一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，包括水平設(shè)置的主軸，自所述主軸的左側(cè)端部開始、依次配合設(shè)置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動(dòng)油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。本發(fā)明所述張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中靈活性差、適用范圍小和能量轉(zhuǎn)換效率低等缺陷，以實(shí)現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵。
【背景技術(shù)】
[0002]張拉千斤頂是用于張拉鋼鉸線等預(yù)應(yīng)力筋的專用千斤頂。張拉千斤頂需和張拉油泵配合使用，張拉和回頂?shù)膭?dòng)力均由張拉油泵的高壓油提供。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同又分為前卡式千斤頂和穿心式千斤頂。張拉千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，張拉時(shí)工作平穩(wěn)，油壓高，張拉力大，廣泛應(yīng)用于公路橋梁、鐵路橋梁、水電壩體、高層建筑等預(yù)應(yīng)力施工工程。
[0003]在建筑等工程領(lǐng)域中，需要張拉千斤頂給受拉構(gòu)件中的鋼筋施加預(yù)拉應(yīng)力來提高構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，張拉千斤頂?shù)膭?dòng)力由高壓電動(dòng)油泵提供。
[0004]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在靈活性差、適用范圍小和能量轉(zhuǎn)換效率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，以實(shí)現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，包括水平設(shè)置的主軸，自所述主軸的左側(cè)端部開始、依次配合設(shè)置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動(dòng)油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。
[0007]進(jìn)一步地，所述葉片式擺動(dòng)油缸，具體為雙缸同軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，雙葉片式擺動(dòng)油缸的葉片對(duì)稱分布。
[0008]進(jìn)一步地，所述葉片式擺動(dòng)油缸，以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅(qū)動(dòng)小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程；
當(dāng)張拉千斤頂進(jìn)入加載狀態(tài)使液壓系統(tǒng)油壓升高時(shí)，通過控制油路接頭使葉片式擺動(dòng)油缸帶動(dòng)小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，縮短柱塞的工作行程并降低油泵輸出流量，保持液壓系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)；
液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時(shí)，通過控制油路接頭使葉片式擺動(dòng)油缸帶動(dòng)小偏心輪反轉(zhuǎn)，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。
[0009]進(jìn)一步地，所述葉片式擺動(dòng)油缸，包括水平套接在所述主軸外圍的空心軸，配合設(shè)置在所述空心軸上方的葉片，豎直設(shè)置在所述空心軸下方的分隔板，以及位于所述葉片和分隔板外圍、且配合安裝在空心軸上的缸體。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時(shí)，葉片處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時(shí)，通過油缸控制回路的處理，向擺動(dòng)油缸內(nèi)腔一側(cè)加壓，使壓力提高，推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)并通過空心軸帶動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)的小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)。[0011]本發(fā)明各實(shí)施例的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，由于包括水平設(shè)置的主軸，自主軸的左側(cè)端部開始、依次配合設(shè)置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動(dòng)油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)；可以滿足千斤頂在施工過程中的低壓大流量和高壓小流量工況變化要求，適合作為預(yù)應(yīng)力施工機(jī)具高壓電動(dòng)油泵的設(shè)計(jì)方案；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中靈活性差、適用范圍小和能量轉(zhuǎn)換效率低的缺陷，以實(shí)現(xiàn)靈活性好、適用范圍大和能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0013]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵中軸向變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵中齒輪齒條擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵中螺旋擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵中葉片擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵中葉片擺動(dòng)油缸的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]結(jié)合附圖1，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1-斜盤；2_滑靴；3_柱塞；4_泵體；5_配油盤。
[0016]結(jié)合附圖2，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1-油路接頭；2_油缸；3_齒條；4_內(nèi)齒輪；5_柱塞及泵體；6_十字滑塊聯(lián)軸器；7_大偏心輪；8_連接環(huán)；9_小偏心輪；10_軸承座及機(jī)架。
[0017]結(jié)合附圖3，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1-油路接頭；2_螺旋擺動(dòng)油缸；3_導(dǎo)向軸；4_柱塞及泵體；5_十字滑塊聯(lián)軸器；6_主軸-J-大偏心輪；8_連接環(huán)；9_小偏心輪；10_彈簧；11_軸承座與機(jī)架。
[0018]結(jié)合附圖4，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1-油路接頭；2_軸承座；3_葉片式擺動(dòng)油缸；4_柱塞及泵體；5_十字滑塊聯(lián)軸器；6-大偏心輪；7_連接環(huán)；8_小偏心輪。
[0019]結(jié)合附圖5，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1_葉片；2_缸體；3-主軸；4_空心軸；5_分隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0021]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1-圖5所示，提供了一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵。
[0022]本實(shí)施例的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，需要實(shí)現(xiàn)張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵結(jié)構(gòu)方案的選擇，主要包括以下幾個(gè)方面:
(-)建筑工程領(lǐng)域?qū)Ω邏弘妱?dòng)油泵的要求
在建筑等工程領(lǐng)域中，在工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外荷載之前，對(duì)受拉構(gòu)件中的鋼筋施加預(yù)拉應(yīng)力，可提高構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，推遲鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫出現(xiàn)的時(shí)間，并增加構(gòu)件的耐久性，在同等強(qiáng)度和壽命條件下，可大大降低建設(shè)成本。
[0023]在預(yù)應(yīng)力施工中，液壓張拉千斤頂通常作為施加預(yù)應(yīng)力的機(jī)具，這需要電動(dòng)油泵(小型液壓站)為其提供動(dòng)力。國內(nèi)現(xiàn)有電動(dòng)油泵采用定量泵通過節(jié)流閥的控制來滿足千斤頂?shù)蛪捍罅髁亢透邏盒×髁抗r變化要求，能耗高，壓力低，千斤頂比較笨重；國外有低壓大流量和高壓小流量兩級(jí)組合泵形式的電動(dòng)油泵，但該泵因組成環(huán)節(jié)多而易漏油，低壓時(shí)的大流量不足，高壓時(shí)的壓力尚較低。因此，合理設(shè)計(jì)(高壓)電動(dòng)油泵，為液壓張拉千斤頂提供70MPa以上的工作壓力，使千斤頂在加載能力不變的情況下，體積更小，重量更輕，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高工作效率，提高千斤頂對(duì)施工現(xiàn)場狹窄空間條件的適應(yīng)能力，是我們面臨的重要課題。以下是設(shè)計(jì)高壓電動(dòng)油泵的結(jié)構(gòu)方案的比較與選擇。
[0024]㈡高壓電動(dòng)油泵的結(jié)構(gòu)方案
高壓電動(dòng)油泵要具備給預(yù)應(yīng)力施工的張拉千斤頂提供70MPa以上的工作壓力的能力，并能快速地適應(yīng)千斤頂?shù)蛪捍罅髁亢透邏盒×髁抗r變化的要求。有可能滿足這些要求的高壓電動(dòng)油泵的四種結(jié)構(gòu)方案如下:
⑴軸向變量柱塞泵的結(jié)構(gòu)方案
軸向變量柱塞泵結(jié)構(gòu)方案如圖1所示，主要由斜盤1、滑靴2、柱塞3、泵體4和配油盤5等部分組成。在預(yù)應(yīng)力施工中，當(dāng)千斤頂從空載逐步過渡到加載狀態(tài)時(shí)，液壓系統(tǒng)的壓力將逐步升高，通過油泵自身的變量控制機(jī)構(gòu)的控制，減少斜盤的傾斜角度和柱塞的工作行程，使油泵的輸出流量將逐步降低，保持系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)，從而滿足千斤頂?shù)牡蛪捍罅髁亢透邏盒×髁康墓r變化需求。
[0025]預(yù)應(yīng)力施工千斤頂要求油泵最大流量達(dá)6-9L/ min，最高壓力達(dá)70_80MPa，市場上的軸向變量柱塞泵中，沒有足夠大流量、高壓力的產(chǎn)品可供選用，需要在主流軸向變量柱塞泵結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵的最大流量和最高壓力的要求進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和定制。
[0026]這種方案是目前張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵所普遍采用的結(jié)構(gòu)方案。
[0027]⑵齒輪齒條擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
齒輪齒條擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖2所示，主要由油路接頭1、油缸2、齒條3、內(nèi)齒輪4、柱塞及泵體5、十字滑塊聯(lián)軸器6、大偏心輪7、小偏心輪8、連接環(huán)9和軸承座及機(jī)架10等部分組成，其中齒條為45°斜齒和內(nèi)斜齒輪相互嚙合。油缸活塞桿與齒條的連接可采用整體式，通過加大主軸的直徑并將齒條槽開通至左端，裝入齒條后再嵌入鑲塊的方法解決裝配問題。
[0028]當(dāng)千斤頂進(jìn)入加載狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)油壓升高，通過控制油路使油缸2的活塞帶動(dòng)齒3左移，使與齒條嚙合的內(nèi)齒輪4帶動(dòng)小偏心輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時(shí)，通過控制油路使油缸2的活塞帶動(dòng)齒條3右移，使內(nèi)齒輪帶動(dòng)小偏心輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，增大柱塞的工作行程并增加油泵的輸出流量，滿足液壓系統(tǒng)的流量、壓力變化要求。
[0029]⑶螺旋擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
螺旋擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖3所示，主要由油路接頭1、螺旋擺動(dòng)油缸2、導(dǎo)向軸3、柱塞及泵體4、十字滑塊聯(lián)軸器5、主軸6、大偏心輪7、連接環(huán)8、小偏心輪9和軸承座及機(jī)架11等部分組成。其中導(dǎo)向軸3與擺動(dòng)油缸的螺旋軸采用花鍵等形式周向固定，保證活塞移動(dòng)時(shí)螺旋軸能夠通過螺旋套帶動(dòng)小偏心輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)柱塞行程的調(diào)節(jié)使油泵的排量能根據(jù)工況的需要而變化。
[0030]當(dāng)千斤頂進(jìn)入加載狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)油壓升高，通過控制油路使螺旋擺動(dòng)油缸2的活塞帶動(dòng)螺旋軸左移，使與螺旋軸嚙合的螺旋套帶動(dòng)小偏心輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時(shí)，通入擺動(dòng)控制油路壓力降低，在彈簧的作用下活塞帶動(dòng)螺旋軸右移，使螺旋套帶動(dòng)小偏心輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，增大柱塞的工作行程并增加油泵的輸出流量，滿足液壓系統(tǒng)的流量、壓力變化要求。
[0031]⑷葉片擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵方案
葉片擺動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)雙偏心輪式徑向變量柱塞泵，如圖4所示，主要由油路接頭1、軸承座2、葉片式擺動(dòng)油缸3、柱塞及泵體4、十字滑塊聯(lián)軸器5、大偏心輪6、連接環(huán)7小偏心輪8等部分組成，其中葉片式擺動(dòng)油缸為雙缸同軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，兩油缸的葉片對(duì)稱分布，可保證擺動(dòng)油缸的質(zhì)量中心與軸心基本重合，減小油泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。擺動(dòng)油缸以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅(qū)動(dòng)小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程。
[0032]當(dāng)千斤頂進(jìn)入加載狀態(tài)使系統(tǒng)油壓升高時(shí)，通過控制油路使葉片擺動(dòng)油缸3帶動(dòng)小偏心輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，縮短柱塞的工作行程并降低油泵的輸出流量，保持系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)；液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時(shí)，通過控制油路使擺動(dòng)油缸3帶動(dòng)小偏心輪8反轉(zhuǎn)，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。這種自身變量機(jī)構(gòu)可自動(dòng)調(diào)節(jié)油泵的輸出流量，快速適應(yīng)千斤頂?shù)牡蛪捍罅髁亢透邏盒×髁康墓r變化要求。
[0033]葉片式擺動(dòng)油缸的結(jié)構(gòu)原理如圖5所示，由葉片1、缸體2、主軸3、空心軸4和分隔板5等組成，當(dāng)液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時(shí)，P1=P2,葉片處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時(shí)，通過油缸控制回路的處理，向擺動(dòng)油缸內(nèi)腔一側(cè)加壓，使壓力Pl或P2提高，推動(dòng)葉片I轉(zhuǎn)動(dòng)并通過空心軸4帶動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)的小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]曰高壓電動(dòng)油泵變量結(jié)構(gòu)方案的特點(diǎn)比較
以上四種的高壓電動(dòng)油泵變量結(jié)構(gòu)方案，具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)從能量效率、結(jié)構(gòu)可行性兩個(gè)方面對(duì)四種方案進(jìn)行分析，如表I所示:
表1:高壓電動(dòng)油泵方案的能暈效率比較
【權(quán)利要求】
1.一種張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，其特征在于，包括水平設(shè)置的主軸，自所述主軸的左側(cè)端部開始、依次配合設(shè)置在主軸上的油路接頭、第一軸承座、葉片式擺動(dòng)油缸、安裝有柱塞的泵體、十字滑塊聯(lián)軸器和第二軸承座，配合安裝在所述泵體與主軸之間的大偏心輪和小偏心輪，以及配合安裝在所述大偏心輪與柱塞之間的連接環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，其特征在于，所述葉片式擺動(dòng)油缸，具體為雙缸同軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，雙葉片式擺動(dòng)油缸的葉片對(duì)稱分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，其特征在于，所述葉片式擺動(dòng)油缸，以牙嵌聯(lián)軸器的方式驅(qū)動(dòng)小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與大偏心輪組合形成所需要的偏心距，調(diào)節(jié)柱塞的工作行程； 當(dāng)張拉千斤頂進(jìn)入加載狀態(tài)使液壓系統(tǒng)油壓升高時(shí)，通過控制油路接頭使葉片式擺動(dòng)油缸帶動(dòng)小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，縮短柱塞的工作行程并降低油泵輸出流量，保持液壓系統(tǒng)壓力在設(shè)定值內(nèi)； 液壓系統(tǒng)在低壓狀態(tài)時(shí)，通過控制油路接頭使葉片式擺動(dòng)油缸帶動(dòng)小偏心輪反轉(zhuǎn)，增大柱塞的工作行程和油泵的輸出流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，其特征在于，所述葉片式擺動(dòng)油缸，包括水平套接在所述主軸外圍的空心軸，配合設(shè)置在所述空心軸上方的葉片，豎直設(shè)置在所述空心軸下方的分隔板，以及位于所述葉片和分隔板外圍、且配合安裝在空心軸上的缸體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的張拉千斤頂高壓電動(dòng)油泵，其特征在于，當(dāng)液壓系統(tǒng)的油壓穩(wěn)定時(shí)，葉片處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)液壓系統(tǒng)油壓因流量變化升高或降低時(shí)，通過油缸控制回路的處理，向擺動(dòng)油缸內(nèi)腔一側(cè)加壓，使壓力提高，推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)并通過空心軸帶動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)的小偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F04B1/04GK103742379SQ201310715860
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】羅洪波, 覃日強(qiáng), 林若森 申請(qǐng)人:柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院