专利名称：一种载荷无级可调式液压冲击泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冲击载荷强度能够无级调节的液压冲击泵。
用液压方法产生冲击载荷常常是通过曲柄连杆机构，强行压缩一个在有限密闭空间中的液体。利用液体的不可压缩性，从而造成密闭空间内液体压力宽幅、剧烈、迅速的变化。譬如柴油发动机中的喷油泵就是利用液压方法得到间歇脉冲高压的。液压式方法虽然在冲击载荷传递的方向、远近上较机械式方法优越得多，但是在冲击载荷的强度或大小上，仍然不便控制和调节。目前常采用的方法是，在曲柄连杆机构的曲柄上，沿径向制作若干等距分布的销孔，将不同的孔与连杆相连接，即可得到不同的偏心距和柱塞行程，由此达到改变柱塞对液体的压缩量，从而改变冲击载荷强度或大小的目的。但是这种方法调节不便，而且无法实现载荷强度的无级式调节。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种载荷无级可调式液压冲击泵，该泵能够对冲击载荷强度进行方便调节与无级式调节。
为达到以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案。
一种载荷无级门调式液压冲击泵，由泵头、连杆、柱塞、套筒板、泵体等组成，所述泵体上侧有加机油口和通气孔，右下侧有油面观察窗和放油螺塞，所述套筒板上有若干柱塞孔，所述柱塞和柱塞孔之间为间隙密封，其特征在于，所述泵头有上、下固定块，所述泵头内部有自由活塞结构和相应的调节机构，所述自由活塞结构有自由活塞和复位弹簧，所述调节机构有活塞吞吐量限位杆、平键、调节螺杆和锁紧螺母，所述活塞吞吐量限位杆可通过旋转调节螺杆沿轴向上下移动，所述自由活塞通过活塞吞吐量限位杆的上下移动改变其上止点位置。所述平键可防止限位杆随调节螺杆一同沿周向旋转，当限位杆被调整到需要的位置后，用锁紧螺母将其锁紧固定。
为了方便维护修理，所述自由活塞外部还设计有缸套，自由活塞与缸套之间为间隙密封。
本实用新型可以一般固定排量的卧式柱塞泵为基础，在其泵头内增加一个吞吐量可调的自由活塞结构和相应的调节机构，其工作原理是当柱塞向左运动压缩有限密闭空间内的液体时，该空间内的液体压力有着升高的趋势，于是迫使自由活塞向下运动，并压缩复位弹簧，进行吞入液体的过程。在自由活塞向下运动、吞入液体的过程中，尽管柱塞仍在向左运动，但是密闭空间内的压力并不会因此而明显升高，一直到自由活塞运动到下止点后，不能再向下运动时，此时如果柱塞还要继续向左运动，则会引起有限密闭空间内压力的显著升高。
自由活塞的吞吐量等于该活塞行程上、下止点间的圆柱状体积。通过旋转调节螺杆，可使活塞吞吐量限位杆沿轴向移动，从而使自由活塞的上止点位置发生改变，并由此而达到改变自由活塞吞吐量大小的目的。虽然柱塞本身的排量是固定不变的，但是由于自由活塞吞吐量的变化，可以变化柱塞对液体的有效压缩量，从而使冲击载荷的强度获得调节和改变。
自由活塞的吞吐量和柱塞对液体的有效压缩量之间呈现出递减式变化关系，即自由活塞吞吐量越大，则柱塞有效压缩量就越小，与之相应的冲击载荷强度也就越小，反之亦然。在设计时，应当使自由活塞的最大吞吐量等于柱塞的排量，以扩大可调节范围。
自由活塞的质量应尽可能小，最好采用钛合金或铝合金制作，并宜制成空心结构，以便提高自由活塞对压力变化反应的灵敏性，尽量缩短其动响应时间，适应高频动载的需要。
与现有技术相比，本实用新型通过调节自由活塞吞吐量，从而达到控制与调节冲击载荷强度的目的，具有调节方便、并能实现冲击载荷强度无级式调节的显著优点。
参看
图1，一种载荷无级可调式液压冲击泵，由泵头9、连杆16、柱塞14、套筒板13、泵体17等组成，所述泵头9、套筒板13和泵体17通过数个沉头螺栓8连接在一起，所述泵体17上侧行加机油口和通气孔15，右下侧有油面观察窗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之间为间隙密封，其特征在于，所述泵头9有上、下固定块10、1，上固定块10通过定位销、螺栓与泵头连接，下固定块1通过定位销、O形密封圈2、螺栓与泵头连接，所述泵头9内部有自由活塞结构和相应的调节机构，所述自由活塞结构有缸套5、自由活塞4和复位弹簧3，所述自由活塞4与缸套5之间为间隙密封，所述调节机构有活塞吞吐量限位杆6、平键7、调节螺杆12和锁紧螺母11，所述活塞吞吐量限位杆6可通过旋转调节螺杆12沿轴向上下移动，所述自由活塞4通过活塞吞吐量限位杆6的上下移动改变其上止点位置。所述平键7可防止限位杆6随调节螺杆12一同沿周向旋转，当限位杆6被调整到需要的位置后，用锁紧螺母11将其锁紧固定。
参看图2、图3，本实用新型的另一种实施方式，该可调式液压冲击泵由三个完全相同的卧式柱塞分泵组成，在每个分泵的泵头9有上、下固定块10、1，上固定块10通过定位销18、螺栓19与泵头连接，下固定块1通过定位销25、O形密封圈2、螺栓与泵头连接，所述泵头9内部同样有自由活塞结构和相应的调节机构。其中两个分泵通过管接口E和H并联地连接于一个径向力脉冲加载系统，另一个分泵通过管接口F和G单独地连接于另一个轴向力脉冲加载系统，三个分泵的柱塞连杆安装在同一根偏心轴26上，这样可以确保柱塞泵旋转时所产生的轴向力和径向力冲击脉冲在频率、相位、发生时刻和变化趋势等方而，保持严格的同一性和同步性，在偏心轴26两端有平衡块20，能使转轴在高速旋转中保持稳定与平衡，平衡块通过锁片21、圆螺母22与偏心轴26相连。由于两套脉冲加载系统彼此独立，所以该实施例的液压冲击泵实际上相当于两个冲击泵制作在一起，一旦偏心轴26旋转起来后，它可以在两个彼此独立的液压系统中，产生出具有同步特性的脉冲冲击载荷。
权利要求1一种载荷无级可调式液压冲击泵，由泵头(9)、连杆(16)、柱塞(14)、套筒板(13)、泵体(17)等组成，所述泵体(17)上侧有加机油口和通气孔(15)，右下侧有油面观察窗(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)之间为间隙密封，其特征在于，所述泵头(9)有上固定块(10)、下固定块(1)，所述泵头(9)内部有自由活塞结构和相应的调节机构，所述自由活塞结构有自由活塞(4)和复位弹簧(3)，所述调节机构有活塞吞吐量限位杆(6)、平键(7)、调节螺杆(12)和锁紧螺母(11)，所述活塞吞吐量限位杆(6)可通过旋转调节螺杆(12)沿轴向上下移动，所述自由活塞(4)通过活塞吞吐量限位杆(6)的上下移动改变其上止点位置。
2如权利要求1所述的液压冲击泵，其特征在于，所述自由活塞(4)为钛合金或铝合金制成，并具有空心结构。
3如权利要求1或2所述的液压冲击泵，其特征在于，所述自由活塞(4)外部有缸套(5)，自由活塞(4)与缸套(5)之间为间隙密封。
4如权利要求1所述的液压冲击泵，其特征在于，该液压冲击泵采用两个或两个以上的分泵，并将其连杆安装在同一根偏心轴(26)上，所述偏心轴(26)两端有平衡块(20)。
专利摘要本实用新型涉及一种冲击载荷强度能够无级调节的液压冲击泵。该泵由泵头、连杆、柱塞、套筒板、泵体等组成，所述泵体上侧有加机油口和通气孔，右下侧有油面观察窗和放油螺塞，所述套筒板上有若干柱塞孔，所述柱塞和柱塞孔之间为间隙密封，其特征在于，所述泵头有上、下固定块，所述泵头内部有自由活塞结构和相应的调节机构，所述自由活塞结构有自由活塞和复位弹簧，所述调节机构有活塞吞吐量限位杆、平键、调节螺杆和锁紧螺母，所述限位杆可通过旋转调节螺杆沿轴向上下移动，所述自由活塞通过限位杆的上下移动改变其上止点位置。本实用新型具有调节方便，并能实现冲击载荷强度的无级式调节的显著优点。
文档编号F04B49/12GK2534392SQ0222158
公开日2003年2月5日 申请日期2002年2月6日 优先权日2002年2月6日
发明者夏麒彪, 李书菊 申请人:西南石油学院