本發(fā)明涉及一種往復(fù)泵結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種往復(fù)柱塞泵的動(dòng)力端組件及采用該組件的多缸往復(fù)柱塞泵。

背景技術(shù)：

一般臥式往復(fù)泵液力端在動(dòng)力端的前方，立式往復(fù)泵動(dòng)力端在液力端的下方，曲軸做功也均只為一個(gè)液力端服務(wù)，并且這種結(jié)構(gòu)的往復(fù)式柱塞泵安裝受場(chǎng)地的限制。往復(fù)式柱塞泵效率比離心泵效率高，在供水領(lǐng)域逐漸取代了離心泵的位置，但由于往復(fù)式柱塞泵位置尺寸及結(jié)構(gòu)不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)要求，無(wú)法適用于高層樓宇供水系統(tǒng)中。樓宇供水是一個(gè)民用、工業(yè)用多領(lǐng)域高層建筑供水節(jié)能項(xiàng)目，同時(shí)也是一個(gè)推廣量龐大的工程。往復(fù)式柱塞泵的運(yùn)行效率＞88％，而旋轉(zhuǎn)離心式多級(jí)供水水泵的效率一般最高在75％實(shí)際應(yīng)用中最多為65％，二者節(jié)能差異較大，尤其是樓宇層數(shù)超過(guò)60層，一般在中間(30層)設(shè)置一個(gè)泵中轉(zhuǎn)站，此時(shí)，離心泵的效率會(huì)更低。往復(fù)式柱塞泵在地面設(shè)置一個(gè)泵站就夠了，因往復(fù)式柱塞泵為容積泵，所以壓力與流量相互不干涉，而且兩者均可通過(guò)變頻控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)無(wú)極調(diào)速裝置需要多少水供多少水。當(dāng)前在十三五這個(gè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、節(jié)能降耗的大環(huán)境中，創(chuàng)新優(yōu)化往復(fù)式柱塞泵的結(jié)構(gòu)，使它的位置尺寸及結(jié)構(gòu)更加適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)要求，從而推廣運(yùn)用到高層樓宇，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新節(jié)能的目的。

現(xiàn)有的往復(fù)柱塞泵的動(dòng)力端柱塞往復(fù)結(jié)構(gòu)多為靠彈簧復(fù)位或由回轉(zhuǎn)盤(pán)拉回。采用彈簧復(fù)位的往復(fù)柱塞結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，彈簧容易疲勞，壽命短，彈力有限，因此就需要經(jīng)常進(jìn)行更換維修?；剞D(zhuǎn)盤(pán)拉回這種往復(fù)柱塞結(jié)構(gòu)通過(guò)在柱塞桿上安裝滾動(dòng)軸承，回轉(zhuǎn)盤(pán)外圍圈住所有滾動(dòng)軸承，回轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)從而拉回柱塞，在運(yùn)動(dòng)時(shí)多個(gè)滾動(dòng)軸承同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，噪音大，同時(shí)能有效轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量低，不能很好的達(dá)到節(jié)能的目的。

如一專利號(hào)為ZL201010208353.2(公告號(hào)為CN101876302B)的中國(guó)發(fā)明專利《一種多缸往復(fù)泵》披露了這樣一種利用回轉(zhuǎn)盤(pán)滾動(dòng)軸承高速旋轉(zhuǎn)拉回柱塞桿的往復(fù)柱塞結(jié)構(gòu)，在該專利文件中，利用主偏心輪推出導(dǎo)向桿，利用副偏心輪拉回導(dǎo)向桿，如果主偏心輪與副偏心輪轉(zhuǎn)速不同時(shí)，導(dǎo)向桿就會(huì)來(lái)回與副偏心輪發(fā)生碰撞，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的噪音，導(dǎo)向桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)需要主偏心輪與副偏心輪配合完成，運(yùn)行效率較低，對(duì)此仍有改進(jìn)的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)能降耗，噪音小的往復(fù)柱塞泵的動(dòng)力端組件。

本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用上述動(dòng)力端組件的多缸往復(fù)柱塞泵。

本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種往復(fù)柱塞泵的動(dòng)力端組件，用于與往復(fù)柱塞泵的柱塞桿連接，帶動(dòng)柱塞桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于：所述動(dòng)力端組件包含能在外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)作用下旋轉(zhuǎn)的曲軸，所述曲軸的偏心軸外套有滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承外設(shè)有環(huán)套，環(huán)套上方固定有上拉盤(pán)，環(huán)套下方固定下拉盤(pán)，上拉盤(pán)和下拉盤(pán)的內(nèi)側(cè)均裝配在滾動(dòng)軸承外，環(huán)套外設(shè)有滑塊，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿內(nèi)部頂端與滑塊相抵；所述上拉盤(pán)的下側(cè)面設(shè)有上凹槽，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有上定位槽，上凹槽和上定位槽內(nèi)之間設(shè)置有上定位件；所述下拉盤(pán)的上側(cè)面設(shè)有下凹槽，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有下定位槽，下凹槽和下定位槽內(nèi)之間設(shè)置有下定位件。

作為改進(jìn)，所述上凹槽、上定位槽、下凹槽和下定位槽均為內(nèi)腔成半球形的環(huán)形槽，所述上定位件和下定位件均為金屬滾珠。滾珠狀定位件摩擦阻力小，在減少產(chǎn)熱，降噪方面都表現(xiàn)優(yōu)異。

再改進(jìn)，所述上定位件與上凹槽之間設(shè)有上滾珠套；所述下定位件與下凹槽之間設(shè)有下滾珠套。滾珠套經(jīng)過(guò)特殊的工藝處理，可以使?jié)L珠與滾珠套之間的摩擦阻力更小，滾珠滾動(dòng)更加靈活。

再改進(jìn)，所述上拉盤(pán)、下拉盤(pán)、滑塊上均開(kāi)有油孔。通過(guò)油孔，潤(rùn)滑油覆蓋柱塞桿各個(gè)活動(dòng)部件，減小摩擦，降低噪音。

再改進(jìn)，所述曲軸外滾動(dòng)軸承的上方安裝有平衡盤(pán)，平衡盤(pán)上端設(shè)有儲(chǔ)油槽，平衡盤(pán)的中心線與套滾動(dòng)軸承的軸拐為偏心。平衡盤(pán)與曲軸做動(dòng)平衡時(shí)可作為配重盤(pán)。

再改進(jìn)，還包括圓柱狀的機(jī)身，機(jī)身的中心設(shè)有允許曲軸穿過(guò)的穿孔，曲軸穿設(shè)在機(jī)身中心的穿孔內(nèi)，機(jī)身上部與支架連接，環(huán)套外設(shè)有的滑塊數(shù)量為N個(gè)，N為大于等于2自然數(shù)。

再改進(jìn)，所述曲軸內(nèi)設(shè)有中心油孔，所述曲軸下端裝配有接軸，并浸入裝有潤(rùn)滑油的油箱內(nèi)，油箱安裝在機(jī)身下方，接軸外圓裝有螺旋供油形線，當(dāng)接軸旋轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油被吸上至接軸的螺旋形線內(nèi)供給曲軸的中心油孔。當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油被吸上至轉(zhuǎn)軸的螺旋形線內(nèi)供給曲軸的中心油孔，對(duì)運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行潤(rùn)滑。

本發(fā)明解決上述進(jìn)一步技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種多缸往復(fù)柱塞泵，包括動(dòng)力端組件和液力端組件，所述動(dòng)力端組件采用如上述所述的動(dòng)力端結(jié)構(gòu)，所述液力端組件包含有N個(gè)，分別裝配在動(dòng)力端組件機(jī)身的外圓周，N為大于等于2自然數(shù)。N為液力端組件的個(gè)數(shù)，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置適合的液力端數(shù)目。

再改進(jìn)，所述液力端組件包含泵體、閥組、柱塞桿，泵體內(nèi)設(shè)有柱塞通道，柱塞桿活動(dòng)設(shè)置在柱塞通道內(nèi)，泵體內(nèi)還設(shè)有與柱塞通道連通的排液通道，閥組設(shè)置在排液通道內(nèi)，所述柱塞桿的內(nèi)部頂端凸球面形狀，在動(dòng)力端組件的滑塊凹球面上配合能在范圍內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)，柱塞桿在上定位件和下定位件的定位下進(jìn)行360°滑動(dòng)。

最后改進(jìn)，所述泵體內(nèi)設(shè)設(shè)有進(jìn)液管匯和排液管匯。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在：通過(guò)曲軸推動(dòng)下拉盤(pán)做往復(fù)推進(jìn)動(dòng)作，進(jìn)而帶動(dòng)柱塞干做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種設(shè)計(jì)可以減少能耗，到達(dá)節(jié)能降耗的目的；通過(guò)滾珠配合柱塞桿及上下拉盤(pán)，控制柱塞桿的內(nèi)端運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)范圍，減小柱塞桿與上下拉盤(pán)間的碰撞，可有效減小工作時(shí)產(chǎn)生的噪音；柱塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)與曲軸的運(yùn)動(dòng)同步，通過(guò)滑塊、上拉盤(pán)和下拉盤(pán)即可以推出柱塞桿又可以拉回柱塞桿，無(wú)需其他彈簧或者回轉(zhuǎn)盤(pán)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，噪音低，效率高；采用這種動(dòng)力組件的多缸往復(fù)柱塞泵，泵效率高，可將動(dòng)力端的驅(qū)動(dòng)裝置如電機(jī)安裝在動(dòng)力端上方，液力端圍繞在動(dòng)力端的周?chē)麄€(gè)泵體結(jié)構(gòu)緊湊，工作噪音小。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中多缸往復(fù)柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示的往復(fù)柱塞泵的動(dòng)力端組件，用于與往復(fù)柱塞泵的柱塞桿3A連接，帶動(dòng)柱塞桿3A做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述動(dòng)力端組件包含圓柱狀的機(jī)身1，能在外接動(dòng)力機(jī)構(gòu)作用下旋轉(zhuǎn)的曲軸6，機(jī)身1的中心設(shè)有允許曲軸6穿過(guò)的穿孔，曲軸6穿設(shè)在機(jī)身1中心的穿孔內(nèi)，機(jī)身1上部與支架2連接；曲軸6內(nèi)設(shè)有中心油孔，所述曲軸6下端裝配有接軸7，并浸入裝有潤(rùn)滑油的油箱15內(nèi)，油箱15安裝在機(jī)身1下方，接軸7外圓裝有螺旋供油形線，當(dāng)接軸7旋轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油被吸上至接軸7的螺旋形線內(nèi)供給曲軸的中心油孔；所述曲軸6的偏心軸61外套有滾動(dòng)軸承17，滾動(dòng)軸承17外設(shè)有環(huán)套20，環(huán)套20上方固定有上拉盤(pán)26，環(huán)套20下方固定下拉盤(pán)18，上拉盤(pán)26和下拉盤(pán)18的內(nèi)側(cè)均裝配在滾動(dòng)軸承17外，環(huán)套20外設(shè)有滑塊21，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿3A內(nèi)部頂端與滑塊21相抵；所述上拉盤(pán)2)的下側(cè)面設(shè)有上凹槽，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿3A對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有上定位槽，上凹槽和上定位槽內(nèi)之間設(shè)置有上定位件；所述下拉盤(pán)18的上側(cè)面設(shè)有下凹槽，往復(fù)柱塞泵的柱塞桿3A對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有下定位槽，下凹槽和下定位槽內(nèi)之間設(shè)置有下定位件。

本實(shí)施例中，所述上凹槽、上定位槽、下凹槽和下定位槽均為內(nèi)腔成半球形的環(huán)形槽，所述上定位件和下定位件均為金屬滾珠24，上定位件與上凹槽之間設(shè)有上滾珠套25；所述下定位件與下凹槽之間設(shè)有下滾珠套19。所述上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18、滑塊21上均開(kāi)有油孔。所述曲軸6外滾動(dòng)軸承17的上方安裝有平衡盤(pán)31，平衡盤(pán)31上端設(shè)有儲(chǔ)油槽，平衡盤(pán)31的中心線與套滾動(dòng)軸承17的軸拐為偏心。

本實(shí)施例中，機(jī)身的上部與支架連接，中間與液力端接口定位，并裝有滑套確保液力端的柱塞桿運(yùn)行時(shí)導(dǎo)向，下部為底座，可固定在基礎(chǔ)上，機(jī)身的上下部均可裝有曲軸二端定位的軸承蓋。機(jī)身的外圓可根據(jù)缸數(shù)要求分別安裝N個(gè)液力端；環(huán)套20外設(shè)有的滑塊21數(shù)量為N個(gè)，N為大于等于2自然數(shù)。

本實(shí)施例提供的多缸往復(fù)柱塞泵，同樣參見(jiàn)圖1所示，包括動(dòng)力端組件和液力端組件，所述動(dòng)力端組件采用上述描述的動(dòng)力端組件結(jié)構(gòu)，所述液力端組件包含有N個(gè)，分別裝配在動(dòng)力端組件機(jī)身1的外圓周，N為大于等于2自然數(shù)。動(dòng)力機(jī)構(gòu)采用電機(jī)3。

所述液力端組件包含泵體1A、閥組2A、柱塞桿3A，泵體1A內(nèi)設(shè)有柱塞通道，柱塞桿3A活動(dòng)設(shè)置在柱塞通道內(nèi)，泵體1A內(nèi)還設(shè)有與柱塞通道連通的排液通道，閥組2A設(shè)置在排液通道內(nèi)，所述柱塞桿3A的內(nèi)部頂端凸球面形狀，在滑塊21凹球面上配合能在范圍內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)，柱塞桿3A在上定位件和下定位件的定位下進(jìn)行360°滑動(dòng)；泵體1A內(nèi)設(shè)有進(jìn)液管匯14A和排液管匯12A。

當(dāng)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)曲軸6旋轉(zhuǎn)，偏心軸61跟著一同旋轉(zhuǎn)，套設(shè)在偏心軸61外側(cè)的滾動(dòng)軸承17內(nèi)圈也跟著旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)環(huán)套20和上拉盤(pán)26及下拉盤(pán)18一同轉(zhuǎn)動(dòng)，上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18、環(huán)套20的旋轉(zhuǎn)與曲軸6不同步轉(zhuǎn)，曲軸6滾動(dòng)軸承17的轉(zhuǎn)速與電機(jī)同步，環(huán)套20、上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18之間有拉緊螺栓進(jìn)行周邊上緊固定不讓軸松動(dòng)，當(dāng)曲軸6旋轉(zhuǎn)時(shí)，由滾動(dòng)軸承17的摩擦力帶動(dòng)環(huán)套20轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)柱塞桿3A作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的分力使上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18和環(huán)套20進(jìn)行自轉(zhuǎn)，貼在環(huán)套20的外側(cè)的滑塊21不轉(zhuǎn)，與柱塞桿3A的球面進(jìn)行微擺動(dòng)，上下二個(gè)金屬滾珠24定位在柱塞桿3A的凹形球面內(nèi)，可作自轉(zhuǎn)，上滾珠套25、下滾珠套19為球形布置在上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18的半圓槽內(nèi)可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，當(dāng)曲軸6旋轉(zhuǎn)時(shí)，上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18、環(huán)套20進(jìn)行自轉(zhuǎn)，滑塊21、上滾珠套25、下滾珠套19，可在柱塞桿3A往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)同步運(yùn)動(dòng)，同上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18、環(huán)套20為摩擦副件。滾珠被限制在上凹槽和下凹槽內(nèi)，限制柱塞桿3A的周向運(yùn)動(dòng)，只做軸向的前后運(yùn)動(dòng)。0°位置的滑塊21將柱塞桿3A推出，在180°位置的上拉盤(pán)26和下拉盤(pán)18同時(shí)將180°位置處的柱塞桿3A拉回。

上拉盤(pán)26、下拉盤(pán)18、環(huán)套20的旋轉(zhuǎn)靠滾動(dòng)軸承17的摩擦力及柱塞桿3A往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的公力進(jìn)行自轉(zhuǎn)，速度很慢，這就使運(yùn)動(dòng)的噪聲振動(dòng)減低、運(yùn)行效率提高。

0°方位的柱塞桿3A往外推時(shí)，閥組2A的進(jìn)液閥關(guān)閉，排液閥打開(kāi)，介質(zhì)排出通過(guò)泵體1A的內(nèi)流道進(jìn)入排出管線12A排出，完成一個(gè)排出過(guò)程；同時(shí)，180°方位的柱塞桿3A往內(nèi)拉，閥組2A的出液閥關(guān)閉，進(jìn)液閥打開(kāi)，介質(zhì)通過(guò)進(jìn)液管匯14A進(jìn)入到泵體1A內(nèi)完成一個(gè)吸入過(guò)程。隨著曲軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞桿3A會(huì)內(nèi)外往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸入介質(zhì)排出介質(zhì)這樣循環(huán)進(jìn)行，即當(dāng)一根柱塞吸入過(guò)程與之徑向相對(duì)的另一根柱塞是排出過(guò)程。例如，六個(gè)缸即為三根柱塞是吸入過(guò)程，與之徑向?qū)ΨQ的三根柱塞是排出過(guò)程。