一种适用于高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的冷却结构

摘要

一种适用于高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的冷却结构,在高压水除鳞泵的柱塞中间部位采用特殊的结构设计，从外部引入冷却水，在柱塞的中间段形成环柱塞表面的冷却水环带，柱塞做高速直线运动，柱塞和密封高速摩擦产生的热量被冷却水迅速带走，撒热的速度远大于产生热的速度，热量无法有效的集聚，使得温度控制在一定的范围内不会升高，避免了高温对柱塞的加速磨损，提高了柱塞的使用寿命。在柱塞得到冷却的同时，通过对周围接触部件的特殊导水通道设计，使得密封也得到了间接的冷却，密封使用寿命得到了提高，整体高压水除鳞泵的寿命提高，备件和维护成本大幅度降低。

说明书

技术领域

本发明涉及高压水柱塞泵领域，具体为一种适用于高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的冷却结构。

背景技术

高压水柱塞泵广泛使用在钢铁行业的金属热成型加工领域，用于清除钢铁原料加热后表面形成的氧化铁皮。柱塞在缸体内做高速往复直线运动，和包裹它的密封结构高速摩擦产生高温，高温加速了柱塞表面和密封组件的磨损，短时间内就会造成密封和柱塞表面的磨损，无法维持高压，严重影响高压水柱塞除鳞泵的正常使用。本发明公开了一种高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的水冷却结构，将泵吸入侧的带压水引入柱塞缸的中段，通过填料环和导水隔环的特水导水结构设计，冷却水围绕柱塞中断表面，在柱塞的往复运动中对柱塞和周边结构进行冷却，降低了密封和柱塞表面磨损的速度，提高了柱塞和密封的使用寿命。

现有技术中存中的问题是：高压水除鳞泵的柱塞，是将吸入的低压水进行高速压缩，形成高压水射流，通过排液阀排出到高压管道的增压装置。柱塞在缸体内做高速往复直线运动，和包裹它的密封结构高速摩擦产生高温，高温加速了柱塞表面和密封组件的磨损，长时间高温运行会发展成漏水泄压，输出压力会大幅度降低，严重影响高压水柱塞除鳞泵的正常使用。

传统的柱塞没有水冷却结构，柱塞高速运动时产生的高热短时间内无法被带走，高热集聚产生的高温加速了柱塞表面的磨损，长时间磨损造成柱塞密封泄漏失压，必须停机检修更换柱塞和密封，使用成本高且造成了生产中断。

发明内容

在高压水除鳞泵的柱塞中间部位采用特殊的结构设计，从外部引入冷却水，在柱塞的中间段形成环柱塞表面的冷却水环带，柱塞做高速直线运动，柱塞和密封高速摩擦产生的热量被冷却水迅速带走，撒热的速度远大于产生热的速度，热量无法有效的集聚，使得温度控制在一定的范围内不会升高，避免了高温对柱塞的加速磨损，提高了柱塞的使用寿命。

在柱塞得到冷却的同时，通过对周围接触部件的特殊导水通道设计，使得密封也得到了间接的冷却，密封使用寿命得到了提高，整体高压水除鳞泵的寿命提高，备件和维护成本大幅度降低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的冷却结构，包括由高压水柱塞、增压缸体、柱塞缸体、增压盖、柱塞体压盖形成的冷却室腔体；由入水口、增压缸底环、导水隔环填料环和出水口形成的冷却水流道系统，实现了对水柱塞、背压密封组一、背压密封组二的冷却,冷却水口位于柱塞缸的正上方，冷却水来自主泵的吸入侧，通过管线接到入，水充满增压缸底环外圆面上的沟槽，通过增压缸底环上的径向孔，充满增压缸底环内圆面和柱塞外圆面形成的环柱塞冷却水带，水向左延申，充满了导水隔环的内圆面和柱塞外圆面之间的空隙，环柱塞冷却水带宽度扩大。

所述冷却水带水带位于柱塞的中间部位，冷却水沿着导水隔环的径向孔流向隔环外圆面沟槽中，通过热传导冷却了静密封，环柱塞水带左侧冷却了填料环通过热传导冷却了背压密封组一，右侧冷却了增压缸底环通过热传导冷却了背压密封组二，冷却后的热水汇集到出水口，从出水口排出到泵体内，再通过泵体的排水口排到泵站的排水沟内，完成了对柱塞和柱塞密封的冷却。

引入的冷却水通过导流孔，充慢了增压缸底环和柱塞之间形成的环带间隙，为高速运动的柱塞进行冷却，增压缸底环外圆面和内圆面开槽，中间通过导流孔联通，将冷却水引入到柱塞表面，对柱塞进行冷却。

进水口将外部带压冷却水引入柱塞缸内部，增压缸体上沿半径方向上开孔，引入外部冷却水，顶端螺纹设计便于连接冷却水管线。

增压缸底环和柱塞面之间轴向间隙，便于冷却水充入和柱塞整个圆周上接触，增大冷却散热面积，增压缸底环外部开槽，内部开槽，外部槽和内部槽通过4个径向孔导通，外部水进入后立即充入内部槽和柱塞表面形成的环柱塞面冷却水带，带走柱塞高速运动产生的热量。

导水隔环扩大冷却水冷却面积和范围，导水隔环内部开槽，外部开槽，径向开粗大的导水孔，冷却水进入环柱塞冷却水带后进一步向左延申，扩大了环柱塞的冷却面积，冷却水通过粗大的导水孔导向外侧，通过传导散热也冷却了柱塞周围的密封和其他结构

出水口将冷却后的热水排出柱塞泵外部，增大排水孔径的截面积，增加排水速度，避免热水集聚，及时带走热量，保证冷却效果。

与背景技术相比，本申请提案有何技术优点：在高压水柱塞除鳞泵的柱塞中增加设计了柱塞的水冷结构，及时带走了柱塞高速运动产生的热量，有效的降低了柱塞和周围原件的温度，避免了高温产生的加速磨损，提高了柱塞和密封的使用寿命，提高了高压水泵的保压能力，降低了备件消耗，减少了维修工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的剖面结构图；

图3为本发明的局部放大图

具体实施方式

一种适用于高压水柱塞除鳞泵的柱塞和密封的冷却结构，包括由高压水柱塞1、增压缸体2、柱塞缸体3、增压盖4、柱塞体压盖5形成的冷却室腔体；由入水口6、增压缸底环7、导水隔环9填料环9和出水口形成的冷却水流道系统，实现了对水柱塞1、背压密封组一19、背压密封组二20的冷却, 冷却水口位于柱塞缸的正上方，冷却水来自主泵的吸入侧，通过管线接到入，水充满增压缸底环6外圆面上的沟槽，通过增压缸底环6上的径向孔，充满增压缸底环6内圆面和柱塞外圆面形成的环柱塞冷却水带，水向左延申，充满了导水隔环7的内圆面和柱塞外圆面之间的空隙，环柱塞冷却水带宽度扩大。

所述冷却水带水带位于柱塞的中间部位，冷却水沿着导水隔环7的径向孔流向隔环外圆面沟槽中，通过热传导冷却了静密封14，环柱塞水带左侧冷却了填料环9通过热传导冷却了背压密封组一19，右侧冷却了增压缸底环6 通过热传导冷却了背压密封组二20，冷却后的热水汇集到出水口，从出水口排出到泵体内，再通过泵体的排水口排到泵站的排水沟内，完成了对柱塞和柱塞密封的冷却。