專利名稱：一種載荷無級可調(diào)式液壓沖擊泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種沖擊載荷強度能夠無級調(diào)節(jié)的液壓沖擊泵。
用液壓方法產(chǎn)生沖擊載荷常常是通過曲柄連桿機構(gòu)，強行壓縮一個在有限密閉空間中的液體。利用液體的不可壓縮性，從而造成密閉空間內(nèi)液體壓力寬幅、劇烈、迅速的變化。譬如柴油發(fā)動機中的噴油泵就是利用液壓方法得到間歇脈沖高壓的。液壓式方法雖然在沖擊載荷傳遞的方向、遠(yuǎn)近上較機械式方法優(yōu)越得多，但是在沖擊載荷的強度或大小上，仍然不便控制和調(diào)節(jié)。目前常采用的方法是，在曲柄連桿機構(gòu)的曲柄上，沿徑向制作若干等距分布的銷孔，將不同的孔與連桿相連接，即可得到不同的偏心距和柱塞行程，由此達(dá)到改變柱塞對液體的壓縮量，從而改變沖擊載荷強度或大小的目的。但是這種方法調(diào)節(jié)不便，而且無法實現(xiàn)載荷強度的無級式調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種載荷無級可調(diào)式液壓沖擊泵，該泵能夠?qū)_擊載荷強度進(jìn)行方便調(diào)節(jié)與無級式調(diào)節(jié)。
為達(dá)到以上技術(shù)目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案。
一種載荷無級門調(diào)式液壓沖擊泵，由泵頭、連桿、柱塞、套筒板、泵體等組成，所述泵體上側(cè)有加機油口和通氣孔，右下側(cè)有油面觀察窗和放油螺塞，所述套筒板上有若干柱塞孔，所述柱塞和柱塞孔之間為間隙密封，其特征在于，所述泵頭有上、下固定塊，所述泵頭內(nèi)部有自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述自由活塞結(jié)構(gòu)有自由活塞和復(fù)位彈簧，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)有活塞吞吐量限位桿、平鍵、調(diào)節(jié)螺桿和鎖緊螺母，所述活塞吞吐量限位桿可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿沿軸向上下移動，所述自由活塞通過活塞吞吐量限位桿的上下移動改變其上止點位置。所述平鍵可防止限位桿隨調(diào)節(jié)螺桿一同沿周向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)限位桿被調(diào)整到需要的位置后，用鎖緊螺母將其鎖緊固定。
為了方便維護修理，所述自由活塞外部還設(shè)計有缸套，自由活塞與缸套之間為間隙密封。
本實用新型可以一般固定排量的臥式柱塞泵為基礎(chǔ)，在其泵頭內(nèi)增加一個吞吐量可調(diào)的自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，其工作原理是當(dāng)柱塞向左運動壓縮有限密閉空間內(nèi)的液體時，該空間內(nèi)的液體壓力有著升高的趨勢，于是迫使自由活塞向下運動，并壓縮復(fù)位彈簧，進(jìn)行吞入液體的過程。在自由活塞向下運動、吞入液體的過程中，盡管柱塞仍在向左運動，但是密閉空間內(nèi)的壓力并不會因此而明顯升高，一直到自由活塞運動到下止點后，不能再向下運動時，此時如果柱塞還要繼續(xù)向左運動，則會引起有限密閉空間內(nèi)壓力的顯著升高。
自由活塞的吞吐量等于該活塞行程上、下止點間的圓柱狀體積。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿，可使活塞吞吐量限位桿沿軸向移動，從而使自由活塞的上止點位置發(fā)生改變，并由此而達(dá)到改變自由活塞吞吐量大小的目的。雖然柱塞本身的排量是固定不變的，但是由于自由活塞吞吐量的變化，可以變化柱塞對液體的有效壓縮量，從而使沖擊載荷的強度獲得調(diào)節(jié)和改變。
自由活塞的吞吐量和柱塞對液體的有效壓縮量之間呈現(xiàn)出遞減式變化關(guān)系，即自由活塞吞吐量越大，則柱塞有效壓縮量就越小，與之相應(yīng)的沖擊載荷強度也就越小，反之亦然。在設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)使自由活塞的最大吞吐量等于柱塞的排量，以擴大可調(diào)節(jié)范圍。
自由活塞的質(zhì)量應(yīng)盡可能小，最好采用鈦合金或鋁合金制作，并宜制成空心結(jié)構(gòu)，以便提高自由活塞對壓力變化反應(yīng)的靈敏性，盡量縮短其動響應(yīng)時間，適應(yīng)高頻動載的需要。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過調(diào)節(jié)自由活塞吞吐量，從而達(dá)到控制與調(diào)節(jié)沖擊載荷強度的目的，具有調(diào)節(jié)方便、并能實現(xiàn)沖擊載荷強度無級式調(diào)節(jié)的顯著優(yōu)點。
參看


圖1，一種載荷無級可調(diào)式液壓沖擊泵，由泵頭9、連桿16、柱塞14、套筒板13、泵體17等組成，所述泵頭9、套筒板13和泵體17通過數(shù)個沉頭螺栓8連接在一起，所述泵體17上側(cè)行加機油口和通氣孔15，右下側(cè)有油面觀察窗23、放油螺塞24，所述套筒板13上有若干柱塞孔27，所述柱塞14和柱塞孔27之間為間隙密封，其特征在于，所述泵頭9有上、下固定塊10、1，上固定塊10通過定位銷、螺栓與泵頭連接，下固定塊1通過定位銷、O形密封圈2、螺栓與泵頭連接，所述泵頭9內(nèi)部有自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述自由活塞結(jié)構(gòu)有缸套5、自由活塞4和復(fù)位彈簧3，所述自由活塞4與缸套5之間為間隙密封，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)有活塞吞吐量限位桿6、平鍵7、調(diào)節(jié)螺桿12和鎖緊螺母11，所述活塞吞吐量限位桿6可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿12沿軸向上下移動，所述自由活塞4通過活塞吞吐量限位桿6的上下移動改變其上止點位置。所述平鍵7可防止限位桿6隨調(diào)節(jié)螺桿12一同沿周向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)限位桿6被調(diào)整到需要的位置后，用鎖緊螺母11將其鎖緊固定。
參看圖2、圖3，本實用新型的另一種實施方式，該可調(diào)式液壓沖擊泵由三個完全相同的臥式柱塞分泵組成，在每個分泵的泵頭9有上、下固定塊10、1，上固定塊10通過定位銷18、螺栓19與泵頭連接，下固定塊1通過定位銷25、O形密封圈2、螺栓與泵頭連接，所述泵頭9內(nèi)部同樣有自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)。其中兩個分泵通過管接口E和H并聯(lián)地連接于一個徑向力脈沖加載系統(tǒng)，另一個分泵通過管接口F和G單獨地連接于另一個軸向力脈沖加載系統(tǒng)，三個分泵的柱塞連桿安裝在同一根偏心軸26上，這樣可以確保柱塞泵旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的軸向力和徑向力沖擊脈沖在頻率、相位、發(fā)生時刻和變化趨勢等方而，保持嚴(yán)格的同一性和同步性，在偏心軸26兩端有平衡塊20，能使轉(zhuǎn)軸在高速旋轉(zhuǎn)中保持穩(wěn)定與平衡，平衡塊通過鎖片21、圓螺母22與偏心軸26相連。由于兩套脈沖加載系統(tǒng)彼此獨立，所以該實施例的液壓沖擊泵實際上相當(dāng)于兩個沖擊泵制作在一起，一旦偏心軸26旋轉(zhuǎn)起來后，它可以在兩個彼此獨立的液壓系統(tǒng)中，產(chǎn)生出具有同步特性的脈沖沖擊載荷。
權(quán)利要求1一種載荷無級可調(diào)式液壓沖擊泵，由泵頭(9)、連桿(16)、柱塞(14)、套筒板(13)、泵體(17)等組成，所述泵體(17)上側(cè)有加機油口和通氣孔(15)，右下側(cè)有油面觀察窗(23)、放油螺塞(24)，所述套筒板(13)上有若干柱塞孔(27)，所述柱塞(14)和柱塞孔(27)之間為間隙密封，其特征在于，所述泵頭(9)有上固定塊(10)、下固定塊(1)，所述泵頭(9)內(nèi)部有自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述自由活塞結(jié)構(gòu)有自由活塞(4)和復(fù)位彈簧(3)，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)有活塞吞吐量限位桿(6)、平鍵(7)、調(diào)節(jié)螺桿(12)和鎖緊螺母(11)，所述活塞吞吐量限位桿(6)可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿(12)沿軸向上下移動，所述自由活塞(4)通過活塞吞吐量限位桿(6)的上下移動改變其上止點位置。
2如權(quán)利要求1所述的液壓沖擊泵，其特征在于，所述自由活塞(4)為鈦合金或鋁合金制成，并具有空心結(jié)構(gòu)。
3如權(quán)利要求1或2所述的液壓沖擊泵，其特征在于，所述自由活塞(4)外部有缸套(5)，自由活塞(4)與缸套(5)之間為間隙密封。
4如權(quán)利要求1所述的液壓沖擊泵，其特征在于，該液壓沖擊泵采用兩個或兩個以上的分泵，并將其連桿安裝在同一根偏心軸(26)上，所述偏心軸(26)兩端有平衡塊(20)。
專利摘要本實用新型涉及一種沖擊載荷強度能夠無級調(diào)節(jié)的液壓沖擊泵。該泵由泵頭、連桿、柱塞、套筒板、泵體等組成，所述泵體上側(cè)有加機油口和通氣孔，右下側(cè)有油面觀察窗和放油螺塞，所述套筒板上有若干柱塞孔，所述柱塞和柱塞孔之間為間隙密封，其特征在于，所述泵頭有上、下固定塊，所述泵頭內(nèi)部有自由活塞結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述自由活塞結(jié)構(gòu)有自由活塞和復(fù)位彈簧，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)有活塞吞吐量限位桿、平鍵、調(diào)節(jié)螺桿和鎖緊螺母，所述限位桿可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿沿軸向上下移動，所述自由活塞通過限位桿的上下移動改變其上止點位置。本實用新型具有調(diào)節(jié)方便，并能實現(xiàn)沖擊載荷強度的無級式調(diào)節(jié)的顯著優(yōu)點。
文檔編號F04B49/12GK2534392SQ0222158
公開日2003年2月5日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者夏麒彪, 李書菊 申請人:西南石油學(xué)院