端与所述活塞(4)连接；其特征在于：它还包括缸体(1)，所述缸体(1)内部设有曲轴(2)，所述曲轴(2)的一端连接有变频驱动装置；曲轴(2)与活塞之间铰接有活塞连杆(3)；所述活塞(4)位于缸体(1)内，柱塞杆(6)的另一端设有与其相适配、通过柱塞杆(6)的往复直线运动输出高压水的增压结构；所述活塞连杆(3)、活塞(4)和柱塞杆(6)的数量为至少三组，所述曲轴(2)包括主轴颈和分别与各活塞连杆(3)铰接的至少三个连杆颈，所述各连杆颈沿曲轴(2)的轴向间隔布置且沿其径向均布。

【技术特征摘要】
1.一种变频调压直驱泵，包括同轴布置的柱塞杆(6)和活塞(4)，所述柱塞杆(6)的一端与所述活塞(4)连接；其特征在于：它还包括缸体(1)，所述缸体(1)内部设有曲轴(2)，所述曲轴(2)的一端连接有变频驱动装置；曲轴(2)与活塞之间铰接有活塞连杆(3)；所述活塞(4)位于缸体(1)内，柱塞杆(6)的另一端设有与其相适配、通过柱塞杆(6)的往复直线运动输出高压水的增压结构；所述活塞连杆(3)、活塞(4)和柱塞杆(6)的数量为至少三组，所述曲轴(2)包括主轴颈和分别与各活塞连杆(3)铰接的至少三个连杆颈，所述各连杆颈沿曲轴(2)的轴向间隔布置且沿其径向均布。2.根据权利要求1所述的一种变频调压直驱泵，其特征在于，所述变频驱动装置包括相互连接的变频器(16)与三相异步电机(15)，所述三相异步电机(15)的输出端与所述曲轴(2)的一端连接。3.根据权利要求1所述的一种变频调压直驱泵，其特征在于，所述变频驱动装置包括伺服电机(17)，所述伺服电机(17)的输出端与所述曲轴(2)的一端连接。4.根据权利要求1所述的一种变频调压直驱泵，其特征在于，所述增压结构包括与所述缸体(1)依次连接的高压缸(18)和储能块(7)，所述高压缸(18)内设有与所述柱塞杆(6)同轴布置的导向孔(181)，柱塞杆(6)的一端伸入至所述导向孔(181)内，所述储能块(7)内设有一端与导向孔(181)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，李岳峰，倪小聪，
申请(专利权)人：广州华臻机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44