一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构制造技术

一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构，包括泵体、柱塞、工作缸孔道、泵腔、自由活塞、进液体单向阀、出液体单向阀、进润滑油单向阀、润滑油腔、油道、环形润滑油槽，其中自由活塞装在工作缸孔道内将工作缸孔道分隔成为自由活塞的一端与柱塞之间的泵腔及自由活塞另一端的润滑油腔；所述油道的一端与润滑油腔连通、另一端与环形润滑油槽连通，保持环形润滑油槽中的润滑油压力与泵腔中的液体压力相等；本结构克服了柱塞泵在泵送超高压低粘度液体时的液体泄漏的问题、确保了泵送低粘度液体压力达到2500bar以上，保证了柱塞的润滑、避免了柱塞与工作缸孔道的直接接触、克服了柱塞的磨损问题、有效地提高工作可靠性与工作寿命。

Sealing and lubricating structure of a low viscosity liquid plunger pump

【技术实现步骤摘要】
一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构
本技术涉及一种低粘度液体柱塞泵，具体为一种柱塞泵的密封润滑结构，属于柱塞泵

技术介绍
柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高等优点，广泛应用超高压水切割、超高压水射流除锈、高压水射流清洗、柴油机高压燃油泵等输出高压液体的装备。柴油机高压燃油泵所泵送的柴油粘度大，润滑油油泵所泵送的润滑油粘度更大，由于柱塞油泵泵油时柱塞与柱塞孔道内壁之间的微小间隙对泄漏的大粘度的油液的节流(即沿程阻力)作用保持了柱塞泵的泵腔内的油压，泄漏的大粘度油液同时对柱塞起到了良好的润滑作用，所以柱塞油泵一般采用间隙密封。柱塞泵泵送低粘度液体(水与甲醇等)、因其液体的粘度小，若采用间隙密封不仅存在泄漏量大难以建立高的泵送压力、而且存在柱塞很快磨损失效的问题，国内外泵送低粘度液体的柱塞泵都采用机械式填料密封；填料与柱塞滑动表面摩擦发热与磨损问题不仅限制了泵速，更大的问题是填料密封的寿命与压力成反比、压力越高填料密封件的寿命越短，工作压力在200MPa以上的低粘度液体柱塞泵的密封件寿命仅在200小时左右，工作可靠性很差。提高低粘度液体高压柱塞泵的工作压力、可靠性与使用寿命，需要解决低粘度液体高压柱塞泵存在的上述的密封问题。本申请人为解决柴油机烧低粘度甲醇燃料时高压燃料泵的柱塞与柱塞套快磨损失效的问题，对柱塞泵柱塞的密封润滑进行不懈的研究实验与创新，对研究成果已经进行了三次改进创新：第一阶段：专利号：ZL200620127615.1、《多种燃料柴油机喷油泵》，采用在柱塞套上开润滑油槽用恒压高压润滑油密封柱塞与柱塞套之间的间隙，存在的柱塞泵油和吸油时交变变化的燃油压的压差超过1000bar、润滑油压高时润滑油进入燃油出现烧机油及喷油器喷油孔结焦堵塞的问题，润滑油压力低时低粘度的甲醇燃料泄漏入柱塞间隙造成柱塞与柱塞套磨损失效的问题；进行改进创新的专利号为ZL201010527308.3、《一种低压差液力密封式高压共轨燃油泵》，其结构使润滑油压力与燃油压力同步升高和降低，克服了烧机油与柱塞磨损失效的问题；但是在用这一专利结构设计柴油机喷油泵产品时，发现现有柴油机装燃油泵的空间狭小，用这一专利结构设计的油泵产品结构复杂、产品结构尺寸大，很难装到现有柴油机上、难以推广应用；第二阶段：对上述专利号为：ZL201010527308.3进行改进，克服其结构复杂、体积大的问题，省略了复杂的《一种低压差液力密封式高压共轨燃油泵》结构的9项要素；创新的《一种超高压柱塞泵柱塞的密封润滑结构》(专利号：201110217136.4)，减少了高精度零件、减小了泵的体积与原材料的消耗、降低了制造成本，并依然保持原有的全部功能，但在用这一专利结构试制产品工作中发现受其传压油缸孔与三通油道连接的结构的限制，因加工传压油缸孔的刀具头部磨损部分不能超越出传压油缸孔，导致传压油缸孔圆锥度大，存在达不到柴油机喷油泵柱塞偶件技术条件JB/T7173.1规定的圆度误差小于0.0005mm、圆锥度小于20：0.0006mm的标准，难以保证高精度的传压油缸孔与自由活塞的精密滑动配合的问题；第三阶段：《一种柴油机多种燃料喷油泵结构》(专利号：201820664914.1)省略掉传压油缸与三通油道连接的结构，使传压油缸与工作缸贯穿，加工传压油缸孔时磨损的刀具头部可以超越出传压油缸孔，从而保证了传压油缸孔的圆度及圆锥度达到国家标准要求，保证了自由活塞与传压油缸孔的精密滑动配合；在分析该专利201820664914.1、《一种柴油机多种燃料喷油泵结构》设计的柴油机多种燃料喷油泵产品的加工工艺可行行性时，发现比现有柴油机喷油泵的加工工艺及工艺装备多了加工与工作缸孔道垂直的传压油缸孔道所需要的：钻孔、扩孔、粗磨孔、精磨孔等工序及相应的工艺装备，大大增加了加工成本。
技术实现思路
本技术的目的是克服采用上述原有专利技术专利号：201820664914.1、《一种柴油机多种燃料喷油泵结构》，)比现有柴油机喷油泵的加工工艺及工艺装备多了加工传压油缸孔道所需要的：钻孔、扩孔、粗磨孔、精磨孔等工序及相应的工艺装备，大大增加了加工成本的问题；提供一种结构更简单、容易制造、容易保证加工精度、制造成本低、依然能有效保证柱塞的润滑与密封、泵甲醇等低粘度的液体的压力达到2500bar以上、工作可靠性好、柱塞工作寿命长、没有机械式填料密封结构元件的一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构；一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构，可用于柴油机的多种燃料泵送多种燃料，可广泛用于作超高压水切割、超高压纯水射流除锈、高压水射流清洗、海水泵、化工泵等装备的高压柱塞泵。为实现上述本技术的目的，申请人对专利号：201820664914.1，专利技术名称为《一种柴油机多种燃料喷油泵结构》的专利进一步进行“要素省略”、“要素关系改变”的创新，专利技术了该技术《一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构》。本技术采用如下技术方案：一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构，包括柱塞1、泵体2、工作缸孔道3、泵腔3.1、自由活塞4、润滑油腔5.1、环形润滑油槽6、油道6.1、进润滑油单向阀8、进液体单向阀11、出液体单向阀13、第一工艺孔堵塞17、第二工艺孔堵塞18；工作缸孔道3设置在泵体2内；柱塞1装在工作缸孔道3内与工作缸孔道3呈精密的滑动配合；进润滑油单向阀7设置在工作缸孔道3的一端；进液单向阀11设置在泵体2上从泵体2外侧伸入泵腔3.1内；出液单向阀13设置在泵体2上从泵体2的另一侧伸入泵腔3.1内；自由活塞4装在工作缸孔道3内、将工作缸孔道3分隔成为由活塞4的一端与柱塞之间的泵腔3.1及自由活塞4另一端的润滑油腔5.1；润滑油腔(5.1)与油道(6.1)的一端相连通、油道(6.1)的另一端与环形润滑油槽(6)连通；泵腔3.1与自由活塞4的一端相连、自由活塞4的另一端经润滑油腔5.1、油道6.1与环形润滑油槽6连通。设置在工作缸孔道3的孔壁上的环形润滑油槽6将柱塞1与工作缸孔道3之间的环形微间隙分隔为：从环形润滑油槽6向上至泵腔3.1的上柱塞环形微间隙9、从环形润滑油槽6向下至工作缸孔道3下端的下柱塞环形微间隙10；在柱塞1上行泵油过程中泵腔3.1内的超高压液体压力经自由活塞4传递到润滑油腔5.1，再经润滑油腔5.1、油道6.1传压到环形润滑油槽6内，保持上柱塞环形微间隙9下端的环形润滑油槽6中的润滑油压PR1与上端的泵腔3.1中的燃油压PK1相等，即PR1＝PK1，在柱塞1上行泵油的工作过程中有效地阻止了泵腔3.1中的超高压液体进入上柱塞环形微间隙9，有效地克服了泵腔3.1中的超高压低粘度液体泄漏；环形润滑油槽6中的润滑油粘度随压力的增高粘度增大，由于下柱塞环形微间隙10对高粘度润滑油的节流作用，仅有少量润滑油从环形润滑油槽6经下柱塞环形微间隙10泄出流回润滑油箱，泵腔3.1中的高压液体推动自由活塞4挤压润滑油腔5.1中的润滑油经油道6.1进入环形润滑油槽6补充从下柱塞环形微间隙10泄漏的润滑油，保持环形润滑油槽6中的润滑油压力PR1与泵腔3.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构，包括柱塞(1)、泵体(2)、工作缸孔道(3)、泵腔(3.1)、自由活塞(4)、环形润滑油槽(6)、油道(6.1)、进液体单向阀(11)、出液体单向阀(13)和进润滑油单向阀(7)，其特征在于：自由活塞(4)装在工作缸孔道(3)内、将工作缸孔道(3)分隔成为自由活塞(4)的一端与柱塞之间的泵腔(3.1)及自由活塞(4)另一端的润滑油腔(5.1)；润滑油腔(5.1)与油道(6.1)的一端相连通、油道(6.1)的另一端与环形润滑油槽(6)连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种低粘度液体柱塞泵的密封润滑结构，包括柱塞(1)、泵体(2)、工作缸孔道(3)、泵腔(3.1)、自由活塞(4)、环形润滑油槽(6)、油道(6.1)、进液体单向阀(11)、出液体单向阀(13)和进润滑油单向阀(7)，其特征在于：自由活塞(4)装在工作缸孔道(3)内、将工作缸孔道(3)分隔成为自由活塞(4)的一端与柱塞之间的泵腔(3.1)及自由活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑平，梁志中，郑国璋，刘荣琳，梁跃中，
申请(专利权)人：郑国璋，
类型：新型
国别省市：山西;14