便携式超高压油泵技术改进

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1、便携式超高压油泵技术改进　　【摘要】便携式超高压油泵经过技术的剖析，掌握了其技术难点，并在设计和工艺上采取了有效措施，解决了柱塞密封圈寿命及单项阀工作可靠性等技术难点。经过型式试验，各项性能指标均达到设计要求，实践证明，超高压油泵使用井下工况的要求，满足高强度液压螺母的需求。【关键词】超高压油泵柱塞一、概述采煤机上应用最多的超高压产品（工作压力超过100Mpa）是高强度液压螺母。目前，采煤机上常用摩擦防松式液压螺母，检修时用搬手拧紧。在摩擦防松中，弹簧垫圈仅起辅助作用，而防松的可靠程度主要取决于施加的预紧力。采煤机上常用的螺栓规格为M30-M48，通常要

2、求螺纹的最大预紧应力不大于其材料屈服极限的80%。由于受到井下空间的限制，靠人工达不到预紧力的要求。以M30螺栓联接为例，用24in扳手双人拧紧，其预紧力只能达到螺栓保证载荷的25%。因而，用人工拧紧的螺栓联接预紧力小，在冲击震动载荷作用下，螺旋副间的摩擦力极易减小或瞬时消失，这种现象多次重复，就会导致连接松脱。而使用液压螺母或者其他专用设备其预紧力可达到螺栓保证载荷的72%，能满足螺栓预紧力要求。4高强度液压螺母外形尺寸小，因此其油控面积也小，这就需要很高的油压（220-230Mpa）。但是，为其提供压力的超高压油泵需进口，这就制约了其推广应用。超高压

3、油泵的特点是超高压、小流量，而且重量轻，便于携带。通过分析选用了单柱塞直线往复式手动油泵，其性能要求和工作机理决定了其技术难点是密封性能和小孔（柱塞式）的精度。因此，设计上保证密封性能及最大限度的降低加工精度要求，而在工艺上提高其加工精度是该泵成功与否的关键。二、解决途径便携式超高压油泵选用简单的单柱塞形式，攻关的难点集中在柱塞副和吸排油单向阀。柱塞副。柱塞副如仍采用一般油泵那种以缸体与柱塞的配合来满足容积变化需要时非常困难的，而最困难的是小孔的加工精度。如把公关方向集中在超高压组合密封上（以下简称密封圈），可以大大降低小孔加工精度要求，且密封圈可以更换

4、。其密封原理是：支持套通过螺纹压紧密封圈，使密封圈产生变形。柱塞腔内的压力油通过柱塞与泵体间的间隙作用在密封圈上，使密封圈产生进一步的变形（径向膨胀），完全消除了密封圈与与柱塞及密封圈与泵体之间的间隙，达到密封的目的。对密封圈的攻关主要集中在两4个方面，首先是在保证密封效果的前提下使密封圈变形最小，如果变形量过大，对柱塞报得太紧，容易造成密封磨损，影响其使用寿命。其次是选用合适的密封材料提高其使用寿命。实验结果可以直接看出，选用耐磨性较好的材料后，密封圈的使用寿命可以大大提高。吸排油单项阀。吸油单向阀安装在泵体的入口，其作用是保证柱塞上升时，邮箱中的油能

5、进入柱塞腔，而在柱塞下行时，防止柱塞腔的油流入邮箱。排油单向阀安装在泵体的出口，其作用是当柱塞上升时，防止高压系统内的油回流柱塞腔。而在柱塞下行时，柱塞腔内压力大于系统压力后才能打开，使柱塞腔内压力油进入高压系统。由此可见，它不仅要有高压密封性能，而且还要有良好的低压密封性能。4吸排油单项阀结构属于直通式球阀。其特点是结构紧凑，外形尺寸8×12mm，对阀体及阀座的精加工难度较大。但是，如仍常规结构，靠弹簧力把钢球紧压在阀座上，压力必须克服弹簧力才能开启阀门，由于油泵的压力是从零开始逐步建立的，当柱塞开始上升时，形成的负压不能开启吸油单向阀，造成吸空等现象

6、，甚至油泵中无法建立压力，使用直通式球阀结构缩短了弹簧的自由长度，保证在弹簧自由长度下钢球与阀座间留有一定的间隙。实际上，弹簧对钢球起到缓冲和限位作用，这样在柱塞开始上行时，油箱中的油无需克服弹簧力即可顺利通过单向阀进入柱塞腔。另外，阀座上面有锥面，起调心作用，保证钢球能可靠对中，防止油液回流。同时，可以放宽阀体的加工精度要求。三、结论便携式超高压油泵经过技术的剖析，掌握了其技术难点，并在设计和工艺上采取了有效措施，解决了柱塞密封圈寿命及单项阀工作可靠性等技术难点。经过型式试验，各项性能指标均达到设计要求，实践证明，超高压油泵使用井下工况的要求，满足高强

7、度液压螺母的需求。4