液控缸式往復(fù)高壓注液泵的研究

往復(fù)式高壓注液泵的出現(xiàn)已有幾十年的歷史，多用在油田、礦山和各種高壓用水及輸送各種液體。最先問世的是曲軸連桿式三缸柱塞泵。其缺點(diǎn)是振動(dòng)大、噪聲大、頻率高（400Hz 以上）、流量不能調(diào)節(jié)和壽命短。因此后來(lái)出現(xiàn)液壓式高壓柱塞泵，其優(yōu)點(diǎn)是流量可變和頻率低。但換向時(shí)產(chǎn)生巨大沖擊力，噪聲高達(dá)95dB以上。另外，換向時(shí)流量和壓力都產(chǎn)生一個(gè)三角形負(fù)脈沖，難以消除，并使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，一臺(tái)10m3/h 的泵其外形尺寸為3.5×2.2×1.5m3，而其售價(jià)為RMB28萬(wàn)元。可見其實(shí)用性很差。
本文介紹一種新的液控缸式往復(fù)高壓注液泵，它將液控缸與注液泵結(jié)合成一體，構(gòu)成一個(gè)封閉式雙活塞、四腔復(fù)合型液壓缸，其左半部為一個(gè)活塞和其兩個(gè)腔構(gòu)成液壓控制缸；而右半部分即另一個(gè)活塞和其兩個(gè)腔構(gòu)成注液泵的兩個(gè)泵頭，每一腔都有一個(gè)進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y和一個(gè)出液?jiǎn)蜗蜷y。液壓控制缸在換向閥的控制下帶動(dòng)泵頭往返運(yùn)動(dòng)，從而完成運(yùn)送液體的功能，可見這種結(jié)構(gòu)對(duì)外無(wú)任何活動(dòng)部件，使其各種作用力都變成內(nèi)力，因而對(duì)基座不產(chǎn)生沖擊力。這種泵可以消除或大大減小沖擊力和振動(dòng)噪聲，也大大縮小體積。一臺(tái)同是10m3/h泵其外形尺寸為2.5×1.8×2.0m3。此外當(dāng)主泵換向時(shí)其輸出液流量和壓力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)三角形脈沖，這是難以解決的問題，為此本泵特設(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)償器，它是一個(gè)微型薄膜式壓力泵，用一個(gè)兩位三通電液換向閥來(lái)控制，在油缸換向瞬間補(bǔ)償器便產(chǎn)生一個(gè)形狀與主泵產(chǎn)生的三角脈沖相同，而向位相反的正脈沖流量并將其引入到輸出液體中，從而使輸出液體的流量和壓力保持不變。因而克服了以往同類流量和壓力波動(dòng)的缺點(diǎn)。另外本泵還具有換向頻率低（≤10次/min） 、流量可變和不產(chǎn)生巨大的沖擊力和噪聲等優(yōu)點(diǎn)。
本機(jī)的樣機(jī)參數(shù)為：
輸出液體（水）流量為5m3/h;輸出壓力為20Mpa;電機(jī)功率為30kW； 行程為0.5m;最大沖次為8.6次/min。