專利名稱:超高壓液體增壓器的制作方法
屬于液體壓力調節(jié)器。
液體增壓器是超高壓液體發(fā)生裝置的關鍵部件，其性能好壞，對整個發(fā)生裝置影響極大。美國專利US4.029.440設計一種雙向超高壓液體增壓器，由低壓缸、高壓缸、端蓋和換向閥組成，低壓缸與其兩端的端蓋用四根螺栓連接，兩個高壓缸分別用螺紋連接到端蓋上，低壓缸活塞與兩個高壓缸柱塞連成一體，換向閥固定在低壓缸的端蓋上。這種增壓器的高壓缸，除承受徑向切向應力外，還承受軸向應力，且其外表面螺紋部分有應力集中，因此，降低了高壓缸的疲勞壽命及承載能力;該增壓器雖然在換向閥結構上考慮了緩沖問題，但不能調節(jié)，液壓系統(tǒng)仍有較大沖擊，需裝有適當容量的儲能器;此外，結構較復雜，制造成本高，維修不方便。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，而提出一種超高壓液體增壓器。
本發(fā)明提出的超高壓液體增壓器(圖1)由一個低壓缸5、兩個高壓缸3和8、兩個換向控制閥11和12構成。低壓缸5與其兩端的端蓋10及13各用八根螺栓連接，兩個雙層套合的高壓缸3及8分別由端蓋13及10定位，在兩高壓缸端部各有一端蓋1及9，分別用四根螺栓與低壓缸5連接，兩個高壓缸柱塞4及7與低壓缸活塞6連成一體。換向控制閥11及12安裝在低壓缸的兩端。當液壓油通過油口E進入低壓缸B腔時，活塞6拖動柱塞4及7向右運動，此時，低壓水通過前封頭2的內孔進入高壓缸3的A腔，而充入高壓缸8內的低壓水被增壓，通過高壓管路排出，當活塞6運動到行程終端時，推出右換向控制閥11的閥芯15，打開右控制開關17，使電液換向閥換向，于是液壓油通過油口F進入低壓缸C腔，活塞6拖動柱塞4及7向左運動，此時，低壓水進入高壓缸8的高壓腔，而高壓缸3的A腔中的低壓水被增壓，通過前封頭2的內孔排出，當活塞6運動到行程終端時，推出左換向控制閥12的閥芯15，打開左控制開關17，使電液換向閥換向，于是液壓油通過油口E進入低壓缸B腔，進行下一個循環(huán)。根據(jù)帕斯卡原理，增壓比等于活塞6的橫截面積與柱塞4或7的橫截面積之比。高壓缸采用雙層結構，承壓部分內外表面呈光滑園柱形，沒有螺紋、臺肩、孔、槽等，無應力集中。換向控制閥11及12安裝在低壓缸5上的位置和低壓缸的油口E和F的位置應這樣確定(圖2)當活塞6向左(向右)運動時，先將油口E(油口F)堵塞一部分，使活塞運動減慢，實現(xiàn)液墊緩沖，再接觸閥芯15。換向控制閥(圖3)由閥體14、閥芯15、調節(jié)螺釘16、閥蓋18和彈簧19構成。閥芯15的軸線方向有軸向通油孔9，與其徑向通油孔d相通，閥芯中間有一臺階，當活塞6運動到行程終端時，推出閥芯15，其頂端的調節(jié)螺釘16打開控制開關17，從而使電液換向閥換向，液壓油即通過閥芯15的通油孔g、d進入閥體14與閥芯15之間的K腔，而H腔與大氣相通，因此當活塞6與閥芯15脫離接觸時，在壓力差與彈簧19的作用下，閥芯15復位。閥芯15與控制開關17之間的距離可由調節(jié)螺釘16調節(jié)?？刂崎_關17可用電氣開關，也可用液壓閥，以便實現(xiàn)全液壓自動換向。高壓缸柱塞4及7所用的動密封(圖4)是組合密封，由兩個O形密封圈20、兩個腳形密封墊21、兩個擠壓墊22、U形密封墊23、24和底套25組成。當高壓水作用在O形密封圈20上時，密封圈所產生的徑向壓力使腳形密封墊21緊貼柱塞上，阻止高壓水泄漏，同時在軸向壓力作用下，U形密封墊23壓入24中，使密封墊24內外唇張開并緊貼柱塞及高壓缸內壁，加強密封效果，擠壓墊可起支承作用，也可用于調節(jié)密封的軸向間隙。密封元件可有不同的排列次序，件數(shù)根據(jù)需要可增減。高壓缸內壁的靜密封(圖5)是組合密封，由三角墊26、腳形密封墊27、O形密封圈28和螺母29構成。上述密封元件是用特殊材料制成的。
本發(fā)明提供的超高壓液體增壓器，高壓缸不承受軸向應力，采用液墊緩沖，能產生0-6000公斤/厘米2的高壓水射流，可用于金屬板、碳纖維復合材料、塑料、橡膠、玻璃纖維、大理石、花崗巖、石棉水泥制品等各種物料的切割，具有切縫窄、無粉塵、工件無變形、可切割各種形狀的工件等優(yōu)點。在采礦中，配合鉆機組成水射流鉆孔機，可用于金屬或非金屬礦山鉆鑿炮孔，提高穿孔效率3-5倍。
權利要求
1.一種由低壓缸、高壓缸和換向控制閥構成的雙向超高壓液體增壓器，其特征在于所說的低壓缸的兩端各有一個高壓缸，在高壓缸外端有一端蓋，用螺栓將端蓋與低壓缸連接，則低壓缸與兩個高壓缸連成一體，所說的高壓缸是雙層結構，其內外表面呈光滑園柱形，兩個高壓缸柱塞均與低壓缸活塞連接，兩個換向控制閥分別裝在低壓缸的兩端。
2.按照權利要求
1所述的液體增壓器，其特征在于所說的換向控制閥由閥體、閥芯、閥蓋、調節(jié)螺釘和彈簧構成，閥芯移動帶動調節(jié)螺釘打開控制開關，使電液換向閥換向，所說的控制開關是電氣開關或液壓閥，所說的閥芯的軸線方向有一軸向孔，與閥芯的徑向孔相通。
3.按照權利要求
1或2所述的液體增壓器，其特征在于所說的兩個換向控制閥在低壓缸兩端的位置應能保證低壓缸活塞接觸閥芯時，已將缸體上的油口部分堵塞。
4.按照權利要求
1～3所述的液體增壓器，其特征在于高壓泵柱塞的動密封是組合密封，由O形密封圈、腳形密封墊、擠壓墊、U型密封墊和底套組成。
5.按照權利要求
1～4所述的液體增壓器，其特征在于高壓泵的靜密封是組合密封，由三角墊、腳形密封墊、O形密封圈和螺母組成。
專利摘要
超高壓液體增壓器，屬于液體壓力調節(jié)器。本發(fā)明提出的液體增壓器由一個低壓缸、兩個高壓缸及其兩端的端蓋構成，通過螺栓連成一體。高壓缸不受軸向力，沒有應力集中，活塞可自動換向。換向控制閥由閥體、閥芯、閥蓋、彈簧、彈節(jié)螺釘組成，換向時液墊緩沖。由特殊材料制成的密封件組成組合密封，0-6000公斤/厘米
文檔編號F04B9/00GK85100395SQ85100395
公開日1986年8月27日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者韋穎, 劉家英 申請人:長沙礦山研究院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan