专利名称：一种超高压柱塞泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柱塞泵，主要用于高压清洗机的超高压柱塞泵。
背景技术：
清洗机被广泛应用于清洗汽车、摩托车、建筑物表面和机器设备等，清洗机的主要 组成部分是柱塞泵，而柱塞泵的工作压力能否保证，主要处决于以下几个部分，柱塞、连杆 和曲轴以及密封件等。现有技术的柱塞存在着耐磨性能差，柱塞圆柱面的椭圆度精度低；连 杆与曲轴凸轮的配合面之间依靠摩擦接触，成为高压泵产生摩擦热量的源发处，致使曲轴
箱内的润滑油温升高，如超过55t:，严重地影响了高压泵的正常工作。同时使连杆与曲轴的
接触面容易发生磨损，甚至出现连杆断裂；密封件采用橡胶材料，耐磨性能差，密封处容易 产生泄漏。
发明内容本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺点，提供一种柱塞表面涂有耐磨材 料，硬度高、耐磨性能强，改变连杆与曲轴的凸轮面润滑条件，降低润滑油温升，不超过 55°C，同时减轻连杆与曲轴的接触面磨损，曲轴精度高，密封件耐磨性能强的一种超高压柱塞泵。 本实用新型一种超高压柱塞泵的技术方案是包括箱体，箱体的一头有端盖，箱体 内安装曲轴，曲轴由动力带动，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，箱体的另一头连接泵体，泵体 连接缸体，泵体内有泵室，缸体中有缸腔，柱塞伸入泵室和缸腔，缸腔中有密封件，柱塞与密 封件相接触，其特征在于所述的柱塞的圆柱表面喷涂0. 30-0. 40毫米的陶瓷涂层，陶瓷涂 层硬度为洛氏硬度HRC 62-70 ;所述的密封件包括内层为布和布的外面由橡胶材料复合的 夹布密封件，柱塞圆柱表面的陶瓷涂层与夹布密封件相接触；所述的连杆在大头孔内安装 轴承套，轴承套内安装滚针，滚针有合金钢保持架，滚针与曲轴相接触。 本实用新型一种超高压柱塞泵，包括曲轴箱体，箱体内的曲轴由动力带动(所述 的动力包括汽油机或者柴油机，也可采用电机等)，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，使旋转 运动变成往复运动，柱塞下行时将水吸入缸腔内，上行时将水压出。曲轴高速旋转作用于 柱塞的高速往复运动，产生连续不断的高压水流，由于柱塞工作处于高速高压状态中，受力 巨大与密封件产生剧烈摩擦，柱塞的圆柱度与柱塞圆柱面的材料具有极高的要求。在不锈 钢的柱塞表面喷涂0. 30-0. 40mm陶瓷涂层，陶瓷涂层硬度达到HV750-1100折算洛氏硬度 HRC62-70，且柱塞的陶瓷喷涂层工作时，与压力水液体接触部位起着润滑和冷却保护，去除 高速摩擦产生的热点，极大的提高柱塞和密封的使用寿命。连杆是曲轴连接陶瓷喷涂柱塞 产生超高压的旋转转动转换为往复运动件，是超高压柱塞泵产生高压的关键从动零件。在 连杆与曲轴的配合面装入滚针轴承，滚针轴承能容许工作温度范围-20°C —12(TC，连续工 作时为+100°C，能承受动负荷3280N-31900N，油润滑容许转速18000rpm/min，这种连杆随 曲轴的旋转同时进行自转和公转中进行加减速运动，采用外径导向方式的润滑性，润滑油有效进入接触面，保持超高压的高速旋转的一定冷却空间，提高润滑效果，使连杆在超高压 条件下得以充分工作。同时，连杆的高刚性材料，满足连杆的支承载荷，承载超高压縮负荷 中在一定范围负载域进行高速摆动运动，提高高速运行的连杆推动柱塞往复运动的效率，
节约了能耗，使超高压柱塞泵的曲轴箱体的润滑油温升不超过55t:，提高曲轴与连杆的使
用寿命。超高压柱塞泵的密封件是产生超高压力的一个重要零件，解决传统上的高压泵不
可忽略内泄漏难题，是柱塞在密封件中移动过程产生的内泄漏，柱塞不与泵腔壁接触，其传
动系统与输液系统是分离的，只有极端良好的密封件，使柱塞在往复运动中具备零内泄漏，
适应超高压下工作。夹布密封件由于布与橡胶复合结构，将镜面的陶瓷喷涂的柱塞圆柱面
紧紧包围，布的贴面附植性很高，橡胶的柔性的弹性支持夹布填充着陶瓷喷涂的柱塞外圆，
形成柱塞移动中的气密封条件。在柱塞上行时，超高压力产生的液体压强的内泄几乎为零，
柱塞连续高速运动的梯度增压，产生连续不断超高压水流。 本实用新型一种超高压柱塞泵，其所述的柱塞圆柱表面的陶瓷涂层致密度> 95% ，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度0. 2微米，椭圆度 《0.001毫米。涂层致密度> 95%，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，使柱塞具备超 强的耐磨性，经设备加工后，柱塞圆柱面喷涂陶瓷的粗糙度达到等级精度0. 2 ii m，柱塞圆柱 面的椭度园《0. OOlmm，几乎等于零，与夹布密封件配合，在柱塞不断高速往复时产生一定 的真空度，形成气密封，彻底做到了往复运动中的零内泄漏。所述的曲轴的轴旋转等分度 120°的角度偏差在360。转动中达到偏差率《0.02〃 ，曲轴凸轮圆柱度2iim，曲轴材料 20crmo经热处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0. 04 y m。曲轴的等分度设计与连杆装配相 对位置的垂直精度几乎等于零。曲轴的精度等级高，使曲轴凸轮与连杆滚动摩擦接近零。
图1是本实用新型一种超高压柱塞泵的结构示意图； 图2是连杆中安装滚针轴承的结构示意图； 图3是泵体上安装卸荷阀与调压阀的结构示意图。
具体实施方式本实用新型一种超高压柱塞泵，如图1-图3所示，包括箱体l，箱体的一头有端盖 ll，箱体内安装曲轴3，曲轴由动力带动，曲轴3带动连杆2，连杆2带动柱塞4，箱体的另一 头连接泵体5，泵体5连接缸体7，泵体5内有泵室51，缸体7中有缸腔71，柱塞4伸入泵 室51和缸腔71，缸腔71中有密封件72，柱塞4与密封件72相接触，其特征在于所述的柱 塞4的圆柱表面喷涂0. 30-0. 40毫米的陶瓷涂层41，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70 ; 所述的密封件72包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞4圆柱表面 的陶瓷涂层41与夹布密封件相接触；所述的连杆2在大头孔内安装轴承套22，轴承套22 内安装滚针23，滚针23有合金钢保持架24，滚针23与曲轴3相接触。包括曲轴箱体l，箱 体内的曲轴3由动力带动，曲轴3带动连杆2，连杆带动柱塞4，使旋转运动变成往复运动， 柱塞4下行时将水吸入缸腔71内，上行时将水压出。曲轴3高速旋转作用于柱塞4的高 速往复运动，产生连续不断的高压水流，由于柱塞4工作处于高速高压状态中，受力巨大与 密封件72产生剧烈摩擦，柱塞4的圆柱度与柱塞圆柱面的材料具有极高的要求。在不锈钢的柱塞4表面喷涂0. 30-0. 40mm陶瓷涂层41，陶瓷涂层硬度达到HV750-1100折算洛氏 硬度HRC62-70，且柱塞4的陶瓷喷涂层工作时，与压力水液体接触部位起着润滑和冷却保 护，去除高速摩擦产生的热点，极大的提高柱塞4和密封件72的使用寿命。连杆2是曲轴 3连接陶瓷喷涂柱塞4产生超高压的旋转转动转换为往复运动件，是超高压柱塞泵产生高 压的关键从动零件。在连杆2与曲轴3的配合面装入滚针轴承，滚针轴承能容许工作温度 范围-20°C —120。C，连续工作时为+100°C，能承受动负荷3280N-31900N，油润滑容许转速 18000rpm/min，这种连杆随曲轴3的旋转同时进行自转和公转中进行加减速运动，采用外 径导向方式的润滑性，润滑油有效进入接触面，保持超高压的高速旋转的一定冷却空间，提 高润滑效果，使连杆在超高压条件下得以充分工作。同时，连杆2的高刚性材料，满足连杆 2的支承载荷，承载超高压縮负荷中在一定范围负载域进行高速摆动运动，提高高速运行的 连杆2推动柱塞往复运动的效率，节约了能耗，使超高压柱塞泵的曲轴箱体1的润滑油温升 不超过55t:，提高曲轴3与连杆2的使用寿命。超高压柱塞泵的密封件72是产生超高压 力的一个重要零件，解决传统上的高压泵不可忽略内泄漏难题，是柱塞在密封件72中移动 过程产生的内泄漏，柱塞4不与泵腔壁接触，其传动系统与输液系统是分离的，只有极端良 好的密封件，使柱塞4在往复运动中具备零内泄漏，适应超高压下工作。夹布密封件由于布 与橡胶复合结构，将镜面的陶瓷喷涂的柱塞4圆柱面紧紧包围，布的贴面附植性很高，橡胶 的柔性的弹性支持夹布填充着陶瓷喷涂的柱塞外圆，形成柱塞移动中的气密封条件。在柱 塞4上行时，超高压力产生的液体压强的内泄几乎为零，柱塞4连续高速运动的梯度增压， 产生连续不断超高压水流。其所述的柱塞4圆柱表面的陶瓷涂层致密度>95%，涂层与 柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度0. 2微米，椭圆度《0. 001毫 米。涂层致密度>95%，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，使柱塞具备超强的耐磨性， 经设备加工后，柱塞圆柱面喷涂陶瓷的粗糙度达到等级精度0. 2 ii m，柱塞圆柱面的椭度园 《0. OOlmm，几乎等于零，与夹布密封件配合，在柱塞4不断高速往复时产生一定的真空度， 形成气密封，彻底做到了往复运动中的零内泄漏。所述的曲轴3的轴旋转等分度120°的角 度偏差在360°转动中达到偏差率《0. 02〃 ，曲轴凸轮圆柱度2 ii m，曲轴材料20crmo经热 处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0. 04 ii m。曲轴3的等分度设计与连杆装配相对位置的 垂直精度几乎等于零。曲轴3的精度等级高，使曲轴凸轮与连杆2滚动摩擦接近零。
权利要求一种超高压柱塞泵，包括箱体(1)，箱体的一头有端盖(11)，箱体内安装曲轴(3)，曲轴由动力带动，曲轴(3)带动连杆(2)，连杆(2)带动柱塞(4)，箱体(1)的另一头连接泵体(5)，泵体(5)连接缸体(7)，泵体(5)内有泵室(51)，缸体(7)中有缸腔(71)，柱塞(4)伸入泵室(51)和缸腔(71)，缸腔(71)中有密封件(72)，柱塞(4)与密封件(72)相接触，其特征在于所述的柱塞(4)的圆柱表面喷涂0.30-0.40毫米的陶瓷涂层(41)，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70；所述的密封件(72)包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞(4)圆柱表面的陶瓷涂层(41)与夹布密封件相接触；所述的连杆(2)在大头孔内安装轴承套(22)，轴承套(22)内安装滚针(23)，滚针(23)有合金钢保持架(24)，滚针(23)与曲轴(3)相接触。
2. 如权利要求l所述的一种超高压柱塞泵，其特征在于所述的柱塞(4)圆柱表面的陶 瓷涂层致密度> 95%，涂层与柱塞基体粘结强度为17-25Mpa，涂层表面粗糙度的等级精度 0. 2微米，椭圆度《0. 001毫米。
3. 如权利要求l所述的一种超高压柱塞泵，其特征在于所述的曲轴(3)的轴旋转等分 度120°的角度偏差在360。转动中达到偏差率《0.02"，曲轴凸轮圆柱度2iim，曲轴材料 20crmo经热处理硬度HRC60-62，粗糙度等级为0. 04 y m。
专利摘要一种超高压柱塞泵，包括箱体，箱体的一头有端盖，箱体内安装曲轴，曲轴由动力带动，曲轴带动连杆，连杆带动柱塞，箱体的另一头连接泵体，泵体连接缸体，泵体内有泵室，缸体中有缸腔，柱塞伸入泵室和缸腔，缸腔中有密封件，柱塞与密封件相接触，其特征在于所述的柱塞的圆柱表面喷涂0.30-0.40毫米的陶瓷涂层，陶瓷涂层硬度为洛氏硬度HRC 62-70；所述的密封件包括内层为布，布的外面由橡胶材料复合的夹布密封件，柱塞圆柱表面的陶瓷涂层与夹布密封件相接触；所述的连杆在大头孔内安装轴承套，轴承套内安装滚针，滚针有合金钢保持架，滚针与曲轴相接触。
文档编号F04B53/14GK201539376SQ20092012407
公开日2010年8月4日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者梁福根 申请人:梁福根