[发明专利]一种高压双重密封且可控的调心结构及柱塞泵

说明书

本发明属于往复式高压流体设备密封相关技术领域，其公开了一种高压双重密封且可控的调心结构及柱塞泵，调心结构包括可控调心组件，可控调心组件包括滑块、耐磨环、两个半圆环、锁紧螺套及柱塞，滑块的一端开设有螺纹孔，螺纹孔的底面开设有第三凹槽；耐磨环设置在第三凹槽内；锁紧螺套与螺纹孔螺纹连接，且其收容在螺纹孔内的一端形成有收容槽；两个所述半圆环相对固定在所述收容槽内，且所述半圆环的内壁面为锥形；所述柱塞的一端为锥形且其穿过所述第三凹槽的底面后收容在所述半圆环、所述锁紧螺套与所述耐磨环组成的空间内。本发明消除了滑块端的倾向力及柱塞偏心倾斜等问题，保证了柱塞泵的容积率的同时，可以提高整机机械效率。

技术领域

本发明属于往复式高压流体设备密封相关技术领域，更具体地，涉及一种高压双重密封且可控的调心结构及柱塞泵。

背景技术

目前，矿用高压大流量往复式径向柱塞泵的应用领域不断扩展，尤其是高压大流量柱塞泵的市场应用越来越广泛。目前的矿用高压大流量柱塞泵的高压密封基本采用由橡胶或者工程塑料等非金属材料制造的盘根、复合盘根、V形圈以及各种组合式复合密封圈等进行密封，随着柱塞泵的高压化和大尺度化，其pv值极易超越软密封填料的能力极限，动密封件的寿命急剧下降。这是由于非金属密封与零件表面的摩擦会产生大量的热量，摩擦加剧，密封填料极易老化，发热严重，容易使密封件热熔失效或者相对运动件发生卡死现象，并不利于实现高压大流量柱塞泵的研制。

因此设计了适用于高压大流量柱塞泵的双重密封结构代替盘根密封，同时采用可控调心的结构，保证容积效率的同时，增加了密封寿命和整机机械效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高压双重密封且可控的调心结构，所述调心结构采用间隙密封和特康斯特封的双重密封，主密封是依赖柱塞与柱塞套之间形成的间隙密封，为了防止液体排放到外界，在柱塞外侧增设一道特康斯特封来作为辅助密封；同时为了保证柱塞不承受由滑块传递过来的侧向力，采用浮动连接代替硬连接，且通过浮动结构可以对柱塞偏心量进行调控，使得柱塞尽可能处于柱塞套的中心位置。此外，本发明采用双重密封结构设计，突破了传统的高压填料密封线速度低的瓶颈，极大地降低了柱塞摩擦副之间的摩擦力，提高了密封寿命，并通过可控调心结构消除了滑块端的倾向力及柱塞偏心倾斜等问题，保证了柱塞泵的容积率的同时，可以提高整机的机械效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高压双重密封且可控的调心结构，所述调心结构包括可控调心组件，所述可控调心组件包括滑块、耐磨环、两个半圆环、锁紧螺套及柱塞，所述滑块的一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔的底面开设有第三凹槽；所述耐磨环设置在所述第三凹槽内；所述锁紧螺套与所述螺纹孔螺纹连接，且其收容在所述螺纹孔内的一端形成有收容槽；两个所述半圆环相对固定在所述收容槽内，且所述半圆环的内壁面为锥形；所述柱塞的一端为锥形且其穿过所述第三凹槽的底面后收容在所述半圆环、所述锁紧螺套与所述耐磨环组成的空间内，即所述柱塞与所述半圆环之间的配合面为锥面，所述柱塞在该空间内能浮动；通过调节所述锁紧螺套与所述滑块之间的相对位置来改变所述柱塞与所述半圆环之间的间隙，进而实现浮动间隙的调节。

进一步地，所述柱塞包括第一直线段、第二直线段及收容在所述螺纹孔内的锥形段，所述第二直线段的两端分别连接所述第一直线段及所述锥形段；所述锥形段的直径自所述第二直线段朝所述滑块的方向逐渐增大。

进一步地，所述调心结构还包括高压缸套组件，所述第一直线段活动地设置在所述高压缸套组件内。

进一步地，所述高压缸套组件包括高压缸套、依次收容在所述高压缸套内的柱塞套及锁紧螺母，所述锁紧螺母螺纹连接于所述高压缸套；所述锁紧螺母、所述柱塞套与所述高压缸套共同形成有收容腔，所述第一直线段部分地收容于所述收容腔内；所述锁紧螺母与所述柱塞相对的内壁上设置有特康斯特封。

进一步地，所述锁紧螺母的内壁上还设置有防尘圈，且所述锁紧螺母与所述高压缸套之间设置有第一密封圈；所述高压缸套用于与柱塞泵的进液口相连通的一端的外周上设置有第二密封圈。