一种斜盘式阀配流高压消防泵的制作方法

1.本发明涉及消防装备技术领域，尤其是涉及一种斜盘式阀配流高压消防泵。


背景技术：

2.随着高层建筑的普及和消防领域高压细水雾灭火装置已成为行业发展的趋势，高压细水雾灭火装置的核心
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高压消防泵已成为制约行业发展的关键。要满足压力5mpa
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10mpa的高压消防泵，现有的离心泵需要多级串联实现高压的效率极低；隔膜高压泵受隔膜材料强度的制约难以在5mpa以上使用，且存在高压下的效率降低较大问题；凸轮/曲轴柱塞泵转速低，流量小，体积大，重量重，难以满足消防装备特别是移动消防装备的要求；盘配流斜盘式柱塞泵自吸能力差，不适用于粘度低、润滑性能差的消防领域的介质使用；现有的洗车机阀配流斜盘柱塞泵只适用于小流量短时间间歇式使用，不满足消防装备大流量和长时间连续工作的要求。随着水系灭火剂和强化水的广泛应用，移动式高压细水雾灭火装置的高压泵还应具备耐腐蚀、直联、高效、紧凑、体积小、重量轻和免维护等特点。
3.斜盘式阀配流柱塞泵结构中斜盘对柱塞的作用力臂越小，作用力矩就越小，不仅功耗越低，运转平稳性越高，噪音越小，而且结构越紧凑，体积小，重量轻，符合消防泵特别是移动式消防泵的要求。现有的洗车机阀配流斜盘柱塞泵存在柱塞组件结构制约了作用力臂一定时柱塞面积的增大，进、出液单向阀的设置与缸体末端通液孔的结构导致泵的容积效率低，自吸能力不强等。


技术实现要素：

4.针对现有消防泵的不足和技术存在的问题，本发明提供一种斜盘式阀配流高压消防泵，利用改良的柱塞组件结构在泵作用力臂一定时可大幅度增大柱塞做功面积或增加柱塞数量实现大幅度增加流量，降低功耗，提高运转平稳性，降低噪音，进而结构紧凑，体积小，重量轻，满足消防要求的目的；导向压盘的柱塞导向结构使柱塞组件减少了径向受力，保证了泵运转的平稳性和噪音规定要求；通过增加缸套便于保证缸体加工精度，减少磨损和泄露，且轴向布置进、出液单向阀，以提高容积效率，增强自吸能力，延长使用寿命的目的；通过左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进出液单向阀和泵轴，提高容积效率和总效率，实现泵作用力臂不变时进一步大幅度增加流量的目的。本发明能满足高压消防泵应具备的高压大流量，高效、耐腐蚀、直联、紧凑、体积小、重量轻和免维护等功能要求。
5.为了实现本发明的上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.所述改良的柱塞组件结构是在泵体柱塞孔内置缸套，柱塞加工成活塞状，设有导向功能的导向压盘不仅对缸套起定位作用，而且对柱塞起导向作用。套设于柱塞的复位弹簧一端设置在导向压盘的弹簧座内，作用于缸套截面，另一端设在弹簧卡盘内通过卡簧固定在柱塞上抵压于斜盘，柱塞缸套与泵体柱塞孔采用过盈配合。工作时斜盘转动，推动柱塞通过复位弹簧做往复运动，依次打开和关闭进、出液单向阀，吸入和排出液体，实现对液体的增压。
7.本发明采用三个或三个以上所述改良的柱塞组件，进一步优选所述改良的柱塞组件的数量为奇数。
8.进一步优选所述柱塞表面硬度大于所述缸套表面硬度。
9.进一步优选所述柱塞表面镀/喷涂硬质合金或陶瓷材料。
10.进一步优选所述柱塞为中空结构，以减轻柱塞的重量，降低功耗，而且可以消除卧式泵因重力作用导致摩擦不均匀，使用寿命大大降低问题。
11.进一步优选所述中空结构柱塞抵压于斜盘的柱塞顶部设有渗油孔，在卡槽内设一注油螺孔，加注润滑油后用沉头螺钉拧紧，安装时全部柱塞注油螺孔朝上，在柱塞做往复运动时对抵压于斜盘的摩擦面润滑。
12.进一步优选所述导向压盘采用工程塑料，所述泵体采用工程塑料、铝和铝合金材料的一种。
13.所述泵体或泵盖上设有泵的进、出液螺孔或管，所述进、出液螺孔或管分别与泵内进、出液管路相连，且分别通过进、出液单向阀与缸体末端通液孔连通，进、出液单向阀采用轴向布置，并在出液管路设有带回流装置的调压安全阀，与进液管路连通。
14.本发明所述斜盘式阀配流高压消防泵的另一种结构是左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进出液单向阀和泵轴，进、出液单向阀采用沿缸套外的圆周上轴向均布，采用一个泵轴和原动机。可以在泵的作用力臂不变，柱塞行程不变和转速不变的情况下，把改良的柱塞组件结构斜盘式阀配流高压消防泵的流量再提高一倍。
附图说明
15.下面结合附图对本发明做进一步的说明：
16.图1为现有的洗车机阀配流斜盘柱塞泵柱塞组件结构剖视示意图。
17.图2为本发明斜盘式阀配流高压消防泵的改良柱塞组件结构剖视示意图。
18.图3为本发明改良柱塞组件中空结构柱塞和润滑结构剖视示意图。
19.图4为本发明斜盘式阀配流高压消防泵的泵头部分剖视示意图。
20.图5为本发明一种斜盘式阀配流高压消防泵左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进出液单向阀的泵头部分剖视示意图。
21.图1～图5中，1卡簧、2弹簧卡盘、3复位弹簧、4导向压盘、5柱塞、6缸套、7泵体柱塞孔、8出液通道、9缸体末端通液孔、10泵盖、11渗油孔、12注油螺孔、13沉头螺钉、14斜盘、15进液孔、16进液单向阀、17进出液通道、18出液单向阀、19出液孔、20泵轴。
22.如图1所示，现有的洗车机阀配流斜盘柱塞泵柱塞组件结构为柱塞5是在泵体柱塞孔7内做往复运动，复位弹簧3套设于泵体柱塞孔7的导向段外，在泵作用力臂一定时限制了柱塞做功面积的加大。
23.如图2所示，改良的柱塞组件结构是在泵体柱塞孔7内置缸套6，柱塞5加工成活塞状，设有导向功能的导向压盘4不仅对缸套6起定位作用，而且对柱塞5起导向作用。套设于柱塞5的复位弹簧3一端设置在导向压盘4的弹簧座内，作用于缸套6截面，另一端设在弹簧卡盘2内通过卡簧1固定在柱塞5上抵压于斜盘14，柱塞缸套6与泵体柱塞孔7采用过盈配合。工作时斜盘14转动，推动柱塞5通过复位弹簧3做往复运动，依次打开和关闭进、出液单向阀，吸入和排出液体，实现对液体的增压。在泵的作用力臂不变时，改良的柱塞组件结构泵
的柱塞做功面积增加至原来的3倍，进而在泵的作用力臂不变，柱塞行程不变和转速不变的情况下，改良的柱塞组件结构泵的流量增加至原来的3倍。
24.如图3所示，柱塞5为活塞状中空结构，抵压于斜盘14的柱塞5顶部设有渗油孔11，卡槽内设一注油螺孔12，加注润滑油后用沉头螺钉13拧紧，安装时全部柱塞注油螺孔12朝上，在柱塞5做往复运动时通过渗油孔11对抵压于斜盘14的摩擦面润滑。
25.如图5所示，本发明所述斜盘式阀配流高压消防泵的另一种结构是采用左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进液单向阀16和出液单向阀18，采用沿缸套6外的圆周上轴向均布，共用进出液通道17，采用一个泵轴20和原动机。在泵的作用力臂不变，柱塞行程不变和转速不变的情况下，可把改良的柱塞组件结构斜盘式阀配流高压消防泵的流量再提高一倍。
26.本发明的有益效果：
27.1.本发明在泵作用力臂一定时可大幅度增大柱塞做功面积或增加柱塞数量实现大幅度增加流量，降低功耗，提高运转平稳性，降低噪音，进而结构更紧凑，体积小，重量轻，更好的满足了消防特别是移动消防装备的要求；减少磨损和泄露，实现提高效率和使用寿命；带回流装置调压安全阀可以防止频繁关枪对消防泵的冲击损坏。
28.2.中空柱塞和润滑结构，不仅减轻柱塞的重量，降低功耗，而且可以消除卧式泵因重力作用导致摩擦不均匀，使用寿命大大降低问题。
29.3.通过左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进、出液单向阀和泵轴，提高了容积效率和总效率，实现了泵作用力臂一定时进一步大幅度增加流量，降低功耗，提高运转平稳性，降低噪音，进而结构更紧凑，体积小，重量轻，更好的满足了消防要求。
具体实施方式
30.改良的柱塞组件结构为在泵体柱塞孔7内置缸套6内径厚度2mm，长度20mm。柱塞5加工成活塞状，导向段仍为做功段活塞导向压盘4的导向段长度20mm，套设于柱塞5的复位弹簧3外径一端设置在导向压盘4的弹簧座内，作用于缸套6截面，另一端设在弹簧卡盘2内通过卡簧1固定在柱塞5上抵压于斜盘14，在同样的泵作用力矩20mm，柱塞复位弹簧外径的情况下，缸套6内径可增大为在斜盘14角度不变，作用力臂不变，柱塞5行程不变和转速不变的情况下，改良的柱塞组件结构泵的流量增加至原来的3倍。
31.在上述参数不变情况下，左右对称设计柱塞组件和斜盘组件，共用进出液单向阀和泵轴的斜盘式阀配流高压消防泵进液单向阀16和出液单向阀18采用轴向沿缸套6外的圆周上均布，共用进出液通道17，采用一个泵轴20和原动机。在泵的作用力矩不变，柱塞行程不变和转速不变的情况下，左右对称设计改良的柱塞组件结构泵的流量又可以增大一倍。
32.对本发明所述公开的原理和结构说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对所述原理和结构的任何不脱离本发明的原理精神或结构范围内的修改，都应在本发明的限制范围内。