本发明属于超硬材料合成,特别涉及一种小流量恒压伺服超高压油泵。
背景技术:
1、在国内超硬材料合成领域中,合成宝石级金刚石及新材料研究中所使用六面顶压机的油压均在60mpa以上,同时对压机的压力控制精度及平稳性要求较高。目前企业的主流压机为φ800缸径六面顶压机,其合成压力约90mpa左右,在保压时压机的高压油泄漏量约为10~60ml/min。该泄漏的油量会使压机降压0.05~0.2mpa/min。因此需要启动高压油源进行补压。
2、现六面顶压机配备的超高压油泵或往复增压器,在压机保压补压启动时,由于受到其流量下限偏大的限制,只能采用通断启停的补压方式。为了避免油泵电机的频繁启动,将压机的最小补压坎值设定≥0.1mpa,启停间隔时间根据压机的保压性能,一般约30秒~90秒/次。采用通断启停的补压方式,会产生压力波动,影响压机的控压稳定性,进而对产品合成质量及顶锤寿命产生负面影响。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种小流量恒压伺服超高压油泵,可通过自身调速运行,实现对压机的动态控压,降低保压压力波动峰值。
2、为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案是:
3、一种小流量恒压伺服超高压油泵,包括油泵以及与其转动连接并设于油泵泵壳内腔中的偏心轴,偏心轴后端通过联轴器与驱动电机连接,而偏心轴上方布设有高压柱塞,且高压柱塞在偏心轴的带动下上下往复运动;
4、所述油泵泵壳上的主油路后端分设有第一液压通路和第二液压通路,且第一液压通路中依次接有第一单向阀和第二单向阀,第二液压通路中接有溢流阀,且第一单向阀的开启压力小于溢流阀的开启压力,第二单向阀的开启压力大于溢流阀的开启压力;
5、而高压柱塞的液压油路与位于第一单向阀和第二单向阀之间的油路连接;
6、当高压柱塞向下运动时,液压油吸入到高压柱塞的容积腔内;
7、当高压柱塞向上运动时,液压油从容积腔推出,且液压油的压力大于第二单向阀开启压力,液压油通过第二单向阀排出。
8、所述油泵泵壳上的主油路p3上还设有过滤器,且过滤器布设于第一液压通路和第二液压通路前端。
9、所述过滤器包括过滤器滤芯、过滤器壳体和过滤器端盖,过滤器滤芯固设在过滤器端盖上,过滤器端盖固设在过滤器壳体上,而过滤器壳体固设在油泵的泵壳上并相应开有进油孔道及出油孔道,进油孔道与油泵的出油口连接,出油孔道与油泵的主油路连接。
10、所述溢流阀包括螺塞、压缩弹簧以及固设在压缩弹簧顶端的钢球,且钢球在压缩弹簧作用下压紧于主油道的变径处;
11、而位于钢球和螺塞之间的主油路p3内还设有通向油泵泵壳内腔的孔道p4并形成第二液压通路。
12、所述第一液压通路还包括固设于泵壳上的配油阀块,且配油阀块内从左向右依次安装低压堵头、第一单向阀、进油阀、第二单向阀、出油阀以及第三单向阀和高压端盖,且低压堵头上的孔道与配油阀块的进油孔道p5以及第一单向阀的进油孔道相连,而进油孔道p5与油泵泵壳上的主油路连通;
13、第一单向阀的出油孔道与进油阀的进油孔道相连,而进油阀的出油孔道分为两路,一路通向第二单向阀,另一路经孔道p6通向高压柱塞的容积腔;
14、出油阀的两端孔道分别对应与第二单向阀的内部孔道及第三单向阀的内部孔道相连;
15、高压端盖的孔道a1与第三单向阀的内部孔道相连。
16、所述偏心轴上设置有第一轴承、第二轴承和第三轴承,且第二轴承位于偏心轴段,第一轴承通过紧配合固定在泵壳的内腔中,第三轴承通过紧配合固设在配设于泵壳上的法兰内孔上。
17、所述高压柱塞包括高压柱塞衬套以及位于其内部的高压柱塞杆和高压柱塞顶杆,且高压柱塞顶杆的上端部与高压柱塞杆面接触配合,而高压柱塞顶杆的下端部与第二轴承面接触配合并随同偏心轴转动上下同步运动;
18、高压柱塞衬套固设在配油阀块上。
19、所述油泵通过配设的齿轮泵供油,且齿轮泵的进油口p1与油箱连接,齿轮泵的出油口a1与油泵泵壳上的孔道p2相连。
20、所述油泵泵壳内腔中的液压经泵壳上的回油口t1通向油箱。
21、所述过滤器壳体的进油孔道与油泵的出油口连接处以及出油孔道与油泵的主油路连接处均配合设有密封圈。
22、本发明的有益效果是:
23、(1)本发明公开了一种小流量恒压伺服超高压油泵,通过齿轮泵与偏心轴以及内置溢流阀的配合,主油路后端分为第一液压通路和第二液压通路两路油路,且第一液压通路中依次接有第一单向阀和第二单向阀,第二液压通路中接有溢流阀,且第一单向阀的开启压力小于溢流阀的开启压力,第二单向阀的开启压力大于溢流阀的开启压力;将伺服油泵的吸油压力稳定在固定值上,同时偏心轴和高压柱塞配合设置,将保压压力波动峰值从0.1mpa降低到0.02mpa以下,以此来降低由于伺服电机转速变化带来的吸油压力波动,避免由于吸油压力波动导致的输出压力波动,进而实现伺服油泵的恒压特性。
24、(2)本发明公开的一种小流量恒压伺服超高压油泵,油泵由伺服电机驱动,伺服电机的转速直接影响泵的工作效率和输出能力,而通过调整电动机的转速,控制泵体内部轴承旋转的速度和液压油的吸入与输出速度,可控制高压液体的形成速度和压力大小,实现伺服油泵的伺服控制特性。
25、(3)通过内置溢流阀,主油路后端分为第一液压通路和第二液压通路两路油路;在油泵供油过程中,当系统压力超过设定值时,溢流阀会自动打开,将多余的油液通过第二液压通路流回油箱,从而保持系统压力在设定范围内,防止油压过高对系统造成损害,同时降低由于伺服电机转速变化带来的吸油压力波动,避免由于吸油压力波动导致的输出压力波动,进而实现伺服油泵的恒压特性。
26、(4)通过高压柱塞的设置,高压柱塞在缸体内往复运动,使工作容腔的容积周期性变化,从而实现液压油的吸入和排出。
1.一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:包括油泵以及与其转动连接并设于油泵泵壳内腔中的偏心轴,偏心轴后端通过联轴器与驱动电机连接,而偏心轴上方布设有高压柱塞,且高压柱塞在偏心轴的带动下上下往复运动;
2.根据权利要求1所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述油泵泵壳上的主油路p3上还设有过滤器,且过滤器布设于第一液压通路和第二液压通路前端。
3.根据权利要求2所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述过滤器包括过滤器滤芯、过滤器壳体和过滤器端盖,过滤器滤芯固设在过滤器端盖上,过滤器端盖固设在过滤器壳体上,而过滤器壳体固设在油泵的泵壳上并相应开有进油孔道及出油孔道,进油孔道与油泵的出油口连接,出油孔道与油泵的主油路连接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述溢流阀包括螺塞、压缩弹簧以及固设在压缩弹簧顶端的钢球,且钢球在压缩弹簧作用下压紧于主油道的变径处;
5.根据权利要求1所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述第一液压通路还包括固设于泵壳上的配油阀块,且配油阀块内从左向右依次安装低压堵头、第一单向阀、进油阀、第二单向阀、出油阀以及第三单向阀和高压端盖,且低压堵头上的孔道与配油阀块的进油孔道p5以及第一单向阀的进油孔道相连,而进油孔道p5与油泵泵壳上的主油路连通;
6.根据权利要求1所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述偏心轴上设置有第一轴承、第二轴承和第三轴承,且第二轴承位于偏心轴段,第一轴承通过紧配合固定在泵壳的内腔中,第三轴承通过紧配合固设在配设于泵壳上的法兰内孔上。
7.根据权利要求6所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述高压柱塞包括高压柱塞衬套以及位于其内部的高压柱塞杆和高压柱塞顶杆,且高压柱塞顶杆的上端部与高压柱塞杆面接触配合,而高压柱塞顶杆的下端部与第二轴承面接触配合并随同偏心轴转动上下同步运动;
8.根据权利要求1所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述油泵通过配设的齿轮泵供油,且齿轮泵的进油口p1与油箱连接,齿轮泵的出油口a1与油泵泵壳上的孔道p2相连。
9.根据权利要求1所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述油泵泵壳内腔中的液压经泵壳上的回油口t1通向油箱。
10.根据权利要求3所述的一种小流量恒压伺服超高压油泵,其特征在于:所述过滤器壳体的进油孔道与油泵的出油口连接处以及出油孔道与油泵的主油路连接处均配合设有密封圈。