双向液动增压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型双向液动增压器，其特征是左右两端高压筒组件是由经超压自增强处理的高压缸体、套筒、高压动密封件、塞头和固定环组成，低压缸体的换向器采用霍尔元件传感器，低压活塞外表面设有换向磁铁，两端连接高压柱塞；高压筒组件与低压缸体之间利用档板、螺杆和螺帽在轴向联为一体。本实用新型专利技术结构简单，工作压力高。抗疲劳与密封寿命长，监测检修方便，可用于超高压水切割、清洗或各种超高压试验装置的高压源。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液压机械的超高液压发生器，特别是一种双向液动增压器。双向液动式增压器，由于其高压部分承压高，一般在100至1200MPa以上，工作频率高，最高达到50～80次/分、因此对高压缸体的强度、疲劳寿命以及密封件的质量及寿命都提出了非常高的要求，同时为工作可靠对其工作中往复换向的可靠性要求也很严格。另外，为易损零件能方便更换，还要求结构应简单。目前，就现有技术而言，高压缸体为达到上述要求常选用有多层过盈套合结构或是缠绕钢丝结构，如91221571.2号中国专利申请，它公开了一种“双作用往复增压器”，其超高压缸筒的外表面就采用了由高强度钢丝缠绕的多元结构，它虽然在强度和寿命上有所提高，但缠绕结构的轴向及弯曲刚度差，因此它需要采用一个外套钢筒来解决该问题，同时需要加长螺杆及加大端盖，使得整个结构增大，质量增加。这种方法带来的新问题是，由于多层钢丝及外套钢筒的径向导热性差，它对增压器连续长时间的温升散热造成不利影响、另外，高压缸体内的超高压密封，结构复杂，零件多，可靠性差，更换时需将全部零件拆卸，因而造成成本提高。还有，作为双向液动增压器的另一关键技术——换向机构，该专利申请文件中没有明确表明，但现有技术中多采用机械推动电触点开关来控制液压阀门进行换向运动。此种结构的不足是增加了运动件的密封面，机械结构复杂，同时其电触点受周围环境影响大，使可靠性下降。本技术的目的在于提供一种工作压力高、寿命长，结构紧凑，安全性好，造价低、更换易损零件及检修方便的双向液动增压器。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的。双向液动增压器，它包括左右两个结构相同的高压筒组件，位于两高压筒组件之间的低压缸体，换向器以及低压缸体内的组合活塞，其特征在于高压筒组件是由高压缸体、套筒、端盖、塞头、高压动密封组件以及固定螺环等组成。高压缸体位于套筒内，塞头中间有通孔，它用于高压介质的进入及排出、塞头通过端盖与套筒的连接被固定在高压缸体的端部，与高压缸体内表面采用静密封配合、高压动密封组件位于高压缸体的另一端内，它用于保证高压液体在高压柱塞与缸体配合部位的密封，固定螺环在高压缸体的底部与套筒以螺纹连接；低压缸体两端上分别开有进出油孔和换向器安装孔。换向器为霍尔电子元件构成的非接触式传感器，它们分别安装在低压缸体两端的换向器安装孔内。低压缸体中的组合活塞是由低压活塞和左右两端通过压板和螺钉连接的高压柱塞组成。低压活塞外表面中部开有安装密封件的沟槽，两端部从外向内分别开有两条用于安装导向带和环形永久磁铁的环形槽；左右两高压柱塞通过高压缸体底部的固定螺环的中心孔及高压动密封组件插入到高压缸体中，与高压缸体之间通过高压动密封组件形成动配合；在与高压柱塞配合段的固定螺环内部以及套筒内部开有相通的液体泄漏监测孔，该孔与套筒外表面相通；在左右高压筒组件与低压缸体的两个连接处。利用一对挡板通过其中心孔的凸缘同套筒上的凸肩。由四组螺杆和螺帽将左右高压筒组件与中间的低压缸体在轴向上连接成一个整体。本技术中的高压缸体和低压缸体均为单层结构，高压缸体通过超压的自增强处理，它可以使其强度提高50％以上，而且其疲劳寿命成倍地提高；低压缸体两端设置进出油孔和非接触换向传感器，低压缸体内的低压活塞两端上设置了环形永久磁铁，当低压活塞在油压作用下运动到位接近换向传感器时，产生换向信号控制液压系统换向阀门换向，使增压器的进油及出油方向转换，从而推动活塞向相反方向运动，依此循环实现增压器往复运动的功能。由于此换向系统为非接触作用，因而其工作可靠性强，寿命长、高压缸体承受高压活塞插入运动产生的高压，此高压产生的轴向作用力由塞头及缸体作用于端盖上，再通过套筒及其凸肩作用于挡板上，低压缸体油压产生的轴向力通过高压缸体底部的固定螺环及套筒的内端面作用于另一挡板上，此两挡板的轴向力由四组拉杆和螺帽承受。固定螺环与套筒内开设的相通的液漏监测孔。当高压腔或低压腔的动密封失效而产生液体泄漏时，就会由固定螺环与套筒内的通道在套筒外表面孔口溢出，根据液体的泄漏量及液体的性质就可判断出高压或低压动密封的磨损情况，并且决定是否需要检修或更换。本技术的高压密封采用自紧组合结构，它是由依次排例的低压密封件、垫片、高压密封楔形圈以及支撑圈组合而成，该组件在内部高压作用下，低压密封件向底部移动使楔形圈沿配合斜面交错移动，内外圈分别向缸壁及高压柱塞表面移动、形成接触面的超压，从而保证高压密封作用。底部的支撑圈将所作用的轴向力通过固定螺环作用于套筒上。本技术与现有技术相比其显著的积极效果是(1)由于采用了经超高压自增强处理的高压缸体，使其强度及抗疲劳寿命都大为提高，最高工作压力可达1200～1400Mpa以上，寿命可延长约五倍；(2)采用霍尔电子元件为换向开关，同活塞无机械接触即可完成换向，这较常用的机械或电触头开关工作确实，结构筒化，工艺可靠性高；(3)增加了高低压腔泄漏监测孔，不但结构简单，还能方便地由流出的液体性质判断高或低压泄漏。以便及时采取相应的措施；(4)外套筒不但具有连接各主要零部件承受轴向力的作用，同时还起到超高压的防护作用，一旦内部高压缸体破裂，外套筒可以有效地防止高压液体的喷出，起到安全作用；(5)高压动密封件采用自紧密封组合结构。结构简单，密封寿命长，可方便地对单一密封件进行更换以恢复正常工作；(6)本技术工艺简化，检修方便，可广泛适用于超高压水切割、高压清洗或进行各种超高压试验的压力源。本技术的具体结构由以下附图和实施例给出。附图说明图1是根据本技术所述双向液动增压器的整体结构示意图。图2是双向液动增压器中高压动密封组件的一种组合示意图。图3是双向液动增压器中高压动密封组件的另一种组合示意图。以下结合附图，以工作压力为500MPa的增压器为例对本技术做进一步详细说明。参照图1，双向液动增压器是由两组结构相同的高压筒组件以及位于两高压筒组件之间的低压缸体7，低压缸体7内的组合活塞构成。高压筒组件由高压缸体1、套筒2、端盖3、塞头4、高压动密封组件5和固定螺环6组成。高压缸体1根据其工作工作介质为水，高压缸体1选用17-4PH沉淀硬化不锈钢制成，其内径为25mm，高压缸体需经800MPa。以上压力做自增强处理，套筒2由调质的碳素钢或低合金钢制成，从套筒2的筒壁底部开有与外表面相通的小孔(2-1)，套筒2与高压缸体1采用带间隙配合，这样可方便对高压缸体的检测及更换密封零件，塞头4中间有通孔，它通过端盖3与套筒2的螺纹连接，将其固定在高压缸体1的端部，并且塞头4同高压缸体1内表面通过高压组合静密封保证缸体内高压液体在此端部的密封。高压动密封组件5采用自紧组合结构，它是由依次排列的低压密封件、垫片(5-2)、高压密封楔形圈以及支撑圈(5-5)组合而成，其中低压密封件可以采用标准的Yx唇形密封圈(5-1)，也可以采用由“O”形圈(5-6)和聚四氟乙烯“L”框架(5-7)的组合圈，楔形圈可以架用内外斜面偶合的密封圈、，也可采用同支撑圈由外锥面相偶合的、楔形密封圈，上述两种不同的组合如图2、图3所示，本例采用前者组合。高压动密封组件5安装在高压缸体1的底部内。固定螺环6的中心孔表面向内开有一条与套筒中小孔(2-1)相通的孔道(6-1)，为了有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向液动增压器，它包括左右两个结构相同的高压筒组件、位于两高压筒组件之间的低压缸体、换向器以及低压缸体内的组合活塞，其特征在于高压筒组件是由高压缸体［１］、套筒［２］、端盖［３］、塞头［４］、高压动密封组件［５］以及固定螺环［６］组成，高压缸体［１］位于套筒［２］内，塞头［４］中间有通孔，它通过端盖［３］与套筒［２］的连接被固定在高压缸体［１］的端部，与高压缸体［１］内表面为静密封配合，高压动密封组件［５］位于高压缸体［１］另一端内，固定螺环［６］在高压缸体［１］的底部与套筒［２］以螺纹相连接；低压缸体［７］两端上分别开有进出油孔［７－１］和换向器安装孔［７－２］，换向器为霍尔元件电子开关构成的非接触式传感器［８］，传感器［８］分别安装在低压缸体［７］两端的安装孔［７－２］中；低压缸体［７］中的组合活塞是由低压活塞［９］和左右两端通过压板［１０］和螺钉［１１］连接的高压柱塞［１２］组成，低压活塞［９］外表面中部开有密封件槽，其内安装密封件［９－１］，两端部从外向内分别开有两条用于安置导向带［１３］和永久磁铁［１４］的环形槽；两高压柱塞［１２］通过高压缸体［１］底部固定螺环［６］的中心孔及高压动密封组件［５］插入到高压缸体［１］中，与高压缸体［１］之间通过高压动密封组件［５］形成动配合；在与高压柱塞［１２］配合段的固定螺环［６］内部以及套筒［２］内部开有相通的液漏监测孔［６－１］和［２－１］，与套筒［２］外表面相通；在高压筒组件与低压缸体［７］的连接处，利用一对挡板［１５］通过其中心孔的凸缘和套筒［２］上的凸肩，由四组螺杆［１６］和螺帽［１７］将一对高压筒组件与中间低压缸体［７］在轴向上连成一个整体。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩育礼，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]