一种大流量乳化液柱塞泵以及一种乳化液泵站的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种大流量乳化液柱塞泵和一种乳化液泵站，包括：电动机；曲轴箱，曲轴箱内成型有用于安装曲轴的曲轴槽，和与柱塞相连的滑块作往复滑动的滑槽；安装在曲轴箱中曲轴槽内的：曲轴，曲轴受电动机输出轴驱动旋转；安装在曲轴箱中滑槽内的：连杆，其一端与曲轴转动连接，另一端固定连接滑块，以在曲轴的带动下，驱动滑块在滑槽内往复滑动；柱塞，与滑块相连接，在滑块的带动下在高压缸套内往复运动，从而实现吸液和排液；曲轴的旋转中心在竖直方向上低于滑槽的中心线设置，本实用新型的大流量乳化液柱塞泵能够降低滑块在排液过程中受到的摩擦力，从而避免滑块受到磨损，提高设备的使用寿命，并有助于缩短维修频次。
【专利说明】
一种大流量乳化液柱塞泵以及一种乳化液泵站
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及大流量乳化液柱塞栗以及一种乳化液栗站。
【背景技术】
[0002]高压大流量乳化液栗是为大型煤炭企业综采工作面支护设备设计的液压动力源，是实现工作面高产高效的关键设备，其工作的连续性、稳定性与可靠性对于保证煤炭企业的安全生产和提高经济效益具有非常重要的意义。随着采煤技术向高科技方向发展，对乳化液栗站也提出了新的要求，不仅要保证栗的流量和压力，同时还要求保证栗的使用寿命和可靠性，即提高无故障的工作时间。目前国内最大流量的乳化液栗达到550L/min，但相对于高端的大流量进口产品，其无法满足千万吨级以上采煤量的使用性能要求，大流量高端乳化液栗完全依靠进口。
[0003]参考图2中所示现有曲轴31旋转中心和滑槽中心线等高的设置方式中柱塞栗的原理示意图:
[0004]在吸液过程中:柱塞33由于不受乳化液液体压力的作用，因此柱塞33和滑块35基本不会受到压力作用；
[0005]在排液过程中:柱塞33推动乳化液排出，其端面受到端面面积和乳化液液体压力值乘积的压力作用，因此当连杆34给予滑块35作用力的水平分离大于上述柱塞33端面受到的液体压力时，柱塞33才能完成排液，在图1中，连杆34给予滑块的力为F，其水平分力为等于液体压力的Fl，竖直分力为F2，因此滑块会受到F2乘以滑块35和滑槽之间摩擦系数的摩擦力作用，当F和水平面之间的夹角越大时该摩擦力越大，也即是滑块35越容易磨损。
【实用新型内容】
[0006]因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的大流量乳化液栗中滑块在吸、排液的过程中与曲轴箱内的滑槽的摩擦力较大，导致滑块和滑槽较容易磨损，设备使用寿命短、维修频繁。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种大流量乳化液柱塞栗，包括:
[0008]电动机；
[0009]曲轴箱，所述曲轴箱内成型有用于安装曲轴的曲轴槽，和与柱塞相连的滑块作往复滑动的滑槽；
[0010]安装在所述曲轴箱中所述曲轴槽内的:
[0011 ]曲轴，所述曲轴受所述电动机输出轴驱动旋转；
[0012]安装在在所述曲轴箱中所述滑槽内的:
[0013]连杆，其一端与所述曲轴转动连接，另一端固定连接所述滑块，以在所述曲轴的带动下，驱动所述滑块在所述滑槽内往复滑动；
[0014]柱塞，与所述滑块相连接，在所述滑块的带动下在高压缸套内往复运动，从而实现吸液和排液；
[0015]所述曲轴的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线设置。
[0016]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述连杆与水平方向夹角的变化范围在5-10°之间。
[0017]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线5_15mm。
[0018]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线10mm。
[0019]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴箱为分体式结构，其包括相互扣合安装在一起的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分上分别具有部分所述曲轴槽，以使在拆卸所述第一部分或第二部分后，可将所述曲轴从所述曲轴槽内取出。
[0020]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴槽等分的成型在所述第一部分和所述第二部分上。
[0021]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述第一部分和所述第二部分的纵向截面上，两者的结合面为与水平面之间呈45°夹角的直线。
[0022]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴上设置有六个支承，所述支承将所述曲轴在其长度方向上分隔为五段。
[0023]上述的大流量乳化液柱塞栗中，相邻所述支承之间等距布置。
[0024]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述柱塞为五个，每个所述柱塞分别借助于连杆和连杆上的滑块连接在相邻的两个所述支承之间。
[0025]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴经锻造成型。
[0026]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述柱塞包括柱塞本体和设置在所述柱塞本体端部的保护头。
[0027]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述柱塞本体由陶瓷材料制成，且所述陶瓷材料的硬度大于70HRC。
[0028]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述柱塞本体和保护头沿其轴向成型有通孔，柱塞接头上设置有螺纹孔，螺杆穿过所述柱塞本体和所述保护头上的通孔与所述螺纹孔螺纹连接，以使所述柱塞本体、保护头和所述滑块固定连接。
[0029]上述的大流量乳化液柱塞栗中，
[0030]所述高压缸套通过螺杆固定连接在柱塞栗中的栗头上。
[0031]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块包括滑块本体，以及可拆卸的设置在所述滑块本体外径上的滑块套，并通过紧固件使所述滑块套和所述滑块本体保持固定。
[0032]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块本体的端部成型有螺纹孔，所述柱塞接头对应所述螺纹孔成型有螺纹杆，所述柱塞接头的外圆周面上成型有螺纹；
[0033]所述紧固件为锁紧螺母，所述锁紧螺母借助所述柱塞接头外圆周面上的螺纹将所述滑块本体和滑块套固定在一起。
[0034]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块本体包括第一端和用于安装所述滑块套的第二端，所述第二端的直径小于所述第一端直径，且所述第二端上成型有契合所述滑块套厚度的第一台阶面和低于所述第一台阶面的第二台阶面；
[0035]所述滑块套一端抵靠在所述第一台阶面上，另一端成型有抵压在所述第二台阶面上的抵压部。
[0036]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块套与所述第一台阶面相抵靠的部分内侧成型有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈。
[0037]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块本体由铸铁制成。
[0038]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块套由不锈钢制成。
[0039]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块连接所述连杆的一端成型有用于容纳所述连杆端部的开口槽，所述开口槽具有相对设置的两个侧壁；
[0040]所述侧壁上的通孔中穿设有滑块销，所述连杆与所述滑块销转动连接。
[0041 ]上述的大流量乳化液柱塞栗中，
[0042]两个所述侧壁的端部还分别朝向所述滑块销设置有螺纹孔，定位螺栓安装在螺纹孔内，从而对所述滑块销施加偏压力。
[0043]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块销对应所述定位螺栓设置有凹入的定位槽。
[0044]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述高压缸套的内腔分别连通栗头内的吸液通道和排液通道，所述吸液通道和排液通道分别连通吸液腔和排液腔；
[0045]所述吸液通道和排液通道分别设置有吸液阀和排液阀；
[0046]所述吸液阀为平板阀，其垂直于所述滑槽的延伸方向设置，在所述吸液阀的外部还设置有栗头前盖板，所述栗头前盖板内成型有用于连通所述吸液腔的通道。
[0047]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述栗头前盖板可拆卸的设置在栗头上。
[0048]上述的大流量乳化液柱塞栗中，还包括机座和底托，所述机座竖直固定设置在所述底托上，所述机座的两侧分别为安装面，所述电动机和所述曲轴箱，分别相对应地固定安装在所述安装面上；
[0049]所述机座对应所述电动机的输出轴和曲轴设置有各自的安装孔，以使电动机与所述曲轴箱互相对接。
[0050]上述的大流量乳化液柱塞栗中，两个所述安装面上预开设有位置对称的安装螺纹孔，所述电动机的输出轴和所述曲轴箱的输入轴，通过联轴器实现对接。
[0051]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述机座的具有呈矩形的四个边角，所述边角位置通过联结螺栓与所述底托固定连接。
[0052]上述的大流量乳化液柱塞栗中，
[0053]还包括润滑系统，所述齿轮油栗，以及连接所述齿轮油栗的循环润滑油路，所述齿轮油栗趋势润滑油经过所述润滑油栗，以对所述柱塞栗内的运动部件进行强制润滑。
[0054]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述润滑系统还包括外置油冷却器，所述外置油冷却器与所述循环润滑油路相连通，并对经过所述外置油冷却器的润滑油进行冷却。
[0055]上述的大流量乳化液柱塞栗中，还包括连杆润滑油路和滑块润滑油路，所述连杆润滑油路和所述滑块润滑油路分别并连在所述循环润滑油路上。
[0056]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述连杆润滑油路由所述连杆的轴瓦与所述曲轴之间的间隙，经过所述连杆的内部延伸至所述连杆的另一端与所述滑块上的滑块销之间的间隙，从而对所述连杆的两端分别进行润滑。
[0057]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述滑块润滑油路包括由所述滑块上方的所述滑槽上开设的润滑通道，所述循环润滑油路经过所述滑块润滑油路。
[0058]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述循环润滑油路由分别连接所述齿轮油栗的进油管、出油管以及位于所述曲轴箱上的通道构成。
[0059]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述循环润滑油路上还设置有油路接头座、油压传感器、油过滤器、油位传感器、油温传感器、油栗安全阀、以及油压表。
[0060]上述的大流量乳化液柱塞栗中，所述曲轴上还成型有曲轴润滑油路，所述曲轴润滑油路包括成型在所述所述支承上的径向通道，以及成型在所述支承之间的轴瓦内的轴向通道，所述轴向通道分别连通其两侧的径向通道；
[0061]还包括由所述轴瓦的表面延伸至所述轴向通道的出油孔。
[0062]本实用新型还提供一种乳化液栗站:包括上述的大流量乳化液柱塞栗，其中，所述柱塞栗依次设置在底托上，所述底托的两侧分别设置有连接吸液腔和排液腔的吸液主管和回液主管，所述吸液主管上还设置有增压栗；
[0063]每台所述柱塞栗的吸液通道和排液通道分别连接在所述吸液主管和回液主管上。
[0064]本实用新型技术方案，具有如下优点:
[0065]1.本实用新型的大流量乳化液柱塞栗中，曲轴的旋转中心向下移动后，连杆给予滑块的力F和水平面之间的夹角也随之减小，从而相比于现有的设计方式，有效的降低了滑块和滑槽之间的摩擦力，避免滑块使用过程中磨损过快。并切，由于曲轴的旋转中心下移时，所述F水平方向的分力有所增加，从而使得合力F有所下降，提高了曲轴推动滑块的效率，可见，本实用新型的大流量乳化液柱塞栗能够降低滑块在排液过程中受到的摩擦力，从而避免滑块受到磨损，提高设备的使用寿命，并有助于缩短维修频次。
[0066]2.本实用新型的乳化液栗站中，若干个柱塞栗依次设置在底托上，所述底托的两侧分别设置有连接吸液腔和排液腔的吸液主管和回液主管，所述吸液主管上还设置有增压栗;每台所述柱塞栗的吸液通道和排液通道分别连接在所述吸液主管和回液主管上，这样乳化液栗站的多台柱塞栗可采用同一根吸液管连接一台增压栗来实现供液;乳化液栗的多台栗采用同一根卸载回液管实现回液，提高了乳化液的供给效率。
【附图说明】
[0067]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0068]图1为本实用新型实施例中曲轴箱的结构示意图；
[0069]图2为现有曲轴箱中滑块的受力分析示意图；
[0070]图3为本实用新型实施中曲轴箱滑块受力分析和现有曲轴箱滑块受力分析的对比示意图；
[0071 ]图4为本实用新型实施例中分体式曲轴箱的剖视示意图；
[0072]图5为现有技术中一体式曲轴箱的剖视示意图；
[0073]图6为现有技术中采用双支承的曲轴受力分析图；
[0074]图7为现有技术中采用三支承的曲轴受力分析图；
[0075]图8为本实用新型实施例中六支承的受力分析图；
[0076]图9为本实用新型是实施例中柱塞的剖视示意图；
[0077]图10为现有技术中的滑块的剖视示意图；
[0078]图11为本实用新型实施例中滑块的剖视示意图；
[0079]图12为现有技术中阀头部分的吸液-排液的剖视示意图；
[0080]图13为本实用新型实施例中阀头部分的吸液-排液的剖视示意图；
[0081]图14为现有技术中曲轴箱和电机通过地脚螺栓联结到底托上的结构示意图；
[0082]图15为本实用新型实施例中曲轴箱和电机安装到底托上的结构示意图；
[0083]图16为本实用新型实施例中基座的剖视示意图；
[0084]图17为现有技术中润滑系统的结构示意图；
[0085]图18为本实用新型实施中润滑系统的结构示意图；
[0086]图19为曲轴内部润滑油路的结构示意图；
[0087]图20为乳化液栗站的结构示意图。
[0088]附图标记说明:
[0089]I O-电动机;20-曲轴箱;31-曲轴;33-柱塞;34-连杆;35-滑块;36-高压缸套;21_第一部分;22-第二部分;311-支承;331-柱塞本体;332-保护头;333-柱塞接头；351-滑块套；352-滑块本体;353-开口槽;354-滑块销;355-定位螺栓;23-吸液阀；24-排液阀；25-栗头前盖板;26-栗头;40-机座;50-底托;41-安装面;312-连杆润滑油路;313-滑块润滑油路;51-吸液主管;52-回液主管。
【具体实施方式】
[0090]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0091]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0092]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情冴理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0093]此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0094]实施例1
[0095]本实施例提供一种大流量乳化液柱塞栗，参考图1，本实施例的大流量乳化液柱塞栗包括电动机10(图1中未显示)和曲轴箱20，曲轴箱20内成型有用于安装曲轴31的曲轴槽和滑槽，曲轴31转动设置在曲轴槽内，并能够在电动机10的驱动下旋转。
[0096]在所述滑槽内安装有柱塞33、滑块35和连杆34，其中柱塞33位于滑槽的最前端，其与滑块35的前端固定连接，滑块35的后端与连杆34转动连接，连杆34的另一端则与曲轴31转动连接。这样在电动机10驱动曲轴31旋转时，连杆34则能够带动滑块35和柱塞33在滑槽内进行往复移动，从而为柱塞栗的吸液和排液提供动力。
[0097]在本实施例中，曲轴31的旋转中心在竖直方向上低于滑槽的中心线位置，也即是曲轴31在相对较低的位置上来驱动滑槽内的滑块35往复移动。并优选在曲轴31的旋转过程中，连杆34和水平方向夹角的变化范围在5-10°之间变动。以
【申请人】设计的大流量乳化液柱塞栗为例，要保证连杆34和水平方向夹角的变化范围在5-10°之间，则优选曲轴31的旋转中心在竖直方向上低于滑槽的中心线5-15mm，例如曲轴31的旋转中心在竖直方向上可以低于滑槽中心线5mm、1mm或15mm，在此则最优选10mm。虽然在上述优选实施方式中，连杆34和水平方向夹角的变化范围在5-10°之间，但并不仅限于此，显然在不同排量的乳化液柱塞栗上，连杆的长度将存在不同设计，在此情冴下，本领域技术人员可以将连杆34和水平方向的夹角变化范围作出适应性调整，但其应属于本实施要保护的实用新型构思之中。
[0098]这样设计的好处在于:参考图2中所示现有曲轴31旋转中心和滑槽中心线等高的设置方式中柱塞栗的原理示意图:
[0099]在吸液过程中:柱塞33由于不受乳化液液体压力的作用，因此柱塞33和滑块35基本不会受到压力作用；
[0100]在排液过程中:柱塞33推动乳化液排出，其端面受到端面面积和乳化液液体压力值乘积的压力作用，因此当连杆34给予滑块35作用力的水平分离大于上述柱塞33端面受到的液体压力时，柱塞33才能完成排液，在图1中，连杆34给予滑块的力为F，其水平分力为等于液体压力的Fl，竖直分力为F2，因此滑块会受到F2乘以滑块35和滑槽之间摩擦系数的摩擦力作用，当F和水平面之间的夹角越大时该摩擦力越大，也即是滑块35越容易磨损。
[0101]参考图3中所示的本实施例中曲轴31旋转中心低于滑槽中心线的设置方式中柱塞栗的原理不意图；
[0102]排液过程中:曲轴31的旋转中心向下移动后，连杆34给予滑块35的力F和水平面之间的夹角也随之减小，从而相比于现有的设计方式，有效的降低了滑块35和滑槽之间的摩擦力，避免滑块使用过程中磨损过快。并切，由于曲轴31的旋转中心下移时，所述F水平方向的分力有所增加，从而使得合力F有所下降，提高了曲轴31推动滑块35的效率。
[0103]综上所述，本实施例的大流量乳化液柱塞栗能够降低滑块35在排液过程中受到的摩擦力，从而避免滑块35受到磨损，提高设备的使用寿命，并有助于缩短维修频次。
[0104]实施例2
[0105]本实施例是在实施例1基础上的改进，其相比于实施例1的区别在于:
[0106]参考图4，本实施例中曲轴箱20为分体式结构，其包括相互扣合安装在一起的第一部分21和第二部分22，优选第一部分21和第二部分22分别具有一般曲轴槽，将第一部分21和第二部分22相互扣合安装后构成完整的曲轴槽，这样设置的好处在于，第一部分21和第二部分22分尚后，即可将曲轴31从曲轴槽中取出。
[0107]作为一种优选的实施方式，第一部分21和第二部分22的纵向截面上，两者的结合面为与水平面之间呈45°夹角的直线。第一部分21和第二部分22可以通过连接螺栓等紧固件进行连接，从而保持相对固定。
[0108]参考图5所示的一体式曲轴箱的侧面剖示图，这种曲轴箱的安装方法是:1、在曲轴31上安装轴承；
[0109]2、将安装好轴承的曲轴从曲轴箱20—侧的孔中穿入箱体；
[0110]3、将轴承调整至曲轴箱20内的轴承孔中。
[0111]在此安装过程中，为了使曲轴31更容易传入曲轴箱的孔中，需要将曲轴箱20两侧的孔加工成尺寸大于轴承外径的形式，再利用套在轴承外面的轴承套，将曲轴31固定在箱体内，显然其相比于本实施例中分体式的曲轴箱20来说，安装过程要更为繁琐。当曲轴31上具有三个支承311时，需要先将中间的轴承安装到位后，在安装两侧的轴承，由于曲轴31的重量较大，一般来说仅能通过工程机械协助安装，因此其相比于上述的双支承曲轴31的安装难度大大增加，并且在支承数量达到4个或者更多时，就基本不可能再将曲轴31装入曲轴箱20中。
[0112]现有的乳化液柱塞栗中，柱塞33通常为两支或三支，曲轴31上的支承为两个或三个。参考图6和图7所示的双支承曲轴和三支承曲轴的原理示意图。因弯曲应力与弯曲变形，和作用力到支承点的距离成正比关系，作用力到支承点的距离越大，则弯曲变形与弯曲应力就越大。因此缩短作用力到支承点的距离，就能有效降低曲轴31弯曲变形的弯曲影响力，达到提高曲轴31的强度和刚度的目的。
[0113]参考图6中，两个支承的曲轴的受力情冴，有三个柱塞33同时对曲轴31产生作用力，支承所提供的反力大于单个柱塞作用在曲轴31上的力，作用力到支承点的最大距离为总长的一半。曲轴31的弯曲应力最大，同时对柱塞33作用力大小变化的敏感性也相应的较大，当乳化液栗的工作压力高出预定范围时，就容易导致曲轴31不能承受作用力而断裂。为了使曲轴31满足强度和刚度的需求，采用两个支承的曲轴31需要增大曲轴的直径，因此其加工制造成本较高、安装难度较大、并且后期维护难度也较大。
[0114]参考图7中，三个支承的曲轴的受力情冴，作用力到支承点的距离最大值为0.3L(其中L为曲轴31轴向的长度)，在两个支承之间最多有两个柱塞同时对曲轴产生作用力，由于距离缩小了 40%，而作用力又减少了 33%，两项合计将使曲轴31的弯曲应力降低2.5倍。同时在柱塞33作用力大小发生变化时的敏感度也相应降低了。从而有效提高了曲轴31的强度和刚度，能够在一定程度上节省钢材。但是这种曲轴在应用于千万吨级以上采煤量工冴中，仍然不能满足需求。
[0115]参考图8中，本实施例中涉及的具有六个支承的曲轴31的受力情冴，任意一个柱塞33的作用力到支承点的距离均为0.1L，并且作用力分布均匀，在任意两个支承之间有且只有一个柱塞33的作用力。由于作用力到支承点的距离缩小为0.1L，并且作用力只有一个柱塞的作用力，这将使得曲轴的弯曲应力降低到只有双支承曲轴的1/15，三支承曲轴的1/6，从而能够大大消减弯曲应力对于曲轴31的影响，有效提高曲轴31的强度和刚度。
[0116]由上述双支承和三支承两种曲轴31设置方式的对比可知，曲轴31上的支承数量越多，曲轴31的刚度强度也越大，但是现有的曲轴箱20的一体式设计不能满足四个支承或更多支承的曲轴31装入。而本实施例的分体式曲轴箱20则不存在此问题，其安装过程中仅需要将第一部分21从第二部分22上拆卸下来后，再将安装好轴承的曲轴31直接对准曲轴槽放入，最后将第一部分21重新安装在第一部分21上即可。由此可见，本实施例的曲轴箱能够适应多支承311的曲轴31，能够有效解决现有柱塞栗中曲轴31强度和刚度不足的技术缺陷。
[0117]因此在本实施例中，曲轴31上优选设置有六个支承311，且六个支承311将曲轴31在其长度方向上分隔为等距离的五段。与其对应的，柱塞33的数目为五个，每个柱塞33分别借助于连杆34和连杆34上的滑块35连接在相邻两个支承311之间的曲轴31上。
[0118]此外，为了进一步提升曲轴31的刚度和强度，曲轴31优选采用锻造成型，锻造加工的特点是能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的维纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。为了更好的提高产品的性能，改变曲轴31的改工方法，采用锻造工艺，更好的保留原材料的金属纤维层不被破坏，材料的颗粒结构遵循制作完成后的曲轴的剖面外形，因而能大幅减少作用在曲轴各点上的压力，确保了材料的强度，从而提高了产品的性能，具有强度高、性能可靠、寿命长、制造时间和制造成本大大降低等优点。解决传统采用圆钢棒料直接加工成型，棒料加工会破坏原先的金属纤维层，导致强度降低，从而降低了曲轴31的使用性能和寿命。
[0119]需要说明的是，虽然本实施例中的曲轴箱20的分体式设计是为了更方便多支承311的曲轴31装入，但并不意味着其仅能够安装多支承311的曲轴31;也不意味着本实施例的柱塞栗中，仅能够使用多支承311的曲轴31。本领域技术人员有能力根据实际的使用需求对曲轴箱20和曲轴31的具体设置方式进行选择。
[0120]实施例3
[0121]本实施例是在实施例1或实施例2基础上的改进，其相比于实施I或2的区别在于:
[0122]参考图9所示的柱塞33的结构示意图，柱塞33包括柱塞本体311和设置在柱塞本体331上的保护头332。当柱塞栗经过长期使用后，柱塞33的端部容易产生磨损，从而破坏其密封性，导致吸液和排液过程中效率低下，严重时甚至容易造成设备损坏。由于本实施例中的保护头332的设置，在保护头332磨损后，可以直接更换保护头332，而不需要将曲轴箱20完全拆除后，将柱塞33整体更换，这样不仅提高了维修效率，也降低了维修难度和维修成本。
[0123]另外，柱塞本体331存在的一个问题是，现有的柱塞本体331通常由金属材料制成，例如钢等，在经过热处理后，其硬度也仅能达到55HRC左右，而柱塞本体331又是一个频繁受力的部件，因此在长期的使用过程中，柱塞本体331就容易出现皱裂、破损等问题。为此，本实施例中的柱塞本体331优选采用陶瓷材料制成，特别是硬度大于70HRC的陶瓷材料。
[0124]以下结合图9详细说明本实施例中，柱塞本体331和保护头332的连接方式，柱塞本体331和保护头332分别沿着其轴向成型有相对应的通孔，与滑块相连的柱塞接头333上设置有于通孔相对应的螺纹孔，将螺杆穿过柱塞本体331和保护头332后螺纹连接在柱塞接头333的螺纹孔内，这样螺杆即完成了柱塞本体331和保护头332的固定连接，并且将柱塞33连接到了滑块35上。显然，柱塞33中柱塞本体331和保护头332的连接方式不仅限于此一种，由于连接方式较多，在此则不过多赘述。
[0125]结合实施例1和实施例2，柱塞33的运动过程如下:
[0126]在吸液过程中:曲轴31旋转带动滑块35后退，滑块35端部的柱塞接头33拉动螺杆，以带动柱塞本体331和保护头332—同后退，从而使柱塞33相对于固定连接在柱塞栗中栗头上的高压缸套36相对运动，以使保护头332的另一侧的腔体内形成负压，由于吸液阀和排液阀均为单向阀，因此乳化液会被吸入腔体内；
[0127]在排液过程中:曲轴31继续旋转带动滑块35前进，此时腔体内的乳化液不能从吸液阀中排出，只能在柱塞33的作用下经排液阀排入到排液腔中，从而完成了吸液和排液的过程。
[0128]实施例4
[0129]本实施例是在实施例1、2或3基础上的改进，其相比于实施例1、2或3的区别在于:
[0130]参考图10的现有技术中滑块的结构示意图，现有的滑块一般采用整体式的铸铝结构，用于转动连接连杆34的滑块销是在通孔的两端用尼龙塞来进行定位的，这种结构的滑块其结构简单、质量轻、惯性销、以及成本较低，但其存在以下缺点:由于铸铝的硬度较低，与格力强油封配合部分的表面容易被油封划伤，从而产生漏油现象，影响栗的正常工作，需要对损坏的滑块进行更换。又因为在整体式的曲轴箱20中对滑块进行更换的操作是十分繁琐的，需要将曲轴箱20中的曲轴31、连杆34和滑块35以及滑块35和柱塞33之间的连接全部拆除以后才能进行更换，因此其更换难度和维护成本很高。另一方面，滑块销的配合精度要求很高，因为铝的强度和硬度都比较低，所以滑块销必须过盈配合在其中才能够稳定可靠的固定，否则滑块上用于安装滑块销的孔容易出现变形，因此其装配难度也比较高。
[0131]为了解决现有的滑块35中存在的密封表面容易划伤漏油，更换滑块困难且滑块销的配合间隙不容易消除的缺陷，参考图11，本实施例中的滑块35包括滑块本体352，以及可拆卸的设置在滑块本体352外径上的滑块套351，并通过紧固件使所述滑块套351和所述滑块本体352保持固定。并优选滑块本体352由高强度铸铁支承，因高强度铸铁的热膨胀系数比铸铝的热膨胀系数更小，因此由高强度铸铁支承的滑块本体352不容易发生形变，其尺寸的稳定性更好，抗压强度、硬度、以及耐磨性也优于铸铝，有助于延长滑块35的使用寿命。所述滑块套351优选采用不锈钢制成，不锈钢在热处理后其表面硬度可达到HRC55左右，相比于铸铝来说大大提升了硬度，在使用过程中表面不容易被划伤，使用寿命更长。即便在滑块套351表面被划伤的情冴下，还可以很容易的更换滑块套351。实际的使用过程中滑块套351的更换不需要拆卸曲轴箱20中的第一部分21，而是可以直接从曲轴箱20的隔离腔的部位对滑块套351进行更换，因此其后期维护也很方便。
[0132]具体地，结合图11来详细说明滑块本体352和滑块套351之间的连接方式，滑块本体352的端部成型有螺纹孔，柱塞接头333对应该螺纹孔成型有螺纹杆，柱塞接头333的外圆周面上成型有螺纹;紧固件为锁紧螺母，所述锁紧螺母借助所述柱塞接头333外圆周面上的螺纹将所述滑块本体和滑块套351固定在一起。
[0133]进一步，为了使滑块本体352和滑块套351稳定且精确的配合，所述滑块本体352包括第一端(图示的左端)和用于安装所述滑块套351的第二端，所述第二端的直径小于所述第一端直径，且所述第二端上成型有契合所述滑块套351厚度的第一台阶面和低于所述第一台阶面(两个台阶面中较高的一层)的第二台阶面；
[0134]滑块套351—端抵靠在所述第一台阶面上，另一端成型有抵压在所述第二台阶面上的抵压部。这样设置的好处在于:滑块套351和滑块本体352之间相对稳固，并且不容易出现间隙。
[0135]进一步，为了保证滑块套351和滑块本体352之间缝隙的密封性，在滑块套351与所述第一台阶面相抵靠的部分内侧成型有环形槽，所述环形槽内设置有密封圈。
[0136]本实施例中，滑块35连接连杆34的一端成型有用于容纳连杆34端部的开口槽353，开口槽353具有相对设置的两个侧壁;在两个侧壁上的通孔中穿设有滑块销354，连杆34与滑块销354转动连接。为了保证滑块销354牢固的安装在开口槽353中，在两个所述侧壁的端部还分别朝向所述滑块销354设置有螺纹孔，定位螺栓355安装在螺纹孔内，从而对所述滑块销354施加偏压力。滑块销354对应所述定位螺栓355设置有凹入的定位槽。定位螺栓355不单能给滑块销354定位，还能够消除因尺寸公差不同而与侧壁上的通孔产生的间隙，从而将滑块销推向其主要受力部位，并牢牢地压在滑块35通孔的侧壁上，从而防止滑块销354产生松动，提高了装配的精度和可靠性。由于滑块销354与侧壁上的通孔之间存在微小的间隙，因此相比于现有的过盈配合的装配方式，其装配难度也更低，便于安装和后期维护。
[0137]实施例5
[0138]本实施例是在实施例1-4中任一基础上的改进，其相比于实施例1-4的区别在于:
[0139]参考图12所示的现有的栗头组件的结构示意图，其吸液阀和排液阀均为锥形阀结构，采用上、下布置的方式，这种布置方式的优点是同心度高、密封性好，结构紧凑等。但其还存在以下缺点:第一、首先下方的吸液阀如出现损坏需要更换时拆除不方便，需要首先将沉重的栗头拆卸掉，在将栗头外侧的多个部件一一拆除后，再对内部的吸液阀等部件进行更换，维护难度相当大。第二、阀芯的导向面揑入到阀座的孔中，占用了过流断面的面积，从而限制了其使用范围。若孔的尺寸过大，则阀芯变得笨重，灵活性受到影响，对栗的容积效率产生不利影响。
[0140]参考图13所示的本实施例中栗头组件的结构示意图，本实施例的柱塞栗中，高压缸套36的内腔分别连通栗头26内的吸液通道和排液通道，所述吸液通道和排液通道分别连通吸液腔和排液腔;所述吸液通道和排液通道分别设置有吸液阀23和排液阀24;所述吸液阀23为平板阀，其垂直于所述滑槽的延伸方向设置，在所述吸液阀23的外部还设置有栗头前盖板25，所述栗头前盖板25内成型有用于连通所述吸液腔的通道。其布置方式是:排液阀24布置在上方，吸液阀23布置在侧面，这样在需要更换吸液阀23时仅需要将栗头前的前盖板25拆除后，即可进行更换。
[0141]由于吸液阀23和排液阀24均为平板阀，其相比于锥形阀来说不仅体积和重量有减小，而且适合安装在栗头的侧面，从而使得可以通过以上拆除栗头端盖的方式对吸液阀23进行更换。另外，平板阀不会占用过流断面积，因此有利于提高吸液阀23和排液阀24的排液和吸液效率，以及提升动作的灵敏度。
[0142]实施例6
[0143]本实施例是在实施例1-5中任一基础上的改进，其相比于实施例1-5的区别在于:
[0144]在实际使用中，曲轴箱20和电动机10在安装时，一定要将电动机10的输出轴和曲轴箱20的输入轴调整至互相对中的位置，否则将会在使用过程中产生振动和噪声，影响曲轴箱20和电动机10的工作效率和使用寿命。一种较为常见的设置方式是:如图14所示的曲轴箱20和电动机10采用地脚式联结的结构示意图，它是用各自的地脚螺栓将曲轴箱20和电动机10固定在同一底托上，其优点是维护与安装时较为方便和灵活，不需要借助起吊设备就能够将电动机10和曲轴箱20安装到底托50上。其对中方法是，用撬棍分别撬动曲轴箱20和电动机10，通过检查联轴器的外径来调整两者的对中性，对于中小型流量的柱塞栗，因其体积和重量都不大，因此这种对中性调节方式是有效的，但对于大流量的柱塞栗来说，其体积和重量都比较大，使用人工撬动的方式进行调节就十分困难。同时在对中过程中还需要进行反复的调整和检查，对中程度和效率，依赖于操作者的工作经验。
[0145]参考图15和图16，本实施的柱塞栗还包括机座40和底托50，其中机座40竖直固定设置在所述底托上。机座40的两侧分别为安装面41，电动机10和曲轴箱20，分别相对应地固定安装在安装面41上;机座40对应所述电动机10的输出轴和曲轴31设置有各自的安装孔，以使电动机40与所述曲轴箱20互相对接。作为一种优选的实施方式，电动机10的输出轴和曲轴箱20的输入轴在经过对接以后通过联轴器相连，进而使得曲轴箱20的输入轴能够再通过减速器或齿轮组传动部件带动曲轴31旋转。具体地，两个安装面41上预开设有位置对称的安装螺纹孔，电动机10的输出轴和所述曲轴箱20的输入轴，通过联轴器实现对接。机座40的具有呈矩形的四个边角，边角位置通过联结螺栓与所述底托50固定连接。本实施例中优选机座40为空心的架体，因这种结构的机座40的接触面积较小，为了增加设备的稳定性，优选将机座40固定在底托50上。
[0146]上述技术方案是本实施例的核心技术方案，其通过在曲轴箱20和电动机10的端面上预先分别设置有一个连接用的凸台圆，将此凸台圆分别揑入机座40两端的安装定位孔中，再在端面上用螺栓分别将电动机10和曲轴箱20相固定到机座40上，从而保证曲轴箱20和电动机1的对中性。因机座40两侧的定位在加工时已经确定了同轴性，因此电动机1和曲轴箱20无需再经过对中性调整。需要说明的是，本领域技术人员显然还可以是在电动机10和曲轴箱20上预先分别设置定位凹槽的方式对两者先进行预固定，在此则不一一赘述。由此可见，本实施例的大流量乳化液柱塞栗具有安装简单、可靠、曲轴箱20和电动机10对中精度高的优点，并且不依赖于操作者的技术水平和经验。
[0147]实施例7
[0148]本实施例是在实施例1-6中任一基础上的改进，其相比于实施例1-6的区别在于:
[0149]目前现有的柱塞栗中通常采用曲轴31和连杆34之间采用强制润滑，即向油路中注入润滑油从而使其获得润滑，滑块35和滑槽之间则采用飞溅润滑，参考图17，曲轴31的润滑是通过齿轮栗将润滑油输送到曲轴31中间的通孔中，每个轴瓦中间位置分别钻油一个横向小孔和曲轴31中间的通孔相通，再通过横向的小孔，将润滑油输送到轴瓦的表面，使轴瓦与曲轴31的轴颈获得润滑。在曲轴的工作过程中，其旋转作用将带动粘附于其上的润滑油甩至曲轴箱的上油池，再通过上油池中的小孔，将润滑油输送至滑块35的表面，从而完成滑块的润滑。这种飞溅润滑方式具有以下缺陷:当柱塞栗安装的地位不平时，滑块35中相对较高的位置难以获得润滑，并且连杆34的另一端也不容易获得润滑，从而容易导致滑块35和滑槽发生烧结，进而使得曲轴箱20损坏，并且上油池内的杂物也容易透过小孔进入到滑块35和滑槽之间，导致滑槽磨损等。
[0150]为了解决现有的飞溅润滑中存在的缺陷，本实施例的润滑系统中分别对滑块35和曲轴31分别进行强制润滑，其包括:包括润滑系统，所述齿轮油栗，以及连接所述齿轮油栗的循环润滑油路，所述齿轮油栗趋势润滑油经过所述润滑油栗，以对所述柱塞栗内的运动部件进行强制润滑。
[0151]上述技术方案是本实施例的核心技术方案，通过循环润滑油路的设置，使得循环润滑油路中的润滑油在其流动的过程中，对流经的所有运动部件进行强制润滑。且为了避免润滑油的油温过高，在循环润滑油路上还连接有外置油冷却器，所述外置油冷却器与所述循环润滑油路相连通，从而对经过所述外置油冷却器的润滑油进行冷却。
[0152]具体地，参考图18，所述循环润滑油路由分别连接所述齿轮油栗的进油管、出油管以及位于所述曲轴箱20上的通道构成。其是通过连杆润滑油路312和滑块润滑油路313分别并连在所述循环润滑油路上，从而完成对连杆34、连杆34—端连接的曲轴31、连杆34另一端连接的滑块、以及滑块35与滑槽之间的润滑。连杆润滑油路312由所述连杆34的轴瓦与所述曲轴31之间的间隙，经过所述连杆34的内部延伸至所述连杆34的另一端与所述滑块34上的滑块销354之间的间隙，从而对所述连杆34的两端分别进行润滑。所述滑块润滑油路313包括由所述滑块35上方的所述滑槽上开设的润滑通道，所述循环润滑油路经过所述滑块润滑油路313。由于润滑油在油路中的动力来自于齿轮油栗，因此无论安装位置是否平整，都不会影响润滑油的润滑效果。且上述的滑块润滑油路313和连杆润滑油路312所经过的运动服为全封闭设置，灰尘等杂物不会再润滑的过程中进入到运动副的表面，能够保持设备的清洁、提高使用寿命。
[0153]此外，所述循环润滑油路上还设置有油路接头座、油压传感器、油过滤器、油位传感器、油温传感器、油栗安全阀、以及油压表。
[0154]以下参考图19对本实施例中曲轴31上的润滑油路进行详细说明:
[0155]图中的厶142;厶344;厶5表示纵向孔。81;82;83;84;85表示横向孔41，厶243，八4，A5在横截面上分布于都一个圆周上，Al、A2位于曲轴31的同一端，A3，A4，A5位于曲轴31的另一端，BI，B2，B3，B4位于各个曲柄上。B5钻在安装轴承的外圆上，也即是两个支承之间。曲轴颈I和曲轴颈2的润滑油孔是通过纵向孔Al与A2，再通过横向孔BI将其贯通；曲轴颈2、3、4、5同理。这种设置方式的优点是:润滑油路在曲轴31的靠内位置，不会影响到曲轴的尺寸，以及轴承的外形尺寸，使得曲轴31不需要为了润滑油路的设置而增大尺寸，有助于降低柱塞栗重量。但并不意味着曲轴上的润滑油路的打孔方式仅限于以上一种。
[0156]实施例8
[0157]参考图20，本实施例提供一种乳化液栗站，其包括实施1-7中任一的大流量乳化液柱塞栗，其中，若干个柱塞栗依次设置在底托50上，所述底托50的两侧分别设置有连接吸液腔和排液腔的吸液主管51和回液主管52，所述吸液主管51上还设置有增压栗;每台所述柱塞栗的吸液通道和排液通道分别连接在所述吸液主管51和回液主管52上。这样乳化液栗站的多台柱塞栗可采用同一根吸液管连接一台增压栗来实现供液;乳化液栗的多台栗采用同一根卸载回液管实现回液，提高了乳化液的供给效率。
【主权项】
1.一种大流量乳化液柱塞栗，包括:电动机(1);曲轴箱(20)，所述曲轴箱(20)内成型有用于安装曲轴(31)的曲轴槽，和与柱塞(33)相连的滑块(35)作往复滑动的滑槽;安装在所述曲轴箱(20)中所述曲轴槽内的:曲轴(31)，所述曲轴(31)受所述电动机(10)输出轴驱动旋转;安装在所述曲轴箱(20)中所述滑槽内的:连杆(34)，其一端与所述曲轴(31)转动连接，另一端固定连接所述滑块(35)，以在所述曲轴(31)的带动下，驱动所述滑块(35)在所述滑槽内往复滑动;柱塞(33)，与所述滑块(35)相连接，在所述滑块(35)的带动下在高压缸套(36)内往复运动，从而实现吸液和排液;其特征在于:所述曲轴(31)的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线设置。2.根据权利要求1所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述连杆(34)与水平方向夹角的变化范围在5-10°之间。3.根据权利要求2所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述曲轴(31)的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线5-15_。4.根据权利要求3所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述曲轴(31)的旋转中心在竖直方向上低于所述滑槽的中心线10_。5.根据权利要求1-4中任一项所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于: 所述曲轴箱(20)为分体式结构，其包括相互扣合安装在一起的第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)上分别具有部分所述曲轴槽，以使在拆卸所述第一部分(21)或第二部分(22)后，可将所述曲轴(31)从所述曲轴槽内取出。6.根据权利要求5所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述曲轴槽等分的成型在所述第一部分(21)和所述第二部分(22)上。7.根据权利要求6所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述第一部分(21)和所述第二部分(22)的纵向截面上，两者的结合面为与水平面之间呈45°夹角的直线。8.根据权利要求5所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述曲轴(31)上设置有六个支承(311)，所述支承(311)将所述曲轴(31)在其长度方向上分隔为五段。9.根据权利要求8所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:相邻所述支承(311)之间等距布置。10.根据权利要求9所述的大流量乳化液柱塞栗，其特征在于:所述柱塞(33)为五个，每个所述柱塞(33)分别借助于连杆(34)和连杆(34)上的滑块(35)连接在相邻的两个所述支承(311)之间。
【文档编号】F04B53/00GK205677781SQ201620293243
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月8日 公开号201620293243.3, CN 201620293243, CN 205677781 U, CN 205677781U, CN-U-205677781, CN201620293243, CN201620293243.3, CN205677781 U, CN205677781U
【发明人】杨勇, 杨加平, 陈仁建, 袁建立, 王博, 陈腾亚, 孔文平, 郑巨静, 曾凡卓, 王秀云
【申请人】浙江中煤机械科技有限公司