本发明涉及一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞。
背景技术：
众所周知，计量泵主要由动力驱动、流体输送两部分组成。动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送柱塞实现往复运动：柱塞于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头；所以，改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达至调节流体输送量之目的。精密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的精密计量。
因其动力驱动和流体输送方式的不同，计量泵可以大致划分成柱塞式和隔膜式两大种类。
柱塞式计量泵因其结构简单、耐高温高压、维修相对简单及性价比高等优点而被广泛应用于石油化工领域。目前市场上柱塞式计量泵柱塞几乎都采用不锈钢材质，由于不锈钢材质柱塞硬度不够同时在酸性环境抗腐蚀能力不足，柱塞裸露，且柱塞在液体中工作，在液体研磨作用下柱塞磨损，造成介质液体有微量泄漏。在易燃易爆，高毒及贵重液体应用中受到诸多限制，一般采用液压隔膜计量泵。
目前计量泵生产厂家将柱塞材料采用氧化陶瓷，此氧化陶瓷柱塞比不锈钢柱塞不管是耐腐蚀还是耐磨性成倍提高，在很多本来场所替代了液压隔膜计量泵。
但陶瓷柱塞有个致命的弱点，就是比较脆，非常容易折断，特别在小流量高压力场合，连杆十字头、柱塞及泵头腔的同轴度要求非常的高，造成对企业的生产设备投入及企业管理水平，同时生产装配人员的素质都有非常高的要求。除了国外少数顶级企业，国内企业基本无法生产。因此市场上迫切需要一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，这样可以将同轴度要求大大降低，以便于氧化陶瓷柱塞泵在市场上推广。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞的技术方案。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，包括柱塞和柱塞柄，其特征在于所述柱塞与柱塞柄相连接的一侧设置球头，柱塞与球头配合设置成一体结构；柱塞柄与柱塞连接的一侧设置球柄，球柄一侧设置与球头相配合的球形槽，球头通过球头螺栓压帽限位设置在球形槽内；所述球头螺栓压帽中间设置锥形孔，球头螺栓压帽套接柱塞并与球形槽安装后，锥形孔与柱塞之间形成一个锥度，柱塞与柱塞柄安装后的角度能够微调。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述柱塞和球头均采用氧化陶瓷，柱塞与球头烧结构成陶瓷柱塞组件；所述柱塞柄和球头螺栓压帽采用304不锈钢。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述球头螺栓压帽设置外螺纹，球柄的球形槽设置内螺纹，球头螺栓压帽与球形槽螺接配合。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述球头螺栓压帽与球头的接触端设置成与球头相匹配的凹球形。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述柱塞与球头结合处的柱塞外缘上设置凹槽。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述凹槽至少设置一条。
所述的一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，其特征在于所述柱塞柄与十字头相连的一侧设置有矩形槽。
所述氧化陶瓷柱塞的安装结构，其特征在于所述柱塞配合设置在计量泵的泵头腔体中，球头螺栓压帽的锥形孔与柱塞之间形成的锥度能够使泵头腔体与十字头中心线具有一个可调节的角度。
为了克服现有的氧化陶瓷柱塞计量泵在输送小流量高压力容易折断的弱点，本发明提供了一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，该氧化陶瓷柱塞的设计比目前市场上的寿命的3倍以上，同时对计量泵的加工和装配要求大大降低，加工成本不到原先的一半，再次目前市场上氧化陶瓷柱塞计量泵在高压力小流量的无法使用的领域，本发明提供的氧化陶瓷柱塞都可以适用，意味着本发明氧化陶瓷柱塞的使用极大的扩大了氧化陶瓷柱塞计量泵的应用领域。
本发明的有益效果是，改变目前市场上要求十字头、柱塞及泵头腔体要求同心同轴，而且要求精度要求非常高，否则容易造成陶瓷柱塞折断。由于目前国内绝大部分厂家由于加工制造、管理能力及工人技术能力都无法达到技术要求，只好加大泵头腔体直径，同时减小柱塞调节螺栓及泵头腔体内的螺纹调节柱塞密封与陶瓷柱塞的预紧力，来达到目的。但与之带来的缺点是陶瓷柱塞容易折断，只好采用不锈钢柱塞，特别在小流量高压力的柱塞计量泵，只有国外顶级厂家使用陶瓷柱塞，同时这样设计的柱塞计量泵容易细微泄漏，无法在在易燃易爆，高毒及贵重液体应用。本发明设计的陶瓷柱塞由于陶瓷柱塞设有球头，同时柱塞柄及球头螺栓压帽都设有球形槽，三者配合组成的装配件根据球头螺栓压帽中间设置的锥形孔与陶瓷柱塞的锥度，可以根据泵头腔体也十字头中心线调节合适的角度，最后通过球头螺栓压帽与柱塞柄锁紧球头陶瓷柱塞。
综上所述：本发明的有益效果是
1、减小了目前市场上要求十字头、柱塞及泵头腔体同心同轴精度要求，使陶瓷柱塞计量泵可以在一般厂家生产，同时极大的降低了用户使用成本。
2、有效的解决了陶瓷柱塞由于加工精度折断的问题，提高了陶瓷柱塞计量泵的使用寿命，减小了陶瓷柱塞泵的维护成本。
3、同时也可以提高柱塞调节螺栓及泵头腔体内的螺纹调节柱塞密封与陶瓷柱塞的预紧力，使陶瓷柱塞和柱塞密封预紧力完全满足设计要求。由于陶瓷柱塞具有硬度高，耐磨性好，看腐蚀能力强的特点，达到即使输送小流量高压力介质也绝无泄漏的目的。完全可以适用在易燃易爆，高毒及贵重液体应用。有效的拓宽了柱塞计量泵的使用领域，极大的增加了陶瓷柱塞计量泵的竞争力。
附图说明
图1为现有氧化陶瓷柱塞在计量泵装配的组件剖视结构示意图；
图2为现有氧化陶瓷柱的剖视结构示意图；
图3为本发明氧化陶瓷柱塞在计量泵装配组件剖视结构示意图；
图4为计量泵驱动端组件剖视结构示意图；
图5为本发明氧化陶瓷柱的剖视结构示意图；
图6为本发明柱塞的结构示意；
图7为本发明球头的结构示意图；
图8为本发明球头与柱塞连接后的结构示意图；
图9为本发明的球头螺栓压帽的结构示意。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
如图1-2，现有技术中，泵头2上下两端安装进口阀1和出口阀3，泵头腔体与柱塞4a-1配合，柱塞4a-1穿过柱塞密封5及柱塞调节螺栓6与传动端9十字头相螺接，柱塞调节螺栓6中心穿过柱塞4a-1与泵头2中心腔体螺接，端面与柱塞密封5压接，泵头2设置一凸台与托架体8配合，用螺钉固定，托架体8与传动端一凸台相配合，用螺钉固定（柱塞泵的结构为现有技术，在此不再赘述）。由于柱塞4a-1与柱塞柄4a-2之间无法调节，要求十字头、柱塞4a-1及泵头腔体要求同心同轴，而且要求精度要求非常高，否则容易造成柱塞b处应力集中，造成陶瓷柱塞折断。由于目前国内绝大部分厂家由于加工制造、管理能力及工人技术能力都无法达到技术要求，只好加大泵头腔体直径，同时减小柱塞调节螺栓及泵头腔体内的螺纹调节柱塞密封与陶瓷柱塞的预紧力，来达到目的。但与之带来的缺点是陶瓷柱塞容易折断，只好采用不锈钢柱塞，特别在小流量高压力的柱塞计量泵，只有国外顶级厂家使用陶瓷柱塞，同时这样设计的柱塞计量泵容易细微泄漏，无法在在易燃易爆，高毒及贵重液体应用。
为了克服现有的氧化陶瓷柱塞计量泵在输送小流量高压力容易折断的弱点，本发明提供了一种具有自定位功能的计量泵氧化陶瓷柱塞，该氧化陶瓷柱塞的设计比目前市场上的寿命的3倍以上，同时对计量泵的加工和装配要求大大降低，加工成本不到原先的一半，再次目前市场上氧化陶瓷柱塞计量泵在高压力小流量的无法使用的领域，本发明提供的氧化陶瓷柱塞都可以适用，意味着本发明氧化陶瓷柱塞的使用极大的扩大了氧化陶瓷柱塞计量泵的应用领域。
如图3-9，本发明的氧化陶瓷柱塞，包括柱塞4-1和柱塞柄4-3，柱塞与柱塞柄相连接的一侧设置球头4-2，柱塞与球头结合处的柱塞外缘上设置凹槽c，凹槽至少设置一条，凹槽设置可以增强球头与柱塞连接的牢固度，柱塞与球头配合设置成一体结构，具体地，柱塞和球头均采用氧化陶瓷，柱塞与球头通过烧结而构成陶瓷柱塞组件。柱塞柄4-3与十字头相连的一侧设置有矩形槽，柱塞柄与柱塞连接的一侧设置球柄，球柄一侧设置与球头相配合的球形槽，球头通过球头螺栓压帽4-4限位设置在球形槽内，具体地，球头螺栓压帽与球头的接触端设置成与球头相匹配的凹球形，便于对球头固定和调节角度，球头螺栓压帽设置外螺纹，球柄的球形槽设置内螺纹，球头螺栓压帽与球形槽螺接配合，其中柱塞柄和球头螺栓压帽采用304不锈钢。球头螺栓压帽中间设置锥形孔，球头螺栓压帽套接柱塞并与球形槽安装后，锥形孔与柱塞之间形成一个锥度e，柱塞与柱塞柄安装后的角度a能够微调。
本发明的柱塞配合设置在计量泵的泵头腔体中，球头螺栓压帽的锥形孔与柱塞之间形成的锥度能够使泵头腔体与十字头中心线具有一个可调节的角度a，这样对于柱塞和十字头的同轴要求就会低很多，大大降低了柱塞的加工难度。
本发明氧化陶瓷柱塞采用304不锈钢和氧化陶瓷相结合两种材料，柱塞柄及球头螺栓压帽采用304不锈钢材料，柱塞采用氧化陶瓷。柱塞柄在后端设置了一个矩形槽和计量泵传动端十字头通过u型卡簧相连接，在另外一端设置球柄，球柄上设置球形槽，球形槽和球头配合，球头设置了一个盲孔，盲孔内设置带有矩形槽的柱塞，球头的盲孔与氧化陶瓷材料柱塞配合后烧结、车削及研磨，氧化陶瓷柱塞和球头形成一个整体为球头陶瓷柱塞，柱塞上设置的矩形槽（目前市场上使用的陶瓷柱塞没有此特征矩形槽c，结合力不足，容易造成柱塞和柱塞柄脱落分离）增加了氧化陶瓷柱塞和球头结合力，极大的增加了机械性能。球头螺栓压帽中间设置锥形孔，球头螺栓压帽穿过柱塞与柱塞柄的球形槽前端设置的螺纹螺接，球头螺栓压帽通过螺接力将球头陶瓷柱塞固定。柱塞与计量泵柱塞泵头腔体配合，柱塞泵头、托架体与传动端通过螺栓螺接固定，在泵头腔体内设有柱塞密封及柱塞密封调节螺栓，柱塞密封调节螺栓及柱塞密封中间设有穿孔穿过陶瓷柱塞与泵头腔体螺接，通过柱塞密封调节螺栓及泵头腔体内的螺纹调节柱塞密封与陶瓷柱塞的预紧量，在泵头上下端设有进出口阀。
由于陶瓷柱塞设有球头4-2，同时柱塞柄设有球形槽，球头螺栓压帽设有凹球形结构，三者配合组成的装配件，球头螺栓压帽中间设置的锥形孔与陶瓷柱塞形成锥度e，可以将泵头腔体与十字头中心线调节出合适的角度，具有如下优势：
1、有效的减小了目前市场上要求十字头、柱塞及泵头腔体同心同轴精度要求，使陶瓷柱塞计量泵可以在一般厂家生产，同时极大的降低了用户使用成本；
2、有效的解决了陶瓷柱塞由于加工精度折断的问题，提高了陶瓷柱塞计量泵的使用寿命，减小了陶瓷柱塞泵的维护成本；
3、同时也可以提高柱塞调节螺栓及泵头腔体内的螺纹调节柱塞密封与陶瓷柱塞的预紧力，使陶瓷柱塞和柱塞密封预紧力完全满足设计要求；由于陶瓷柱塞具有硬度高，耐磨性好，看腐蚀能力强的特点，达到即使输送小流量高压力介质也绝无泄漏的目的；完全可以适用在易燃易爆，高毒及贵重液体应用，有效的拓宽了柱塞计量泵的使用领域，极大的增加了陶瓷柱塞计量泵的竞争力。