專利名稱：雙作用往復(fù)增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙作用往復(fù)增壓器，屬于高壓水切割、冷溫等靜壓制的超高壓液壓發(fā)生裝置。
超高壓液壓發(fā)生裝置，因其工作內(nèi)壓高，有的高達(dá)400－700MPa；內(nèi)壓升降脈動(dòng)頻率高，一般30－60次／分，因此要求這類裝置疲勞壽命長(zhǎng)、耐水蝕性能好、安全性能好。已有技術(shù)如雙層超高壓缸其予應(yīng)力控制很難準(zhǔn)確、其外層缸體的截面大，材料缺陷多，母材強(qiáng)度低，疲勞壽命低，且缸體壽終時(shí)為爆炸開(kāi)裂，安全性差。此外，雙層缸的加工、壓裝等，制造成本高。
本實(shí)用新型旨在提供一種能滿足超高壓液壓發(fā)生裝置的要求，并且結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長(zhǎng)、安全性好、耐水蝕性好的增壓器。
本實(shí)用新型雙作用往復(fù)增壓的解決方案如下。
雙作用往復(fù)增壓器，由中部油缸、置于中部油缸兩側(cè)的二個(gè)超高壓缸以及拉桿所組成，中部油缸的活塞左右各伸出一小直徑柱塞，作為兩側(cè)超高壓缸的柱塞穿入超高壓缸內(nèi)腔，拉桿將二個(gè)超高壓缸和中部油缸壓緊。
超高壓缸缸筒的外表面有高強(qiáng)度鋼絲纏繞的緊密鋼絲層。
超高壓缸體內(nèi)表面有可更換的襯套。
超高壓缸的動(dòng)密封是由單向密封與雙向密封構(gòu)成的組合密封，用于密封及潤(rùn)滑的低壓油，經(jīng)法蘭上的油孔通過(guò)柱塞與相關(guān)零件之間的間隙，并通過(guò)單向密封進(jìn)入組合密封中單向密封與雙向密封的軸向間隙中。
超高壓缸的動(dòng)密封是由單向密封與雙向密封構(gòu)成的組合密封，用于密封及潤(rùn)滑的低壓油從中部油缸通過(guò)單向密封圈及相關(guān)間隙，進(jìn)入孔(29)和組合密封中單向密與雙向密封的軸向間隙中，確保封閉孔(29)中的低壓油的閥置于孔(29)外端。
所說(shuō)的組合密封中的單向密封由壓環(huán)、一組密封環(huán)和支承環(huán)組成，所說(shuō)的組合密封中的雙向密封由予緊密封圈及支承保護(hù)圈組成。
小臺(tái)階法蘭、對(duì)開(kāi)卡環(huán)及法蘭組成鋼絲層軸向限位機(jī)構(gòu)。
承受油缸及兩側(cè)的超高壓缸內(nèi)交替作用的軸向載荷的拉桿均勻分布。
本實(shí)用新型雙作用往復(fù)增壓器的優(yōu)點(diǎn)在于改善了超高壓缸體的受力狀態(tài)，提高了疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)了壽命；基本上避免了高壓爆裂，安全性好；具有較好的耐水蝕性，密封性能良好。
附


圖1為本實(shí)用新型雙作用往復(fù)增壓器結(jié)構(gòu)圖。圖中1、超高壓缸缸筒，2、鋼絲層，3、襯套，4、法蘭，5、對(duì)開(kāi)卡環(huán)。6、超高壓缸內(nèi)腔，7、筒套，8、小臺(tái)階法蘭，9、中部油缸體，10、拉桿，11、中部油缸活塞。
附圖2、3是組合密封局部結(jié)構(gòu)放大圖。圖中12、小柱塞，13、27、中部油缸右腔，14、18、雙向密封圈，15、法蘭，16、低壓油孔，17、導(dǎo)套，19、支承環(huán)。20、密封環(huán)，21、壓環(huán)，22、間隙，23、予緊密封圈，24、支承保護(hù)圈，25、襯套，26、間隙，28、單向密封，29、孔道，30、泄壓孔，31、壓緊空心螺母，32、彈簧，33、閥芯。
附
圖1、2和附
圖1、3分別構(gòu)成了本實(shí)用新型增壓器的兩個(gè)最佳實(shí)施例。
實(shí)施例一用于密封及潤(rùn)滑的低壓油從供油孔(16)外供的結(jié)構(gòu)。增壓器由中部油缸(9)、兩側(cè)的超高壓缸及拉桿(10)構(gòu)成。活塞(11)左右端各伸出一小柱塞插入二側(cè)的超高壓缸內(nèi)腔(6)。拉桿(10)將二個(gè)超高壓缸壓緊在中部油缸(9)兩側(cè)，并承受軸向力。驅(qū)動(dòng)油推動(dòng)活塞(11)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)超高壓缸內(nèi)腔中的低壓水在小柱塞的壓縮作用下壓力升高，并交替輸出超高壓水，超高壓缸體在工作中處于頻繁升降壓的脈動(dòng)受載狀態(tài)。超高壓缸筒(1)外表面纏繞高強(qiáng)度的鋼絲層，纏繞層數(shù)由設(shè)計(jì)決定，小臺(tái)肩法蘭(8)、對(duì)開(kāi)卡環(huán)(5)及法蘭(4)組成鋼絲層的軸向限位機(jī)構(gòu)。纏繞時(shí)鋼絲施加精確的予拉應(yīng)力，使纏繞后的缸筒內(nèi)表面有足夠的切向壓應(yīng)力。這樣，增壓器工作時(shí)缸體內(nèi)壓脈動(dòng)循環(huán)，而缸筒(1)在壓應(yīng)力狀態(tài)下循環(huán)工作。超高壓缸內(nèi)腔有可更換的襯套(3)，當(dāng)工作介質(zhì)為工業(yè)水或海水等腐蝕介質(zhì)時(shí)，補(bǔ)套選用耐蝕材料，工作介質(zhì)為油時(shí)可省去補(bǔ)套；當(dāng)增壓器用作溫等靜壓的壓力源時(shí)，襯套為隔熱材料制成。本實(shí)施例的動(dòng)密封是由單向密封與雙向密封構(gòu)成的組合密封，單向密封由支承環(huán)(19)、一組密封環(huán)(20)及壓環(huán)(21)構(gòu)成。雙向密封由予緊密封圈(23)及支承保護(hù)圈(24)構(gòu)成。單雙向密封之間留有適當(dāng)?shù)妮S向間隙(22)。外供低壓油經(jīng)孔(16)，件(12)與(15)、(17)之間隙進(jìn)入單向密封左側(cè)，再通過(guò)單向密封的內(nèi)外圓進(jìn)入間隙(22)，由于雙向密封(23)、(24)的作用，油不能進(jìn)入縫隙(26)，同樣內(nèi)腔(6)中的高壓水也不能通過(guò)雙向密封進(jìn)入間隙(22)。當(dāng)增壓器工作，柱塞依升壓箭頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，水壓升高，縫隙(26)中的高壓水壓縮密封(23、24)向左移，而縫隙(22)中的油因被單、雙向密封封住，受壓后壓力升高與水壓相平衡。根據(jù)工作水壓的大小單、雙向密封數(shù)量應(yīng)相匹配。
實(shí)施例二用于密封及潤(rùn)滑的低壓油從油缸(9)的腔(27)經(jīng)單向密封(28)及柱塞(12)與相關(guān)件的間隙進(jìn)入組合密封的軸向間隙(22)。低壓油同時(shí)進(jìn)入孔(29)中，閥(33)在(31)及彈簧(32)的壓緊下保證關(guān)閉孔中的低壓油。閥(33)的作用在于當(dāng)超高壓密封壽終失效時(shí)，使高壓水通過(guò)孔(29)頂開(kāi)閥(33)，經(jīng)孔(30)泄壓，以保證安全，并可接相應(yīng)發(fā)訊元件報(bào)警，更換密封。其他與實(shí)施例一相同。
鋼絲層(2)是由幾千圈鋼絲纏成，且每層鋼絲間壓緊力很大，即使內(nèi)層鋼絲有幾根發(fā)生斷裂也不影響缸體的承載能力；鋼絲層是多元結(jié)構(gòu)，不可能在同一截面同時(shí)發(fā)生斷裂，即使缸體壽終也僅是筒開(kāi)裂后水溢出穿過(guò)鋼絲層卸壓幾乎無(wú)缸體經(jīng)向爆炸危險(xiǎn)，安全性好。多根拉桿(10)承受軸向力，同時(shí)斷裂的機(jī)率是很低的，軸向承載安全性好。可更換襯套(3)提高了經(jīng)濟(jì)性。密封(20)為油介質(zhì)密封，密封(23)、(24)在水、油平衡壓力下工作，工作條件大為改善；柱塞(12)與套(17)間的潤(rùn)滑油膜，減少了柱塞表面研傷的可能，有利于密封延壽。
權(quán)利要求1.雙作用往復(fù)增壓器，由中部油缸(9)、置于油缸(9)兩側(cè)的二個(gè)超高壓缸以及拉桿(10)所組成，其特征在于中部油缸(9)的活塞(11)左右各伸出一小直徑柱塞，作為兩側(cè)超高壓缸的柱塞(12)穿入超高壓缸內(nèi)腔，拉桿(10)將二個(gè)超高壓缸和中部油缸(9)壓緊。
2.如權(quán)利要求1所述的增壓器，其特征在于超高壓缸缸筒(1)的外表面有高強(qiáng)度鋼絲纏繞的緊密鋼絲層(2)。
3.如權(quán)利要求1、2所述的增壓器，其特征在于超高壓缸缸體內(nèi)表面有可更換的襯套。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的增壓器，其特征在于超高壓缸的動(dòng)密封是由單向密封與雙向密封構(gòu)成的組合密封，用于密封及潤(rùn)滑的低壓油，經(jīng)法蘭(15)上的油孔(16)通過(guò)柱塞(12)與相關(guān)零件之間的間隙，并通過(guò)單向密封進(jìn)入組合密封中單向密封與雙向密封的軸向間隙(22)中。
5.如權(quán)利要求1、2、3、所述的增壓器，其特征在于超高壓缸的動(dòng)密封是由單向密封與雙向密封構(gòu)成的組合密封，用于密封及潤(rùn)滑的低壓油從中部油缸(9)通過(guò)單向密封圈(28)及相關(guān)間隙，進(jìn)入孔(29)和組合密封中單向密封與雙向密封的軸向間隙(22)中，確保封閉孔(29)中的低壓油的閥置于孔(29)外端。
6.如權(quán)利要求4、5所述的增壓器，其特征在于所說(shuō)的組合密封中的單向密封由壓環(huán)(21)、一組密封環(huán)(20)及支承環(huán)(19)組成，所說(shuō)的組合密封中的雙向密封由予緊密封圈(23)及支承保護(hù)圈(24)組成。
7.如權(quán)利要求2所述的增壓器，其特征在于小臺(tái)階法蘭(8)、對(duì)開(kāi)卡環(huán)(5)及法蘭(4)組成鋼絲層軸向限位機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的增壓器，其特征在于承受油缸(9)及兩側(cè)的超高壓缸內(nèi)交替作用的軸向載荷的拉桿(10)均勻分布。
專利摘要雙作用往復(fù)增壓器是用于高壓水切割、冷溫等靜壓制的超高壓液壓發(fā)生裝置。增壓器由中部油缸(9)、二個(gè)置于油缸(9)兩側(cè)超高壓缸及多根拉桿(10)組成，拉桿將三個(gè)缸體壓緊。超高壓缸體外表面采用預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞多元結(jié)構(gòu)，疲勞壽命長(zhǎng)、安全性好、成本低，超高壓缸筒內(nèi)有可更換的耐水蝕、隔熱等襯套和油水組合密封，有效延長(zhǎng)了增壓器的壽命。本實(shí)用新型的雙作用往復(fù)增壓器，可作為高壓水切割，磨料高壓水切割的壓力源。
文檔編號(hào)F15B3/00GK2098586SQ9122157
公開(kāi)日1992年3月11日 申請(qǐng)日期1991年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月26日
發(fā)明者溫效康, 宋擁政, 梁志強(qiáng), 夏勇志 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所