水切割機(jī)以曲柄連桿機(jī)構(gòu)為傳動端的機(jī)動往復(fù)泵,一方面通過這一機(jī)構(gòu)把原動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為柱塞的往復(fù)運(yùn)動,一方面則經(jīng)它把原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給被輸送液體。
泵的傳動端應(yīng)該是運(yùn)行平穩(wěn)、溫升正常、無異常聲響,且尺寸較小。傳動端雖然看似相同,然而一個好的機(jī)座總是有特色的。圖4-7所示為典型的泵傳動端。其減速機(jī)構(gòu)全部置于泵外,箱體空間較大,飛濺潤滑,各運(yùn)動件的連接都很簡單,箱內(nèi)零件由后端蓋置入裝配。機(jī)身采用鋼板焊接,曲軸為球墨鑄鐵,其內(nèi)部鉆有小孔用以對連桿和滾動軸承進(jìn)行強(qiáng)制潤滑。該機(jī)座配套功率140kW,泵速200-500次/mln。
為更大限度地減小總體尺寸,圖4-8所示傳動端將減速的齒輪副置于箱內(nèi),在兩個曲軸軸肩上設(shè)置一對相向的斜齒輪組成人字齒輪,動力由主動齒輪軸輸入。該傳動端由于齒輪尺寸大,仍為飛濺潤滑。箱內(nèi)空間相對較小。為了保證端部箱壁油封壽命,在滑履前部設(shè)有卸壓泄油孔。為了便于安裝,特意另加了軸承座。有些泵的傳動端與液力端的連接很講究,采用球面點(diǎn)接觸、上下卡環(huán)連接方式,這種連接尤其適用于高壓泵的柱塞對中調(diào)心。該泵則采用連接桿方式。 曲軸常用材料為40、45、40Cr、35CrMo、QT600-3等。
連桿長是指連桿大頭和小頭孔的中心距L。連桿比是指曲柄銷半徑r與連桿長L之比入=r/L,在結(jié)構(gòu)允許的條件下,應(yīng)使^≤1/4。上述經(jīng)驗(yàn)公式給出了傳動端的基本尺寸,但應(yīng)用時需注意:經(jīng)驗(yàn)總是偏于保守的。
液力端是高壓泵的特殊所在,技術(shù)參數(shù)的不同決定了不同的往復(fù)密封,進(jìn)、出水閥組,甚至不同的材料選擇。同時,泵的系列化產(chǎn)品主要就是由液力端柱塞直徑變化而來的。
液力端高壓缸由內(nèi)嵌雙層缸套組成,單孔徑向壓縮套筒不存在交叉孔的危害、不承受缸體拉伸應(yīng)力,而這兩點(diǎn)是導(dǎo)致缸體失效的主要因素;進(jìn)、出水閥組呈水平布置,出水閥芯又是進(jìn)水閥芯的導(dǎo)向,閥組只有一個彈簧,這同傳統(tǒng)泵必不可少的排出閥彈簧不一樣,閥組共用一個彈簧減少了閥簧失效的可能性;柱塞為陶瓷或鎳鉻合金,表面噴涂后硬度達(dá)60HRC;密封填料為彈簧預(yù)載無調(diào)節(jié),填料呈V型或矩形;吸入與排出通道同置于壓塊上。該泵壓力為200MPa。
立式泵液力端,其進(jìn)、出水閥呈串式垂直布置,進(jìn)水閥為平板閥、出水閥為下導(dǎo)翼錐閥。當(dāng)柱塞下行時,柱塞缸套外圍液腔的清水向上進(jìn)入平板吸人閥和出水閥間的空腔;當(dāng)柱塞上行時,這部分水則由出水閥壓入排出管路。可以看到,柱塞前端至出水閥的余隙容積很小。往復(fù)密封依賴于套筒,套筒與進(jìn)水閥座間的密封由彈簧壓緊。3個缸體由泵頭貫通。 圖4 -13所示的液力端壓力可達(dá)140MPa,功率220kWo其特點(diǎn)是進(jìn)、出水閥組依次與柱塞呈水平同軸心布置,均為平板閥,適應(yīng)于大流量;進(jìn)水閥座又是出水閥座;液缸分段,便于加工、安裝,但多了端面密封。其缺點(diǎn)是進(jìn)水閥置于液缸內(nèi),水平動作容易卡阻。
液力端的進(jìn)、出水閥組與柱塞呈垂直布置,閥芯均為錐閥(根據(jù)結(jié)構(gòu)可上導(dǎo)向進(jìn)水閥,也可下導(dǎo)向出水閥,現(xiàn)多采用通用的下導(dǎo)向錐閥),一般用在130kW以下的高壓泵上。它靠閥的自重垂直啟閉,非常可靠。缺點(diǎn)是不適應(yīng)大流量泵。水切割機(jī)分體式液缸的吸水和排水都分別做成一個流道起著連接三缸的作用,液力端的進(jìn)、出水閥組則呈L型布置,均為下導(dǎo)翼錐閥。