水切割机以曲柄连杆机构为传动端的机动往复泵,一方面通过这一机构把原动机的旋转运动转化为柱塞的往复运动,一方面则经它把原动机的机械能传递给被输送液体。
泵的传动端应该是运行平稳、温升正常、无异常声响,且尺寸较小。传动端虽然看似相同,然而一个好的机座总是有特色的。图4-7所示为典型的泵传动端。其减速机构全部置于泵外,箱体空间较大,飞溅润滑,各运动件的连接都很简单,箱内零件由后端盖置入装配。机身采用钢板焊接,曲轴为球墨铸铁,其内部钻有小孔用以对连杆和滚动轴承进行强制润滑。该机座配套功率140kW,泵速200-500次/mln。
为更大限度地减小总体尺寸,图4-8所示传动端将减速的齿轮副置于箱内,在两个曲轴轴肩上设置一对相向的斜齿轮组成人字齿轮,动力由主动齿轮轴输入。该传动端由于齿轮尺寸大,仍为飞溅润滑。箱内空间相对较小。为了保证端部箱壁油封寿命,在滑履前部设有卸压泄油孔。为了便于安装,特意另加了轴承座。有些泵的传动端与液力端的连接很讲究,采用球面点接触、上下卡环连接方式,这种连接尤其适用于高压泵的柱塞对中调心。该泵则采用连接杆方式。 曲轴常用材料为40、45、40Cr、35CrMo、QT600-3等。
连杆长是指连杆大头和小头孔的中心距L。连杆比是指曲柄销半径r与连杆长L之比入=r/L,在结构允许的条件下,应使^≤1/4。上述经验公式给出了传动端的基本尺寸,但应用时需注意:经验总是偏于保守的。
液力端是高压泵的特殊所在,技术参数的不同决定了不同的往复密封,进、出水阀组,甚至不同的材料选择。同时,泵的系列化产品主要就是由液力端柱塞直径变化而来的。
液力端高压缸由内嵌双层缸套组成,单孔径向压缩套筒不存在交叉孔的危害、不承受缸体拉伸应力,而这两点是导致缸体失效的主要因素;进、出水阀组呈水平布置,出水阀芯又是进水阀芯的导向,阀组只有一个弹簧,这同传统泵必不可少的排出阀弹簧不一样,阀组共用一个弹簧减少了阀簧失效的可能性;柱塞为陶瓷或镍铬合金,表面喷涂后硬度达60HRC;密封填料为弹簧预载无调节,填料呈V型或矩形;吸入与排出通道同置于压块上。该泵压力为200MPa。
立式泵液力端,其进、出水阀呈串式垂直布置,进水阀为平板阀、出水阀为下导翼锥阀。当柱塞下行时,柱塞缸套外围液腔的清水向上进入平板吸人阀和出水阀间的空腔;当柱塞上行时,这部分水则由出水阀压入排出管路。可以看到,柱塞前端至出水阀的余隙容积很小。往复密封依赖于套筒,套筒与进水阀座间的密封由弹簧压紧。3个缸体由泵头贯通。 图4 -13所示的液力端压力可达140MPa,功率220kWo其特点是进、出水阀组依次与柱塞呈水平同轴心布置,均为平板阀,适应于大流量;进水阀座又是出水阀座;液缸分段,便于加工、安装,但多了端面密封。其缺点是进水阀置于液缸内,水平动作容易卡阻。
液力端的进、出水阀组与柱塞呈垂直布置,阀芯均为锥阀(根据结构可上导向进水阀,也可下导向出水阀,现多采用通用的下导向锥阀),一般用在130kW以下的高压泵上。它靠阀的自重垂直启闭,非常可靠。缺点是不适应大流量泵。水切割机分体式液缸的吸水和排水都分别做成一个流道起着连接三缸的作用,液力端的进、出水阀组则呈L型布置,均为下导翼锥阀。