本实用新型专利技术涉及一种新型柱塞泵装置，包括驱动装置、泵体以及在所述泵体内往复运动的导杆，还包括动力执行组件、互相啮合的主动非圆齿轮及被动非圆齿轮，所述导杆伸出所述泵体的一端与所述动力执行组件固定连接，所述主动非圆齿轮与所述驱动装置的动力输出端连接，所述被动非圆齿轮与所述动力执行组件传动连接，所述动力执行组件与所述导杆伸出所述泵体的一端固定连接。该装置可以大大克服凸轮结构的诸多不足，可以长期应用于小流量区，也可以应用于大流量区，使用寿命长，同时结构紧凑，体积较小。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种液体的动力输送装置，尤其涉及一种新型柱塞泵装置。
技术介绍
近年来制备色谱行业、超临界行业迅速发展，传统石油化工行业发展需求，尤其页岩油田高压压裂泵需求，需要大流量无脉动输送化学介质高压柱塞泵，压力范围5MPa～100MPa。流量范围分两档：小流量区实验室类，0.01～500m L/min；大流量工业制造类，0.5～50L/min。输送介质为水、甲醇、丙酮、丙烯、丁烷、液态二氧化碳等，一般为了系统稳定要求无脉动输送。在小流量区：目前主要使用凸轮结构传动装置柱塞泵恒流泵，尤其在高压色谱分析(HPLC)行业以串联凸轮泵占据主流市场，由于HPLC行业介质为高纯甲醇和水，并且断续使用，凸轮结构传动足以满足使用需求。但是这种结构的恒流泵并不适合长期恒流场合使用，长期运行容易造成凸轮副磨损，弹簧疲劳。同时由于凸轮传动具有压力角，还会造成横向磨损与进给精度损失，HPLC行业内可以采用配置较细管路，但是在其它工业行业使用则会造成管路堵塞等一系列问题。在大流量区：由于载荷增大，凸轮传动装置的柱塞泵是凸轮直接与柱塞轮杆线接触形成的高副驱动，接触应力限制了使用范围，不适合高压大流量场合，另外凸轮泵复位弹簧在工作行程增加载荷，在回程弹簧势能不能保证
使柱塞完全复位。因此，在大流量区目前以传统曲柄连杆机构为主，但是曲柄连杆机构会产生17％～30％横向偏载力，增加了磨损，而且曲柄本身动平衡难以实现；同时，曲柄连杆结构会增加轴向尺寸，进而造成设备体积较大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种新型柱塞泵装置，该装置可以大大克服凸轮结构的诸多不足，可以长期应用于小流量区，也可以应用于大流量区，使用寿命长，同时结构紧凑，体积较小。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型柱塞泵装置，包括驱动装置、泵体以及在所述泵体内往复运动的导杆，其特征在于，还包括动力执行组件、互相啮合的主动非圆齿轮及被动非圆齿轮，所述导杆伸出所述泵体的一端与所述动力执行组件固定连接，所述主动非圆齿轮与所述驱动装置的动力输出端连接，所述被动非圆齿轮与所述动力执行组件传动连接，所述动力执行组件与所述导杆伸出所述泵体的一端固定连接。本技术的有益效果是：通过互相啮合的主动非圆齿轮及被动非圆齿轮来进行动力传递，实现正弦机构传动，驱动导杆在泵体内做往复运动，实现介质的无脉动输出，非圆齿轮传递可以实现导杆的运动速度平稳，而且可以大大克服凸轮机构的诸多不足，使用寿命长，不易磨损。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述被动非圆齿轮的节曲线为轴对称结构。采用上述进一步方案的有益效果是，对称结构的非圆齿轮易加工、易维护、易安装，互换性也较好，同时实现双缸流量、流速的平稳叠加，无脉动输出。进一步，所述被动非圆齿轮为两个，同时与所述主动非圆齿轮啮合；所述动力执行组件为两组，所述导杆为两个，所述泵体也为两个，两个所述被
动非圆齿轮分别与两组所述动力执行组件铰接，两个所述导杆分别在两个所述泵体内往复运动，并且伸出所述泵体的一端分别与两个所述动力执行组件固定连接。采用上述进一步方案的有益效果是，通过一个主动非圆齿轮同时驱动两个被动非圆齿轮，可以实现双缸流量、流速的平稳叠加，无脉动输出。进一步，所述动力执行组件包括连接盘、偏心盘及偏心轴；所述连接盘一端与所述导杆固定连接，所述连接盘开设有圆形摆动孔；所述偏心盘为圆形，所述偏心盘置于所述摆动孔内与所述连接盘旋转连接；所述偏心盘开设有偏心孔，所述偏心孔的回转轴线与所述偏心盘的回转轴线平行且两者之间的距离为第一偏距；所述偏心轴一端与所述被动非圆齿轮固定连接，另一端置于所述偏心孔内与所述偏心盘旋转连接；所述偏心轴的回转轴线与所述被动非圆齿轮的旋转轴线平行且两者之间的距离为第二偏距；所述第一偏距与所述第二偏距相等。采用上述进一步方案的有益效果是，所述偏心盘置于所述摆动孔内且旋转连接、偏心轴的动力输出端置于所述偏心孔内且旋转连接，均为低副连接，承载力大；同时取消了曲柄连杆机构，轴向尺寸大大减小，进而降低了设备体积；第一偏距与第二偏距相等，可以保证导杆轴在泵体内只做往复运动，没有横向力。整个机构实现了低副正弦机构传动，承载力大大增加，并且易于实现动平衡，而且克服了曲柄连杆机构的横向力大、轴向尺寸大等问题，不仅可以长期应用于小流量区，还可以应用于大流量区。进一步，所述动力执行组件还包括偏心摆动轴承和回转轴承，所述偏心摆动轴承设于所述摆动孔内，所述摆动孔的内壁与所述偏心摆动轴承的外壁配合连接，所述偏心盘的外壁与所述偏心回转轴承的内壁配合连接；所述回转轴承设于所述偏心孔内，所述偏心孔的内壁与所述回转轴承的外壁配合连接，所述偏心轴的外壁与所述回转轴承的内壁配合连接。采用上述进一步方案的有益效果是，在转动连接处增加轴承，可以增加接触刚度，消除间隙，提高效率，同时提高设备的使用寿命。进一步，所述动力执行组件包括滑槽、摆动盘及偏心轴，所述滑槽一侧与所述导杆固定连接，所述滑槽的内侧具有互相平行且相对的两个工作平面，所述工作平面垂直于所述导杆；所述摆动盘为圆形，其外径等于所述滑槽的两个所述工作平面之间的距离，所述摆动盘设于所述滑槽的两个所述工作平面之间，所述摆动盘的回转轴线的方向平行于所述工作平面，所述摆动盘可在两个所述工作平面之间自由移动；所述摆动盘中央开设有圆形回转孔，所述偏心轴一端与所述被动非圆齿轮固定连接，另一端置于所述回转孔内与所述摆动盘旋转连接，所述偏心轴的回转轴线与所述被动非圆齿轮的旋转轴线平行。采用上述进一步方案的有益效果是，用非圆齿轮驱动摆动盘，摆动盘带动滑槽进而驱动柱塞做往复运动的方式，实现正弦机构传动，并且用滑槽、摆动盘传动实现压力角为0，非圆齿轮实现导杆的运动速度平稳。进一步，所述动力执行组件还包括回转轴承，所述回转轴承设于所述回转孔内，所述回转轴承的外壁与所述回转孔的内壁配合连接，所述回转轴承的内壁与所述偏心轴的外壁配合连接。在转动连接处增加轴承，可以增加接触刚度，消除间隙，提高效率，同时提高设备的使用寿命。进一步，还包括介质的吸入管和排出管，两个所述泵体均设有吸入口和排出口，两个所述吸入口同时与所述吸入管连通，两个所述排出口同时与所述排出管连通。采用上述进一步方案的有益效果是，通过泵体的并联连接，实现双缸并联输出，以提高输出流量。进一步所述排出管的管路上设有缓冲器及压力传感器。所述驱动装置包括电机、变速机构、控制器，所述电机的输出端与所述变速机构的输入端连
接，所述变速机构的输出端与所述主动非圆齿轮相连接，驱动所述主动非圆齿轮旋转；所述控制器与所述电机连接，所述压力传感器与所述控制器连接。采用上述进一步方案的有益效果是，加装变速机构与控制器，可以根据柱塞泵的流体输出流速的需要，调整驱动装置的输出转速，通过压力传感器的设置，可以检测输出管路中的流体压力波动，并把检测信号反馈给控制器，调整电机的转速，进而最大限度的确保介质的稳定输出效果。附图说明图1为本技术提供的一种新型柱塞泵装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示的具体实施方式中动力执行组件4的装配示意图；图3为图1所示的具体实施方式中动力执行组件4的爆炸示意图；图4为本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型柱塞泵装置，包括驱动装置(1)、泵体(2)以及在所述泵体(2)内往复运动的导杆(3)，其特征在于，还包括动力执行组件(4)、互相啮合的主动非圆齿轮(5)及被动非圆齿轮(6)，所述导杆(3)伸出所述泵体(2)的一端与所述动力执行组件(4)固定连接，所述主动非圆齿轮(5)与所述驱动装置(1)的动力输出端连接，所述被动非圆齿轮(6)与所述动力执行组件(4)传动连接，所述动力执行组件(4)与所述导杆(3)伸出所述泵体(2)的一端固定连接。
【技术特征摘要】
1.一种新型柱塞泵装置，包括驱动装置(1)、泵体(2)以及在所述泵体(2)内往复运动的导杆(3)，其特征在于，还包括动力执行组件(4)、互相啮合的主动非圆齿轮(5)及被动非圆齿轮(6)，所述导杆(3)伸出所述泵体(2)的一端与所述动力执行组件(4)固定连接，所述主动非圆齿轮(5)与所述驱动装置(1)的动力输出端连接，所述被动非圆齿轮(6)与所述动力执行组件(4)传动连接，所述动力执行组件(4)与所述导杆(3)伸出所述泵体(2)的一端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种新型柱塞泵装置，其特征在于，所述被动非圆齿轮(6)的节曲线为轴对称结构。3.根据权利要求2所述的一种新型柱塞泵装置，其特征在于，所述被动非圆齿轮(6)为两个，同时与所述主动非圆齿轮(5)啮合；所述动力执行组件(4)为两组，所述导杆(3)为两个，所述泵体(2)也为两个，两个所述被动非圆齿轮(6)分别与两组所述动力执行组件(4)铰接，两个所述导杆(3)分别在两个所述泵体(2)内往复运动，并且伸出所述泵体(2)的一端分别与两个所述动力执行组件(4)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种新型柱塞泵装置，其特征在于，所述动力执行组件(4)包括连接盘(41)、偏心盘(42)及偏心轴(43)；所述连接盘(41)一端与所述导杆(3)固定连接，所述连接盘(41)开设有圆形摆动孔(411)；所述偏心盘(42)为圆形，所述偏心盘(42)置于所述摆动孔(411)内与所述连接盘(41)旋转连接；所述偏心盘(42)开设有偏心孔(421)，所述偏心孔(421)的回转轴线与所述偏心盘(42)的回转轴线平行且两者之间的距离为第一偏距；所述偏心轴(43)一端与所述被动非圆齿轮(6)固定连接，另一端置于所述偏心孔(421)内与所述偏心盘(42)旋转连接；所述偏心轴(43)的回转轴线与所述被动非圆齿轮(6)的旋转轴线平行且两者之间的距离为第二偏距；所述第一偏距与所述第二偏距相等。5.根据权利要求4所述的一种新型柱塞泵装置，其特征在于，所述动力执行组件(4)还包括偏心摆动轴承(44)和回转轴承(45)，所述偏心摆动轴承(44)设于所述摆动孔(411)内，所述摆动孔(411)的内壁与所述偏心摆动轴承(44)的外壁配合连接，所述偏心盘(42)的外壁与所述偏心回转轴承(45)的内壁配合连接；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷图源，
申请(专利权)人：殷图源，
类型：新型
国别省市：北京;11
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