阅读说明：本技术 具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵 (Rotary piston type high-pressure pump with energy recovery function ) 是由 朱荣辉 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵,包括壳体、驱动机构、若干活塞组件、缸体转子组件和配流机构；驱动机构、活塞组件、缸体转子组件和配流机构依次安装在壳体内；活塞组件一端与驱动机构连接,另一端位于缸体转子组件的缸体内,将缸体分为有杆的能量回收腔和无杆的泵腔,随着缸体转子组件的转动,活塞组件在驱动机构的作用下在缸体转子组件中的缸体内往复运动；配流机构包括配流窗口和设置在缸体转子组件和壳体上的加压流体以及能量回收流体的进、出流道,将缸体转子组件上各缸体的泵腔流道与壳体上加压流体的低压进口和高压出口流道交替对接,能量回收腔与相应的能量回收流道接通,提高高压加压与能量回收的效率。(The invention relates to a rotary piston type high-pressure pump with an energy recovery function, which comprises a shell, a driving mechanism, a plurality of piston assemblies, a cylinder rotor assembly and a flow distribution mechanism, wherein the shell is provided with a plurality of piston assemblies; the driving mechanism, the piston assembly, the cylinder rotor assembly and the flow distribution mechanism are sequentially arranged in the shell; one end of the piston assembly is connected with the driving mechanism, the other end of the piston assembly is positioned in the cylinder body of the cylinder body rotor assembly, the cylinder body is divided into an energy recovery cavity with a rod and a pump cavity without a rod, and the piston assembly reciprocates in the cylinder body rotor assembly under the action of the driving mechanism along with the rotation of the cylinder body rotor assembly; the flow distribution mechanism comprises a flow distribution window, and inlet and outlet channels for pressurized fluid and energy recovery fluid which are arranged on the cylinder rotor assembly and the shell, pump cavity channels of each cylinder on the cylinder rotor assembly are alternatively butted with low-pressure inlet and high-pressure outlet channels of the pressurized fluid on the shell, and the energy recovery cavity is communicated with the corresponding energy recovery channels, so that the efficiency of high-pressure pressurization and energy recovery is improved.)

具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵

技术领域

本发明属于反渗透技术中所需要的高压泵、能量回收器等设备领域，特别是一种具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵。

背景技术

反渗透技术是一种利用膜法反渗透原理，将液体加压后使溶剂穿过半透膜或者说分子筛，将液体溶质和溶剂进行分离的技术。被广泛应用于液体浓缩，溶质分离、污水处理、苦咸水淡化、海水淡化等领域。

在该项技术中，对液体实施高压力的加压需要消耗很多的能量，同时，要将浓缩液中的高压势能进行有效的回收，以节约反渗透过程所消耗的能量。因此，反渗透技术涉及两项关键的设备：高压泵(HP-HighPressurePump)和能量回收器(ERD-EnergyRecoveryDevice)。在采用反渗透原理的膜法海水淡化厂中，即便采用了高效的能量回收器，总的能耗成本，依然占据到运行成本的50％以上。如何进一步提高这两个设备的效率，降低其成本，是反渗透技术设备的发展方向。

1.高压泵：

已经得以广泛应用的高压泵技术包括柱塞泵和离心泵两类。

柱塞泵是容积泵，通过柱塞在缸体中往复运动引起的容积变化来施压，效率可高达90％以上。柱塞泵根据配流方式的不同又分为阀配流和旋转配流。根据缸体和主轴的位置关系又分为缸体轴线和主轴轴线垂直的径向柱塞泵以及缸体轴线和主轴轴线平行的轴向柱塞泵。由于柱塞泵毕竟是往复运动机构，机械和流体的往复运动惯性力必然会引起振动和噪声，无论阀配流还是旋转配流，其流体PV值都将受到制约，比较适合小流量高压反渗透装置。

离心泵是利用旋转叶片驱动流体高速旋转所产生的离心力来加压，在需要高压的情况下，就会需要串联多级离心叶轮来加压，总体效率较低，一般在80％左右，且高效区比较窄，适应于固定产能大流量中高压的反渗透装置。

2.能量回收器：

早期的能量回收器采用水轮机原理，能量回收效率在70％以下。在一些小型应用中，逐步发展出将油液压马达技术转移到直接的流体能量回收器中，如基于轴向柱塞式马达，叶片式马达和齿轮马达的能量回收器面世。随着技术的进步，回收效率高达90％以上的等压交换技术得到应用，其中最为成功的有无活塞旋转配流转动缸体结构的能量回收器，以及阀配流固定缸体的能量回收器。在无活塞的能量回收器中，在浓缩液和原液间没有物理分割的活塞，必然会产生参混现象，导致系统效率降低。在以阀配流的能量回收器中，需要降低冲击振动以提高使用寿命，以及如何减少阀控导致的系统复杂化。

在目前的大中型反渗透系统中，高压泵和能量回收器是两个独立的设备，即便在一些小型的应用中，为了简化系统，也只是将两个设备同轴安装，比如，将轴向高压柱塞泵和叶片式马达，或者与另一个轴向柱塞式马达联轴组成高压泵与能量回收装置，以便节省安装空间，简化设备连接，但这种结构的能量回收效率仍然比较低。最近十几年间，也曾出现过一些试图将等压交换能量回收结合到高压泵中来的设想，都因结构设计上的缺陷而未能进入工业应用。

由本人发明并获得授权的中国专利申请号CN201210324608.0“膜法海水淡化高压泵与能量回收一体化装置”，提出了将高压泵和能量回收器功能在单一结构上完成的基本思路：通过一组单出杆的活塞体和活塞缸构成有杆腔和无杆腔，将有杆腔作为能量回收腔，把无杆腔作为高压泵腔，在活塞运动时，即可同时完成加压与能量回收的功能，即“一缸二用”。该发明用液压加压代替离心加压，用有活塞隔离的等压交换代替无活塞的等压交换，实践证明，可使得RO系统效率相比传统离心泵加旋转水活塞能量回收器模式大幅度提高达10％以上。管路连接简单，所占空间减少，制造难度降低，特别是其具有的能在很宽的流量、压力范围内高效运行的特点，使其能在可变含盐量、可变流量以及可变能源供应等领域发挥作用。比如和不稳定的太阳能、风能等新能源直接耦合匹配使用，可大幅度降低新能源的成本；又比如该装置能在雨水、苦咸水、海水、再生水等不同含盐量多种水源供应时的自动匹配和适应，从而无需配套多种设备来应对，能极大简化水处理的流程，大大降低总投资成本。但该系统采用液压缸驱动和阀配流，涉及液压泵，液压油路，控制水阀和相应的电气控制系统，系统结构相对还是比较复杂，还存在可以改进和优化的空间。

综上所述，目前反渗透技术存在的问题，也即发展的方向是如何进一步提高能效，简化结构，降低设备的投资成本和运行成本。

发明内容

本发明的目的，旨在基于本人发明的中国专利申请号CN201210324608.0“膜法海水淡化高压泵与能量回收一体化装置”的基本思路，改用轴向柱塞泵的驱动机制和创新的旋转配流替代液压缸驱动和阀控配流的机制，提供一种集能量回收功能于一体的旋转活塞式高压泵反渗透装置，实现：

1.进一步提高高压加压与能量回收的效率；

2.结构更简单，制作更容易，生产成本更低。

3.系统更可靠，维修更方便。

本发明的目的是这样实现的：

本发明公开了一种具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵，包括壳体、驱动机构、若干活塞组件、设置有若干缸体的缸体转子组件和配流机构；所述驱动机构、活塞组件、缸体转子组件和配流机构依次安装在壳体内；所述活塞组件一端与驱动机构连接，另一端位于缸体转子组件的缸体内，将缸体分为有杆的能量回收腔和无杆的泵腔，随着缸体转子组件的转动，活塞组件在驱动机构的作用下在缸体转子组件中的缸体内往复运动；所述配流机构包括加压流体和能量回收流体的配流窗口和设置在缸体转子组件和壳体上的加压流体以及能量回收流体的进、出流道，其配流窗口与缸体转子组件转动配合，在缸体转子组件转动时，将缸体转子组件上各缸体的泵腔流道与壳体上加压流体的低压进口和高压出口流道交替对接，同步地，将缸体转子组件上各缸体的能量回收腔流道与壳体上需要进行能量回收的流体的低压出口和高压进口流道交替接通。

进一步地，所述驱动机构为斜轴机构，所述斜轴机构包括驱动盘、主轴一和回程盘一，所述驱动盘与主轴一同轴固定连接，且沿着驱动盘周向等间距分布有若干球窝，所述回程盘一与驱动盘螺纹固定连接，所述驱动盘和回程盘一一起与活塞组件的一端构成球铰连接，所述驱动盘的轴线与缸体转子组件轴心线之间有第一斜角，在所述驱动盘和缸体转子同步旋转时，驱动活塞组件在缸体转子组件的缸体中往复运动。

进一步地，所述驱动机构为斜盘机构，所述斜盘机构包括主轴二、斜盘和回程盘二，所述回程盘二和斜盘共同限定活塞组件的一端在斜盘上的滑动连接，所述主轴二与缸体转子组件周向固定连接并同步旋转，所述斜盘的轴线与缸体转子组件轴心线之间有第二斜角，主轴二带动缸体转子组件旋转，驱动活塞组件的一端在斜盘上滑动时，另一端在缸体转子组件中往复运动。

进一步地，所述能量回收腔的腔体截面积与泵腔的腔体截面积之比等于需要能量回收的流体流量与需要加压的流体流量之比。

进一步地，所述配流机构包括一个在缸体转子中心设置的具有高、低压两个独立能量回收流道的中心配流轴，配流机构的能量回收配流窗口一径向设置在中心配流轴上。

进一步地，所述配流机构包括有在缸体转子组件的每一个缸体内侧设置的轴向能量回收腔，以及在泵腔配流窗口内侧对应设置的月牙形能量回收配流窗口二，所述能量回收配流窗口二位于缸体转子组件和壳体之间。

进一步地，在所述缸体转子组件与配流机构高压配流窗口的对面设置有静压平衡区。

进一步地，所述主轴一或主轴二上设置有轴承，所述轴承为油或脂润滑的滚动轴承

本发明的有益效果：

1.系统更加简化，效率进一步提升：

对于大中型的海水淡化系统而言，本发明的具有能量回收功能的轴向活塞式高压泵，将传统反渗透系统的高压泵，能量回收器、增压泵以及其连接的管路阀门都简化为了一个设备，系统效能比用传统设备的不足70％提升到85％以上，能耗因此降低15％，使得造水成本大幅度降低。

2.制造更加容易，生产成本进一步下降：

对于生产商而言，本发明的高压泵，结构和现有液压泵相近，现有液压泵生产厂家无需购置新的设备即可投产，而且，不同于离心泵每个型号适用的流量压力区间很窄。本发明的泵，属于容积泵，一个型号可以向下覆盖相当宽的流量和压力范围，型谱少，制造设备投入少，生产成本降低。

对于设备使用方而言，采用该设备，节省了安装空间、大量管道阀门和设备安装工程费用，初始投资减少。

3.运行操作简单，维修方便，运维成本低：

本发明的反渗透设备，一键启停，无需复杂的启停控制和过流过压、流量平衡处理。而且，在同等产能条件下，本设备体积小，重量轻，加上本发明中，将摩擦副易损件全部与主体独立，采用嵌入式结构，易于拆卸和安装的更换操作。从而，运维成本降低。

4.可靠性提高，无故障时间和使用寿命延长：

简化的结构使故障点减少；优化合理的设计和材料的选择，易损件的嵌入式设计，在尽可能避免发生故障的同时，延长了泵的使用寿命。

附图说明

以下结合三个实施案例和对应的附图，做进一步说明。以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：本发明实施例1之高压斜轴泵的主视图；

图2：本发明实施例1之高压斜轴泵的活塞体和活塞缸结构剖视图；

图3：本发明实施例2之高压斜盘泵的主视图；

图4：本发明实施例1及2之高压斜盘泵缸体与活塞体的结构剖视图；

图5：本发明实施例1及2之高压斜盘泵的配流轴出口端剖视图；

图6：本发明实施例1及2之高压泵的缸体转子三维示意图；

图7：本发明实施例1及2之高压泵的中心配流轴三维示意图；

图8：本发明实施例1及2之高压泵的能量回收腔配流断面剖视图；

图9：本发明实施例1及2之高压泵的能量回收腔配流环与滑动轴承环三维示意图；

图10：本发明实施例1及2之缸体转子后盖及泵腔通道示意图；

图11：本发明实施例1及2之配流盘及配流窗口示意图；

图12：本发明实施例3之端面配流斜轴泵主视图；

图13：本发明实施例3之端面配流斜轴泵缸体转子体三维示意图；

图14：本发明实施例3之端面配流斜轴泵缸体转子后端盖三维示意图；

图15：本发明实施例3之端面配流斜轴泵的配流盘三维示意图。图例：1.壳体；11.前壳；12.中壳；13.尾壳；14.泄流孔一；2.驱动机构；21.斜轴机构一；210.锥齿轮组件；211.主轴一；212.前轴承一；213.后轴承一；214.端面密封；215.驱动盘；216.球窝；217.径向密封；218.回程盘一；219.预压弹簧；22.斜盘机构；221.主轴二；222.旋转唇口密封圈；223.前轴承二；224.O型密封圈；225.斜盘；226.回程盘二；227.回程盘球铰预压弹簧；228.回程盘球铰；23.斜轴机构二；230.球铰接组件；231.中心轴；232.双密封圈；233.尾部轴承；3.活塞组件；31.活塞组件一；311.推杆大球；312.推杆；313.活塞杆；314.推杆小球；315.推杆小球窝；316.活塞盘；317.通流小孔；32.活塞组件二；321.活塞杆球头；322.滑靴；323.活塞杆一；324.活塞及密封；4.缸体转子组件；41.缸盖密封座；42.缸体转子前盖；43.缸体转子；44.缸体及缸套；45.缸体转子后盖；46.外滑动轴承环；5.配流机构；51.轴配流；511.待加压流体配流盘一；512.中心配流轴；513.待加压流体低压进口一；514.待能量回收流体低压出口一；515.待加压流体高压出口一；516.待能量回收流体高压进口一；517.转子后滑动轴承环；518.能量回收腔配流环与滑动轴承环；52.端面配流；521.待加压流体配流盘二；522.旋转轴密封圈；523.待加压流体低压进口二；524.待能量回收流体低压出口二；525.待加压流体高压出口二；526.待能量回收流体高压进口二；527.密封圈；528.泄流孔二；A.能量回收腔；B.泵腔；C.加压流体和能量回收流体的配流窗口；D.加压流体以及能量回收流体的进、出流道；E.高、低压两个独立能量回收流道；F.能量回收配流窗口一；G.静压平衡区；H.轴向能量回收流道；J.泵腔配流窗口；K.能量回收配流窗口二。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

一种具有能量回收功能的旋转活塞式高压泵，包括壳体1、驱动机构2、若干活塞组件3、设置有若干缸体的缸体转子组件4和配流机构5；所述驱动机构2、活塞组件3、缸体转子组件4和配流机构5依次安装在壳体1内；所述活塞组件3一端与驱动机构2连接，另一端位于缸体转子组件4的缸体内，将缸体分为有杆的能量回收腔A和无杆的泵腔B，随着缸体转子组件4的转动，活塞组件3在驱动机构2的作用下在缸体转子组件4中的缸体内往复运动；所述配流机构5包括加压流体和能量回收流体的配流窗口C和设置在缸体转子组件4和壳体1上的加压流体以及能量回收流体的进、出流道D，其配流窗口与缸体转子组件4转动配合，在缸体转子组件4转动时，将缸体转子组件4上各缸体的泵腔B流道与壳体1上加压流体的低压进口和高压出口流道交替对接，同步地，将缸体转子组件4上各缸体的能量回收腔A流道与壳体上需要进行能量回收的流体的低压出口和高压进口流道交替接通。

实施例1

参看图1，2，6-11：

本实施例中，壳体1由前壳11、中壳12和尾壳13组成，驱动机构2为斜轴机构一21，包括锥齿轮组件210、主轴一211、前轴承一212、后轴承一213、端面密封214、驱动盘215、球窝216、径向密封217、回程盘一218、预压弹簧219，主轴一211和驱动盘215安装在前壳11内，主轴一211通过前轴承一212、后轴承一213支撑在前壳11中，主轴一211和缸体转子组件4之间设置一对带中心定位球铰的锥齿轮组件210，驱动盘211与主轴一211同轴固定连接，且沿着驱动盘215周向等间距分布有若干球窝216，回程盘一218与驱动盘215螺纹固定连接，驱动盘215和回程盘一218一起与活塞组件3的一端构成球铰连接，驱动盘215的轴线与缸体转子组件4轴心线之间有第一斜角，在所述驱动盘215和缸体转子同步旋转时，驱动活塞组件3在缸体转子组件4的缸体中往复运动。

本实施例中的活塞组件3为活塞组件一31，活塞组件一31包括推杆大球311、推杆312、活塞杆313、推杆小球314、推杆小球窝315、活塞盘316、通流小孔317，活塞杆313为管状空心结构，推杆大球311设置在推杆312的一端，且与设置在驱动盘215和回程盘一218构成的球窝216之中，推杆小球314与推杆312的另一端呈一体结构，推杆小球314套设在推杆小球窝315内，并抵接在活塞杆313、活塞盘316内，使得推杆312在活塞盘316及驱动盘215之间均为球形铰接，活塞杆313直径小于活塞盘316的直径，缸体转子的活塞缸在活塞杆313伸出端设置有与活塞杆313之间的滑动密封，通流小孔317为中心有轴向整体贯通的小孔。

中壳12内安装缸体转子组件4和活塞组件3等，尾壳13主要安装加压流体与能量回收流体的流道的配流机构5，配流机构5上设置的两条轴向流道与尾壳13上的需能量回收的浓缩液进出口流道连通。缸体转子组件4以微间隙转动设置在配流机构5，转子轴向设置有若干活塞缸，通常为7-11个，环向均布；活塞缸内设置单出杆活塞体。

缸体转子组件4包括缸盖密封座41、缸体转子前盖42、缸体转子43、缸体及缸套44、缸体转子后盖45，缸体转子前盖42、缸体转子43、缸体转子后盖45形成一缸体，配流机构5为轴配流51，轴配流51包括待加压流体配流盘一511、中心配流轴512、待加压流体低压进口一513、待能量回收流体低压出口一514、待加压流体高压出口一5 15、待能量回收流体高压进口一516、转子后滑动轴承环517、能量回收腔配流环与滑动轴承环518，待加压流体低压进口一513、待能量回收流体低压出口一514、待加压流体高压出口一515、待能量回收流体高压进口一516分别设置在尾壳13上，缸体转子组件4的中心设置一个固定在尾壳13上的中心配流轴512，中心配流轴512和缸体转子组件4形成微间隙的转动配合，配流机构5包括一个在缸体转子43中心设置的具有高、低压两个独立能量回收流道E的中心配流轴512，配流机构5的能量回收配流窗口一F径向设置在中心配流轴512上，尾壳13上设置有加压流体以及能量回收流体的进、出流道D，分别与中心配流轴上的高、低压两个独立能量回收流道E对口连接。

本视图中，为清晰表达尾壳13、配流机构5和缸体转子组件4之间的匹配关系，将尾壳旋转90度，配流轴旋转45度后的剖视图合并在总剖视图中。

参看附图2：实施例一之高压斜轴泵的活塞体和活塞缸结构剖视图

本发明将活塞杆直径d设计成小于活塞直径也即缸孔直径D，将通常液压泵的开放的活塞伸出端用滑动密封封闭起来，这样，活塞盘316和活塞杆313就在缸体内形成了有杆腔和无杆腔，无杆腔即为泵腔B，有杆腔即为能量回收腔A，把需要加压的流体引入泵腔B中，把需要能量回收的高压流体引入能量回收腔A中，其压力作用在活塞盘316背面，在活塞进程中将能量传递给了需加压的流体，由此完成等压交换的过程。能量回收腔A的腔体截面积与泵腔B的腔体截面积之比等于需要能量回收的流体流量与需要加压的流体流量之比。

这里，设计的关键点之一是如何给能量回收腔A配流，容易想到的一种方法是在缸体转子能量回收腔和外圆柱面间开径向配流通道，与固定设置在中壳内的配流环构成转动配流付，其结构较简单，但问题是，配流环上的配流窗口周向长度长，在遇到高压低粘度流体时的密封很困难，泄漏量大，对配流付的加工精度要求就非常高。而且配流付引起的静压推力也很大，即便设置静压平衡腔，其内力引起的变形也较大。

本发明的该实施例中采用中心轴配流的方式。参看图6的缸体转子三维示意图、附图7的中心配流轴的示意图、附图8的能量回收腔配流断面剖视图和附图9的能量回收腔配流环与滑动轴承环组合件三维示意图。

本发明将缸体转子原有的和转子同步转动的中心轴设置为与壳体固定的配流机构5，轴中间开设相互独立的高压流道和低压流道，缸体转子的能量回收腔A向配流机构5开设径向配流通道，和配流轴上的配流窗口形成转动配流付。这样配流窗口的周向长度可缩短一半以上，在同等加工精度下，本发明的中心配流方式将比外配流方式的泄漏减少一半以上。同时，在所述缸体转子组件4与配流机构5高压配流窗口的对面设置有静压平衡区G，静压平衡区面积和高压配流窗口面积接近，设有通流小孔与配流轴上的高压流道接通，通过能量回收腔配流环与滑动轴承环518将流体静压封闭起来以减少配流轴和转子在静压下的变形，由于在平衡静压作用下转子体和配流轴的刚度远高于泵壳体，静压变形就会小得多,在同等加工精度条件下，泄漏流量也会小的多。

本实施例中的配流轴，为了加工方便，是在轴中钻了四个通孔，然后在两端通过两两联通的配流窗口槽组成两个相互隔离的通道，参看附图4和附图5。

主轴一211上设置有轴承，轴承为油或脂润滑的滚动轴承，在轴承和腐蚀性流体之间设置有两道密封圈，并在密封圈之间设置有泄流孔道，该泵的主轴一211通过前轴承212和后轴承213支撑在前壳11上，轴头处设置端面密封214。考虑到斜轴泵的主轴一要承受很大的来自驱动盘的轴向力和径向力，故将驱动盘和主轴一体铸造加工，以提供足够的强度和刚度；另外，施加反渗透的流体通常具有强腐蚀性，比如海水淡化中的海水介质等，故轴承的选型非常重要，如常规采用水介质的滑动轴承，则因为在比压较高时难以形成水膜，边界摩擦的摩擦阻力和磨损相对较大，令人头疼，如果采用陶瓷轴承，则其脆性和高昂的价格是头疼的问题。本发明优选采用常规油润滑的圆锥滚子轴承，即前轴承212和后轴承213，承载能力大，又可承受径向和轴向联合载荷，寿命长，成本低，易于维护。通过在驱动盘和壳体间设置两道密封，即端面密封214和径向密封217，来隔离流体和润滑油，并在两道密封间设置泄流孔一14，将可能发生的泄漏排除泵外，既防止了两种流体间的相互混合，又便于观察分析密封磨损情况，便于维修，是一种综合性能比较好的解决方案。

该泵驱动盘上设置有驱动盘215和回程盘一218，将活塞体的推杆大球311限位其中构成球铰连接。设置球窝座的目的是考虑到球窝受力较大容易磨损，把它做成可更换的易损件，提高了可维护性。连杆大球头的表面材料选择为耐压耐磨耐腐蚀的含有石墨、聚四氟乙烯和碳纤维的高分子聚合物复合材料，通过注塑或者热喷涂在不锈钢球体表面上，这样，球头和球窝座以及回程盘之间为异种材料配对，不易发生粘连磨损。

本发明给出的实施例中，在推杆小球314和推杆小球窝315、缸体缸套44和活塞盘316、活塞杆313和缸盖密封座41、缸体转子后盖45和待加压流体配流盘一511、缸体转子和中心配流轴之间的配流环和滑动轴承环，即转子后滑动轴承环517，能量回收腔配流环与滑动轴承环518，所有摩擦副都采用类似于推杆大球头和球窝座的设计，把摩擦副对偶件设计成与主体分离，易于更换的结构形式；摩擦副材料则优选具有抗腐蚀抗疲劳高强度耐磨损的高分子复合材料聚醚醚酮PEEK以注塑或者热喷涂形式与不锈钢基体结合，与经过热喷涂耐磨耐腐蚀陶瓷材料或者表面渗氮渗碳等表面强化和抛光处理的不锈钢材料来配对使用。摩擦副材料的选择和所处理的流体性质、设计寿命有关，根据具体情况调整。而且，随着材料科技的发展，可以优选更好的摩擦付配对材料和加工工艺。

驱动机构驱动活塞组件在缸体转子里面往复运动,回程的时候将流体吸进来,进程的时候将液体推出去,能量回收腔通过轴配流的方式,能够减少摩擦力,以原海水为例,原海水从待加压流体低压进口一进来之后,加压成高压水从待加压流体高压出口一出去,应用到反渗透膜,从反渗透膜出来一种高压浓盐水,高压浓盐水从待能量回收流体高压进口一输送到泵里,把压力释放掉,变成低压的浓盐水,从待能量回收流体低压出口一排除,对于大中型的海水淡化系统而言，本发明的具有能量回收功能的轴向活塞式高压泵，将传统反渗透系统的高压泵，能量回收器、增压泵以及其连接的管路阀门都简化为了一个设备，系统效能比用传统设备的不足70％提升到85％以上，能耗因此降低15％，使得造水成本大幅度降低。

实施例2

附图3-11，

参看附图7，本实施例中驱动结构2为斜盘机构22，斜盘机构22包括主轴二221、旋转唇口密封圈222、前轴承二223、O型密封圈224、斜盘225、回程盘二226、回程盘球铰预压弹簧227、回程盘球铰228，

斜盘机构22包括主轴二221、斜盘225和回程盘二226，所述回程盘二226和斜盘225共同限定活塞组件3的一端在斜盘225上的滑动连接，所述主轴二221与缸体转子组件4周向固定连接并同步旋转，所述斜盘225的轴线与缸体转子组件4轴心线之间有第二斜角，主轴二221带动缸体转子组件4旋转，驱动活塞组件4的一端在斜盘225上滑动时，另一端在缸体转子组件4中往复运动。

主轴二221通过以油润滑的前轴承二223支撑在泵的前壳11内，前端设置带密封圈的密封端盖限位，斜盘225背靠在前壳11上，主轴二221从斜盘225的中心的孔道内穿过，并以花键周向固定连接缸体转子前盖42，以驱动缸体转子43同步旋转。

主轴二221上设置有轴承，轴承为油或脂润滑的滚动轴承。

参看附图3，该泵的主体即活塞缸体、中心配流轴和尾壳的结构和实施例一的斜轴泵一样，但活塞组件3则与斜轴泵不同，本实施例中活塞组件3为活塞组件二32，活塞组件二32包括活塞杆球头321、滑靴322、活塞杆一323、活塞及密封324，活塞杆一323的一头安装活塞及密封324，另一头为活塞杆球头321，其上设置有滑靴322，活活塞杆一323和滑靴322之间为球铰连接；滑靴底部设置有环形密封带，密封带内径略大于活塞杆杆径，滑靴密封带中心开有小孔流道，穿过活塞杆和活塞及密封324，与泵腔流体接通，以形成斜盘对活塞杆的静压滑动支撑。该泵的斜盘往复驱动机构和和通常的斜盘泵大同小异，该专业的技术人员都很熟悉，故无需更细节的描述。

由于斜盘机构的活塞体将给转子缸体施加较大的侧翻力矩，会导致中心配流轴的变形而引起过大的能量回收腔的配流泄漏，本实施例缸体转子组件4不同于实施1外滑动轴承环46，为此在中壳内与缸体转子组件4的外圆柱面之间，靠近活塞杆出口端，设置一个外滑动轴承环46对缸体转子做辅助支撑来提高支撑刚度，减少泄漏，提高容积效率。为保证该滑动轴承环和中心配流轴的位置精度，一种更好的壳体结构是将该高压泵的中壳和尾壳13合铸为一体，而不是附图7中所示，中壳和前壳11合铸为一体。

设置回程盘二226、回程盘球铰228和回程盘预紧压簧227，将滑靴始终紧压在斜盘表面上；当主轴带动缸体转子组件4旋转时，斜盘225和回程盘二226迫使活塞体在转子活塞缸体中往复运动。

和实施例1的斜轴泵一样，在所述主轴与斜盘、前壳与斜盘之间，安装有两道密封环，两道密封环之间设置有泄流流道引出前壳体外；所述主轴支撑轴承采用油润滑轴承。所述泵中的斜盘和回程盘均采用不锈钢为基体，摩擦表面经防腐耐磨处理和抛光；所述滑靴和回程盘球铰也采用不锈钢为基体，其摩擦表面采用注塑或热喷涂含有石墨、聚四氟乙烯和碳纤维的高分子聚合物复合材料。

该活塞式斜盘泵的加压与能量回收原理和实施例一的活塞式斜轴泵是一样的，此处不再重复。

实施例3

参看图12-15，在实施例1及2中，能量回收流体的配流是通过中心配流轴来实现的。

本实施例中驱动机构2为斜轴机构二23，不同于实施例1斜轴机构一21的地方是，斜轴机构二23包括球铰接组件230、中心轴231、双密封圈232、尾部轴承233，本实施例中配流机构5为端面配流52，不同于实施例1轴配流51的地方是，端面配流52包括待加压流体配流盘二521、旋转轴密封圈522、待加压流体低压进口二523、待能量回收流体低压出口二524、待加压流体高压出口二525、待能量回收流体高压进口二526、密封圈527、泄流孔二528。

配流机构5包括有在缸体转子组件4的每一个缸体内侧设置的轴向能量回收流道H，以及在泵腔配流窗口J内侧对应设置的月牙形能量回收配流窗口二K，所述能量回收配流窗口二K位于缸体转子组件4和壳体1之间，是将能量回收流的配流窗口后移至缸体转子和尾壳之间，和原有的泵腔配流盘合并为一个，当然，也就把中心配流轴的径向配流变成轴向配流。

参看图13的缸体转子体，在缸体转子的每个缸体内侧设置与能量回收腔接通的流道，参看图14，缸体转子的后端盖示意图。参看图15的配流盘示意图，在配流盘上与该流道对应的径向位置，也即在泵腔的月牙形配流窗口内侧设置了也是月牙形的轴向能量回收配流窗口。另外，本实施例中，利用连杆来驱动活塞杆，然后活塞杆推动缸体转子旋转，取消实施例一中的锥齿轮传动，结构简单了，但不利的方面是，连杆直径较小，活塞杆在连杆大球头侧的壁厚也较薄，其强度刚度可能受影响。再有，就是能量回收的轴向配流，必然会对缸体转子产生附加轴向力，因此，在缸体转子的中心轴231和球铰接组件230之间，设静压平衡区G，来抵消该附加轴向力的影响。

其他方面，实施例3和实施例1基本相同，不再重述。

在本发明优选的实施例1和实施例2相比较而言，实施例1的斜轴泵中驱动活塞体往复运动的机构是斜轴结构，该结构的优点是连杆和活塞之间的夹角很小，缸体转子所受的侧向力小，而且连杆两头的球铰所受的PV值较低，转子和配流轴，配流盘之间的受力也比较均匀，使得三大主要摩擦副的摩擦阻力小，效率高，磨损相对较低，但主轴的径向和轴向受力都比较大，本发明通过选用油润滑圆锥滚子轴承来承担，效果较好。再有，就是驱动结构相对复杂一点，制造成本比斜盘泵也会高一些，比较适合高压大流量的反渗透系统。而实施例二的斜盘泵，活塞体受到斜盘的反力作用产生较大的活塞和缸体之间、缸体和配流轴、配流盘之间的侧向力，造成摩擦力大，磨损较快，本发明通过设置较大的转子外辅助滑动轴承来改善，但不能解决活塞和活塞缸摩擦副的侧向力问题。另外，活塞杆滑靴在斜盘上高PV值运转，也带来不少挑战，因此限制了斜盘角不能太大，斜盘直径也不宜太大，只能适合一些小型反渗透系统使用。

本发明实施例1和实施例3相比，驱动机构都是斜轴机构，不同的是能量回收的配流机构，实施例3相对结构更简单些。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。