液力偶合器调速型砂砾泵的制作方法

本实用新型涉及一种挖泥船用液力偶合器调速型砂砾泵，尤其涉及一种能够实现带载启动、过载保护、隔离扭振、减缓冲击、快速平稳离合、无级调速的并广泛应用于挖泥船、陆用泵站的液力偶合器调速型砂砾泵。

背景技术：

目前国内挖泥船、陆用泵站等普遍采用了柴油机+齿轮减速箱驱动砂砾泵的驱动方式。在该配置下砂砾泵需要调速运行时只能够通过调节柴油机转速来实现，特别是对于中高速柴油机来说，低速高负荷、高速低负荷和低速低负荷工况频繁现，柴油机长时间处于非额定转速运转，不利于柴油机性能的充分发挥特别是严重影响柴油机的使用寿命。另一方面，齿轮箱传动无法有效地减缓和消除柴油机扭振及沙砾泵冲击负荷对彼此的相互影响，振动及冲击负荷对整个系统的危害不可避免。

目前部分挖泥船采用了柴油机+离合型齿轮减速箱的技术形式，该配置下虽然可以通过调节节流阀孔径、控制阀弹簧压缩量达到调节湿式多片摩擦离合器的接排时间，部分的解决了离合操作的冲击问题。但系统正常运转时的扭振及冲击负荷、系统调速运行要求仍不能得到有效地解决。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了提供了一种能够实现带载启动、过载保护、隔离扭振、减缓冲击、快速平稳离合、无级调速的调速型液力偶合器砂砾泵，采用的技术方案如下：

液力偶合器调速型砂砾泵，其特征在于，主要包括砂砾泵泵头、与砂砾泵泵头相连的固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件、连接支架、结合板以及与固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件相连的充油控制阀，所述砂砾泵泵头与结合板之间固定连接，所述固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的箱体内部与结合板之间固定连接有连接支架，所述砂砾泵泵头的转子与导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的输出轴相连，所述充油控制阀的出油口与固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的工作腔进油口相连，所述导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的输出轴上固定连接有一对大推力背靠背布置的圆锥滚子轴承和一个大径向力圆柱滚子轴承。

进一步的，所述充油控制阀主要包括阀体、位于阀体上方的双轴伸反应式步进电机和手轮，所述双轴伸反应式步进电机的两轴伸分别与手轮和阀体相连，所述阀体包括位于阀体内部的阀芯、连接于阀芯顶部的活塞、连接于阀芯尾部的复位弹簧，所述阀体上还设有旁通孔、进油口、出油口以及与活塞相连通的进气口，所述活塞上方设有与双轴伸反应式步进电机的下轴伸相连的用于推动活塞轴向运动的丝杠，所述轴伸通过驱动丝杠旋转推动活塞从而使得阀芯轴向移动。

进一步的，所述固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的输出轴与砂砾泵泵头的转子之间采用间隙密封，且二者连接处设有水密封环。

本实用新型的有益效果在于：

1、与砂砾泵传统结构相比较取消了沙砾泵托架、砂砾泵轴承箱，砂砾泵转子由传统的安装于砂砾泵轴承箱输出轴上改为直接安装在导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的输出轴上；

2、固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件输出轴采用了一对大推力圆锥滚子轴承 (背靠背布置)+大径向力圆柱滚子轴承的组合配置方式，因而可以承受砂砾泵转子较大的径向力和轴向力；

3、固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件输出轴采用了间隙密封、水密封环4相结合的组合密封方式，密封效果稳定可靠；

4、充油调节阀可采用手动、气动、电动多种控制方式进行调节充油控制阀的开度以及开关，适用性较广。

附图说明

图1为液力偶合器调速型砂砾泵俯视图

图2为液力偶合器调速型砂砾泵剖视图

图3为固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件的输出轴结构示意图

图4为充油控制阀结构示意图

其中，1-砂砾泵泵头，2-固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件，21-输出轴，3-结合板，4-连接架，5-充油控制阀，51-手轮，52-双轴伸反应式步进电机，53-进气口，54-阀体， 55-复位弹簧，56-出油口，57-进油口，58-阀芯，59-旁通口，510-活塞，511-丝杠，6-连接螺栓，7-圆锥滚子轴承，8-圆柱滚子轴承，9-水密封环。

具体实施方式

下面结合附图1-4及具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的液力偶合器调速型砂砾泵，主要由砂砾泵泵头1、固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2组成，固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2的输出轴21与砂砾泵泵头1的转子相连，砂砾泵泵头1的动力输入一侧固定连接有结合板 3，固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2的箱体内部和结合板3之间固定连接有连接架4，并且结合板3通过连接螺栓6固定连接于砂砾泵泵头1上。

如图3所示的固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2的输出轴21，在输出轴21上以“背对背”的方式设置有一对大推力圆锥滚子轴承7以及位于圆锥滚子轴承7外侧的大径向力圆柱滚子轴承8，输出轴21与砂砾泵泵头1的转子之间以间隙密封的方式配合连接，并且砂砾泵泵头1转子与输出轴21之间结合处设有水密封环9。

如图4所述的充油控制阀5，主要由阀体54、手轮51以及双轴伸反应式步进电机52 组成，所述阀体54主要包括位于阀体内部的阀芯58、活塞510、复位弹簧55、丝杠511，所述复位弹簧55连接于阀芯58的下方，活塞510连接于阀芯58的上方，丝杠511位于活塞510的上方并且与双轴伸反应式步进电机52下端的轴伸相连，双轴伸反应式步进电机52 的上轴伸与手轮51相连，阀体54上设有与活塞510相连通的进气口53，此外阀体54上还设有进油口56、出油口57以及旁通口59。

充油控制阀5的控制方式包括手动控制、电控以及气动控制三种方式，具体工作原理如下：

手动控制：通过手轮51转动带动双轴伸反应式步进电机52的轴伸转动，从而驱动丝杠511 推动活塞510带动阀芯58轴向移动；

气动控制：通过调节进气口53处的气压来推动活塞510，活塞510推动充油控制阀的阀芯 58轴向移动；

电控：通过脉冲信号控制双轴伸反应式步进电机52驱动丝杠511推动活塞510，从而推动阀芯58轴向移动。

本实用新型所涉及的液力偶合器调速型砂砾泵具体工作原理如下：

动力机动力经固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2将动力传递给直接安装在导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器分部件2输出轴上的砂砾泵转子，通过调节安装于箱体侧面、固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器工作腔进油口处的充油控制阀6的开度即可实现对固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器工作腔充油率的调节，进而实现对固定导管喷嘴阀控式调速型液力偶合器输出转速(沙砾泵工作转速)的无级调节；通过对充油控制阀5的“开”、“关”操作即可实现平稳“离合”功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。