【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于运动机械设计技术，具体涉及一种高压径向柱塞泵陶瓷管柱塞及泵头填料函的结构设计。
技术介绍
1、柱塞泵是液压系统的一个重要装置。其原理是依靠柱塞在缸体中往复运动，通过缸体内容积及压力的发生变化实现吸油、压油。柱塞泵由两个主要部件组成，动力端和液体端，动力端将驱动电机的旋转运动转换为柱塞的前后的往复运动。液体端由填料函和两个控制阀组成，当柱塞泵向后运动时，液体端腔室内出现负压，进水控制阀打开；与此同时另一侧出水阀关闭，液体被吸入缸体内。当柱塞向前运动时，腔室内的液体被压缩，致使进水阀关闭，进水单阀被打开，缸体内的液体被快速排出。柱塞前、后运动不断重复打开或关闭阀门，根据实际应用情况，循环每分钟重复数百次。在单个泵中还可以组合使用多个柱塞，以增加并获得更均匀的液体流速。多个柱塞可以设计成泵中的压力峰值交错，柱塞泵可以实现在任何需要在高压下泵送液体介质的目的，输送的介质可以是常温下的水和油，也可以是热油和液态气体或其它液体介质。根据使用要求，有的柱塞泵需要每天24小时连续运行。
2、目前所使用的柱塞泵存在的共性问题是，因为长时间的工作，柱塞与泵体之间将产生因磨损导致的液体泄漏。众所周知柱塞部分属于柱塞泵的核心部件很难维修，大多采用更换的方式，但磨损泄露问题仍一直难以解决。
3、本专利技术提出一种适用于高压径向柱塞泵，在陶瓷柱塞与泵体之间设有填料函，在保证密封的前提下，能够有效减缓柱塞与泵体间的磨损，大大延长了使用年限。
技术实现思路
1、本专利技术的目
2、为此，本专利技术的技术方案是：高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构包括：主水封与副水封、陶瓷柱塞、泵体、支撑环、后导环、o型密封圈、以及热固性硬质橡胶材料合高分子材料等。由热固性硬质橡胶材料和高分子材料组成密封结构的填料函，陶瓷柱塞位于泵体的中心。在泵体内由填料函上部主水封、填料函中部主水封、填料函下部主水封三部分构成u型填料函，u型填料函包裹住陶瓷柱塞并紧贴于泵体的内壁构成组合主水封。在u型填料函的上端设有支撑环，支撑环径向均布4个通孔，该通孔与泵体上的进水通道连通。在支撑环的上部设有后导环，后导环下部1/2的深度设有凹腔，凹腔内设置副水封。副水封下端与支撑环接触的位置设有o形密封圈，后导环外圆中部设有凹槽，凹槽内亦设有o型密封圈。
3、本专利技术的创新点体现在，用三段不同材料组成的水封包裹住陶瓷柱塞并紧贴于泵体的内壁，与此同时在该结构的水封下面又设置了副水封。特别是在副水封的下端向陶瓷柱塞侧具有5°的倾斜，装配产生的弹性变形亦可紧密贴合陶瓷柱塞表面，起到二次密封的作用。
4、本专利技术的特点及有益效果是：
5、填料函为柱塞泵柱塞抽真空进水与挤压排水的密封结构，提高了陶瓷柱塞工作时的密封性能。在保证填料函密封性能的同时，结构简单，并且便于快速维修更换。支撑环径向均布的通孔，可有效降低填料函与陶瓷柱塞之间的摩擦，提高填料函的可靠性和使用寿命，保证柱塞泵长期、稳定运行。填料函与泵头安装孔无相对运动属静密封；陶瓷柱塞在填料函内往复运动属动密封。以上均要求填料函外径与泵头安装孔、内径与陶瓷柱塞有良好的密封性能，密封性能质量的改善将使柱塞泵的工作能效得到明显的提高。
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1.一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，包括主水封与副水封、陶瓷柱塞、泵体、支撑环、后导环、O型密封圈、以及热固性硬质橡胶材料合高分子材料，其特征是：由热固性硬质橡胶材料和高分子材料组成密封结构的填料函，陶瓷柱塞(1)位于泵体(2)的中心，在泵体内由填料函上部主水封(3-1)、填料函中部主水封(3-2)、填料函下部主水封(3-3)三部分构成U型填料函(4)，U型填料函包裹住陶瓷柱塞并紧贴于泵体的内壁构成组合主水封，在U型填料函的上端设有支撑环(5)，支撑环径向均布4个通孔(6-1)，该通孔与泵体上的进水通道(6-2)连通，在支撑环的上部设有后导环(7)，后导环下部1/2的深度设有凹腔，凹腔内设置副水封(8)，副水封下端与支撑环接触的位置设有O形密封圈(9)，后导环外圆中部设有凹槽，凹槽内亦设有O型密封圈。
2.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述上部主水封和下部主水封是热固性硬质橡胶材料，中部主水封是高分子材料，在装配锁紧压力下，中部主水封向内产生弹性变形，可紧密贴合所述陶瓷柱塞的表面；副水封与中部主水封的材料相同，副水封的下端
3.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：在所述泵体内陶瓷柱塞的底端设有贮液腔，以陶瓷柱塞轴线为中心，在所述位于U型填料函下部位置的泵体，径向180°对称分别设有进、出水通道，进、出水通道与贮液腔连通。
4.按照权利要求1或3所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：在所述进、出水通道的底端分别对应设有进水阀(10)和出水阀(11)。
5.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述支撑环径向均布4个通孔的直径为2mm，所述与通孔连通的泵体进水通道的直径亦为2mm，泵体进水通道的轴线位于最大截面平面内。
6.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述后导环的外径为55mm，高度11.5mm，后导环上部设有外径为48mm、高度为2mm、厚度为2mm的凸圆；后导环下部1/2深度凹腔的内径为48mm；凹腔深度6.5mm；凹腔与凸圆设有直径为40.2mm的通孔。
7.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述副水封的外径为48mm；内径为40mm。
8.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述支撑环呈T形，高度为8mm；支撑环上部的外径为54.8mm；内径为41.5mm；支撑环下部外径为53mm；内径为40.2mm；所述径向均布4个通孔中心线与支撑环下部垂直距离为4.5mm。
9.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：为使所述U型填料函上、中、下三部主水封实现良好的密接，上部主水封的下端设有内弧度为51°的凹槽，中部主水封的上表面的外弧度亦为51°，下端为51°的内弧凹槽，下部主水封上表面的弧度亦为51°。
...【技术特征摘要】
1.一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，包括主水封与副水封、陶瓷柱塞、泵体、支撑环、后导环、o型密封圈、以及热固性硬质橡胶材料合高分子材料，其特征是：由热固性硬质橡胶材料和高分子材料组成密封结构的填料函，陶瓷柱塞(1)位于泵体(2)的中心，在泵体内由填料函上部主水封(3-1)、填料函中部主水封(3-2)、填料函下部主水封(3-3)三部分构成u型填料函(4)，u型填料函包裹住陶瓷柱塞并紧贴于泵体的内壁构成组合主水封，在u型填料函的上端设有支撑环(5)，支撑环径向均布4个通孔(6-1)，该通孔与泵体上的进水通道(6-2)连通，在支撑环的上部设有后导环(7)，后导环下部1/2的深度设有凹腔，凹腔内设置副水封(8)，副水封下端与支撑环接触的位置设有o形密封圈(9)，后导环外圆中部设有凹槽，凹槽内亦设有o型密封圈。
2.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：所述上部主水封和下部主水封是热固性硬质橡胶材料，中部主水封是高分子材料，在装配锁紧压力下，中部主水封向内产生弹性变形，可紧密贴合所述陶瓷柱塞的表面；副水封与中部主水封的材料相同，副水封的下端向陶瓷柱塞侧具有5°的倾斜，装配产生的弹性变形亦可紧密贴合陶瓷柱塞表面，起到二次密封的作用。
3.按照权利要求1所述一种高压径向柱塞泵柱塞与泵体的密封结构，其特征是：在所述泵体内陶瓷柱塞的底端设有贮液腔，以陶瓷柱塞轴线为中心，在所述位于u型填料函下部位置的泵体，径向180°对称分别设有进、出水通道，进、出水通道与贮液腔连通。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴民，赵玉泽，
申请(专利权)人：山东水利技师学院山东省水利职工大学，
类型：发明
国别省市：
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