一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构的制作方法

1.本发明涉及柱塞泵领域，具体是一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构。

背景技术：

2.高压柱塞泵在各个工业领域有着广泛的应用，作为煤炭开采工业中液压支护系统、石油开采工业中油田注水系统、水刺法非织造布制造工业中高压供水系统以及高压水清洗(包括除锈、破碎)成套装备中的高压水发生设备，是整个系统的“心脏”。高压柱塞泵主要由动力端和液力端两大部分组成，动力端将驱动机的旋转动力减速并转换为滑块的往复运动。在动力端与液力端相连接的部位，滑块与柱塞连接，将动力传递给液力端的柱塞，液力端柱塞的往复运动结合吸入阀和排出阀的启闭运动，实现对介质的吸入和排出功能。
3.传统的柱塞连接方式，一是采用螺纹直接连接，即柱塞上加工外螺纹，滑块上加工内螺纹，柱塞直接拧入滑块进行连接。这种连接方式的缺点是柱塞与滑块不能自对中，因为动力端箱体和液力端泵体是分开加工的，无法保持箱体的孔与泵体的孔严格对中，如果偏差较大时，将会造成柱塞偏磨，使得柱塞密封寿命短，工作不可靠。二是采用两个半环和弹性挡圈作为连接结构，这种连接方式的优点是柱塞与滑块不是硬连接方式，可以实现自对中，但缺点是不能预紧和防松，柱塞在排程时与滑块端部顶紧，吸程时因没有端部介质的载荷作用，在阻力和惯性作用下柱塞与滑块端部会形成间隙，当进入下一个排程时，柱塞又与滑块端部顶紧，因此柱塞会对滑块形成周期性冲击，当冲击力过大时会造成滑块端部损坏，螺纹在周期性的松紧变化过程中易发生松脱，因此亟待解决。

技术实现要素：

4.为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构。本发明在实现柱塞和滑块自对中的同时还可预紧防松。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，柱塞以及滑块同轴布置，该连接机构包括至少一组弹性件，弹性件的弹性力方向与滑块轴线平行且弹性件使柱塞以及滑块具有相向运动趋势。
7.作为本发明进一步的方案：滑块与连接螺母同轴螺纹配合，柱塞沿轴向贯穿连接螺母后延伸至滑块的螺纹槽内且柱塞与连接螺母之间沿径向存在间隙，弹性件对柱塞施加朝向滑块方向的弹性力。
8.作为本发明再进一步的方案：柱塞上沿径向设有定位凸起，连接螺母上设置有与弹性件位置对应的推力滚针轴承，弹性件的两端分别与定位凸起以及推力滚针轴承抵接。
9.作为本发明再进一步的方案：所述定位凸起为套设在柱塞外的卡环，柱塞上沿周向开设有环形槽且环形槽内固定有用于和卡环构成抵接配合的挡圈，所述挡圈用于阻止卡环向滑块方向运动。
10.作为本发明再进一步的方案：所述卡环远离连接螺母的一侧沿轴向开设有锥面槽，锥面槽沿远离连接螺母方向口径逐渐扩大，挡圈与卡环的锥面槽槽壁抵接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述连接螺母沿轴向开设有与螺纹槽连通的安装腔，推力滚针轴承、弹性件均布置在安装腔内。
12.作为本发明再进一步的方案：所述弹性件为套设在柱塞上的碟形弹簧。
13.作为本发明再进一步的方案：所述挡圈为钢丝挡圈。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1、本发明的柱塞和滑块非直接连接，通过引入连接螺母，使连接螺母与柱塞形成螺纹配合，与此同时柱塞沿连接螺母轴向贯穿连接螺母后与滑块抵接，由于连接螺母和柱塞之间沿径向存在间隙，柱塞可在连接螺母内产生小幅度的浮动，因此即使液力端泵体安装柱塞的孔与动力端箱体安装滑块的孔同心度存在一定的偏差，柱塞也可与滑块实现自对中，避免了柱塞偏磨现象的发生，且通过弹性件对柱塞施加朝向滑块方向的弹性力，在实现柱塞和滑块自对中的同时还可预紧防松。
16.2、本发明在连接螺母内开设安装槽用于安装推力滚针轴承，在将连接螺母拧入滑块中时，由于推力滚针轴承的作用，产生相对旋转的零部件之间可保持滚动摩擦配合，摩擦的阻力较小，不会发生卡死现象，可使得连接螺母完全拧到位以保证可靠的预紧力，反向旋拧连接螺母松开连接时由于推力滚针轴承的存在也可较为轻松的完成解锁过程。
17.3、本发明将碟形弹簧作为弹性件，在其安装完成后被压缩产生预紧力，使连接螺母的螺纹与滑块配合张紧，在柱塞和滑块同步往复运动载荷循环变化时螺母不会松开，可保持较好的防松效果。
18.4、本发明在柱塞上开设有环形槽以便于固定挡圈，同时在卡环上沿轴向开设锥面槽，锥面槽可适应不同直径的挡圈并与挡圈抵接配合，从而产生对挡圈径向压紧的力，使挡圈在受到轴向预紧载荷作用下不至于从环形槽中脱出。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.图中：
21.1、连接螺母；2、推力滚针轴承；3、弹性件；
22.4、卡环；5、挡圈；6、柱塞；7、滑块。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1，本发明实施例中，一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，包括同轴布置的柱塞6以及滑块7，滑块7朝向柱塞6的一侧沿轴向开设有螺纹槽，并通过螺纹槽与连接螺母1同轴螺纹配合。
25.柱塞6沿轴向贯穿连接螺母1从而延伸至滑块7的螺纹槽内并与滑块7抵接，柱塞6
与连接螺母1之间存在间隙以使得柱塞6可在连接螺母1内小幅度浮动。
26.所述连接螺母1朝向柱塞6的一侧沿轴向开设有安装腔，安装腔与滑块7的螺纹槽连通，安装腔为柱状腔体，与安装腔尺寸吻合的推力滚针轴承2固定在安装腔内。
27.柱塞6位于安装腔内的柱身上沿周向开设有环形槽，挡圈5套设固定在柱塞6的环形槽内，挡圈5优选为钢丝挡圈。
28.柱塞6上还套设有与柱塞6滑动配合的卡环4，卡环4相邻滑块7的一端沿柱塞6轴向开设有锥面槽，锥面槽沿远离连接螺母1方向口径均匀扩大。卡环4的锥面槽内壁与柱塞6上的挡圈5抵接配合。
29.推力滚针轴承2与卡环4之间设置有弹性件3，弹性件3的两端分别与推力滚针轴承2以及卡环4抵接。弹性件3优选为套设在柱塞6上的碟形弹簧，弹性件3对卡环4沿柱塞6轴向且朝向滑块7方向的弹性力，挡圈5在卡环4的滑动路径上以阻止卡环4向滑块7方向滑动。
30.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
31.本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
32.还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
33.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
34.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：

1.一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，柱塞(6)以及滑块(7)同轴布置，该连接机构包括至少一组弹性件(3)，弹性件(3)的弹性力方向与滑块(7)轴线平行且弹性件(3)使柱塞(6)以及滑块(7)具有相向运动趋势。2.根据权利要求1所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，滑块(7)与连接螺母(1)同轴螺纹配合，柱塞(6)沿轴向贯穿连接螺母(1)后延伸至滑块(7)的螺纹槽内且柱塞(6)与连接螺母(1)之间沿径向存在间隙，弹性件(3)对柱塞(6)施加朝向滑块(7)方向的弹性力。3.根据权利要求2所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，柱塞(6)上沿径向设有定位凸起，连接螺母(1)上设置有与弹性件(3)位置对应的推力滚针轴承(2)，弹性件(3)的两端分别与定位凸起以及推力滚针轴承(2)抵接。4.根据权利要求3所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，所述定位凸起为套设在柱塞(6)外的卡环(4)，柱塞(6)上沿周向开设有环形槽且环形槽内固定有用于和卡环(4)构成抵接配合的挡圈(5)，所述挡圈(5)用于阻止卡环(4)向滑块(7)方向运动。5.根据权利要求4所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，所述卡环(4)远离连接螺母(1)的一侧沿轴向开设有锥面槽，锥面槽沿远离连接螺母(1)方向口径逐渐扩大，挡圈(5)与卡环(4)的锥面槽槽壁抵接。6.根据权利要求3～5中任意一项所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，所述连接螺母(1)沿轴向开设有与螺纹槽连通的安装腔，推力滚针轴承(2)、弹性件(3)均布置在安装腔内。7.根据权利要求2～5中任意一项所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，所述弹性件(3)为套设在柱塞(6)上的碟形弹簧。8.根据权利要求4或5所述的一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，其特征在于，所述挡圈(5)为钢丝挡圈。

技术总结

本发明公开了一种具有预紧防松功能的自对中式柱塞连接结构，柱塞以及滑块同轴布置，该连接机构包括至少一组弹性件，弹性件的弹性力方向与滑块轴线平行且弹性件使柱塞以及滑块具有相向运动趋势。本发明的柱塞和滑块非直接连接，通过引入连接螺母，使连接螺母与柱塞形成螺纹配合，与此同时柱塞沿连接螺母轴向贯穿连接螺母后与滑块抵接，由于连接螺母和柱塞之间沿径向存在间隙，柱塞可在连接螺母内产生小幅度的浮动，因此即使液力端泵体安装柱塞的孔与动力端箱体安装滑块的孔同心度存在一定的偏差，柱塞也可与滑块实现自对中，避免了柱塞偏磨现象的发生，且通过弹性件对柱塞施加朝向滑块方向的弹性力，在实现柱塞和滑块自对中的同时还可预紧防松。的同时还可预紧防松。的同时还可预紧防松。