CN102828945A - 分配轴及装设该分配轴的手动液压泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分配轴及装设该分配轴的手动液压泵，其技术方案是用于液压泵的分配轴，包括轴体；蓄压腔；分别与所述蓄压腔连通的A孔腔，B孔腔，C孔腔；以所述轴体径向截面为参照，所述A孔腔，B孔腔，C孔腔分别开设在不同截面上且A孔腔和B孔腔角度不同；所述轴体圆周面开设有一通油槽，所述通油槽至少一部分与所述A孔腔位于相同截面之上，至少另一部份与所述B孔腔位于相同截面之上；以分配轴由上升位置往下降位置转动方向为参照，所述通油槽布置于由B孔腔到A孔腔之间的圆周面之上。本发明采用刚柔结合的密封方式，密封套不易被孔口剐蹭，密封性能好，耐用度高。

Description

分配轴及装设该分配轴的手动液压泵

技术领域

本发明涉及一种用于举升汽车驾驶室或类似装置的液压翻转升降装置，具体来说是液压翻转升降装置中用于提供动力的手动液压泵，特别是涉及该液压泵的分配轴。

背景技术

已知的，如果汽车驾驶室需要翻转较大角度，特别是翻过重心的情况下，驾驶室不能依靠自重下降，需要一种双回路的液压翻转升降装置，利用液压缸杆件回缩带动驾驶室翻过重心实现下降。

现有技术中，为这种双回路液压翻转升降装置提供动力的手动液压泵包括油箱，泵体，集成于泵体中的柱塞、分配轴（此处分配轴在工程实践中，本领域技术人员也称作换向阀、分配阀、换向轴等，其实质相同，仅是名称变化，以下同）等，其中泵体与分配轴孔系之间的密封是关键点，通常采用刚性密封或者柔性密封。刚性密封对泵体与分配轴之间的配合精度要求非常高，不仅零部件加工装配成本高昂，很难达到质量要求，而且使用当中的相对磨损难以修复，容易内泄；柔性密封的密封效果好，但使用较短时间液压泵就会失压或漏油，耐用度不好。

发明人仔细分析了现有技术的缺陷原因。如图1所示是现有技术的分配轴轴向剖视结构示意图，分配轴轴体开有进油口101、上回油口102和下回油口103且分别与蓄压腔11连通；沿分配轴轴体圆周开有一环形凹槽104；前述的分配轴孔系均设置在环形凹槽104之中；所述进油口101、上回油口102和下回油口103均开设成台阶孔，大孔中装设一中空且外端面成弧形的密封套15，其底部被O形密封圈16抵住；分配轴孔系与泵体之间的密封是依靠密封套与泵体壁之间的紧密接触实现的，由于环形凹槽104的存在以及O形密封圈16在底部的支撑作用，密封套15必定要突出孔口一部分，当分配轴旋转使其孔系与泵体孔系导通或分离时，泵体孔系的棱边或锐口必定会剐蹭到密封套15，密封套15通常采用非金属的工程塑料制作而成，很容易损坏密封套15，而分配轴孔系中只要有一个密封套受损，就会造成液压泵失压或漏油，这就是现有技术的手动液压泵使用时间短，耐用度不好的最主要原因；其次这种分配轴由于环形凹槽104的存在，即便分配轴与泵体之间是精密间隙配合，分配轴孔系与泵体之间也不会有刚性密封，其密封必须完全依靠密封套，密封方式单一，所以任一密封套15受损，整个液压泵就失效了，这也是手动液压泵使用时间短，耐用度不好的次要原因。

由于这种双回路翻转升降装置的液压缸上升是采用差动回路，为保证安全，在下腔油嘴35与液压缸下腔之间有一液控单向阀装置（用于液压缸处于上升位置而失压时阻止液压缸下降），只有分配轴换向后向液压缸上腔（有杆腔）人为打压到设定压力值以后，液控单向阀才能打开。故此在液压缸下腔与下降回油管路导通之前，必须把液压缸上腔和液控单向阀装置以外的下腔管道内的压力泄放，从而使液控单向阀装置处于关闭状态，否则管路中存在的压力，会在分配轴换向后顶开液控单向阀装置自动导通下降回路，造成翻转装置瞬间冲击性下降，危及安全。现有技术的泄压设计是沿分配轴阀体圆周开一环形凹槽104，分配轴孔系均设置在环形凹槽104之中，泵体孔系也对应在环形凹槽104范围之内；分配轴与泵体装配成一体时环形凹槽104与泵壁配合形成一环形回油通道，当分配轴由上升位置转动到下降位置过程中，分配轴孔系与泵体孔系分离而与泵体壁接触，此时连通液压缸上下腔的E孔段33、D孔段32通过环形回油通道与泵体回油口31导通，瞬间实现泄压，在分配轴转动到下降位置之前使液控单向阀装置处于关闭状态。

发明内容

通过分析，现有技术存在的设计缺陷是：为了实现泄压功能而设计了分配轴孔系开设在环形凹槽之中，从而造成密封套容易被剐蹭以及分配轴孔系与泵体之间无法刚性密封。本发明就是针对前述现有技术的缺陷以及存在的技术问题做出的进一步改进。

本发明首要解决的技术问题是提供了一种其孔系可以与泵体之间实现刚性密封的适用于双回路液压泵的分配轴。

本发明解决首要技术问题所采用的技术方案是：用于液压泵的分配轴，包括轴体；蓄压腔；分别与所述蓄压腔连通的A孔腔，B孔腔，C孔腔；以所述轴体径向截面为参照，所述A孔腔，B孔腔，C孔腔分别开设在不同截面上且A孔腔和B孔腔角度不同；所述轴体圆周面开设有一通油槽，所述通油槽至少一部分与所述A孔腔位于相同截面之上，至少另一部份与所述B孔腔位于相同截面之上；以分配轴由上升位置往下降位置转动方向为参照，所述通油槽布置于由B孔腔到A孔腔之间的圆周面之上。

本发明的技术效果是：新设计首先取消了现有设计中起泄压作用的环形凹槽，开设B孔腔专门用于泄压，开设通油槽替换现有设计的下回油口用于构成液压泵下降的回油通道，这样A孔腔和B孔腔的孔口均可以直接开设在圆周表面，为分配轴孔系与泵体之间的刚性密封创造了条件，只要分配轴、泵体等零部件的加工装配达到设计精度，分配轴与泵体精密间隙配合，就能实现刚性密封。

对权利要求1中“以分配轴由上升位置往下降位置转动方向为参照，所述通油槽布置于由B孔腔到A孔腔之间的圆周面之上”的进一步释明：为了便于说明可以参照图7、8、9。所谓分配轴的“转动”，必定是相对于分配轴以外的某个参照点而言，我们假设换向阀以外存在这样一个固定不动的参照点Z ，那么“由B孔腔到A孔腔之间的圆周面”应该是当分配轴 “转动”时，“B孔腔”的中心线是先进入或经过参照点Z，然后一部分圆周面陆续进入或经过参照点Z ，最后是“A孔腔”的中心线进入或经过参照点Z，前述陆续进入或经过参照点Z并且位于“B孔腔”和“A孔腔”之间的这部分圆周面就是布置有“通油槽”的“圆周面”。所以在分配轴转动方向确定，并且“B孔腔”和“A孔腔”进入或经过参照点Z的先后顺序确定的情况下，由其限定的特定“圆周面”是明确而唯一的。

本发明其次解决的技术问题是提供了一种刚性密封和柔性密封相结合的，而且可以避免柔性密封套被泵体孔系剐蹭的适用于双回路液压泵的分配轴。

本发明解决次要技术问题所采用的技术方案是：用于液压泵的分配轴，包括轴体；蓄压腔；分别与所述蓄压腔连通的A孔腔，B孔腔，C孔腔；以所述轴体径向截面为参照，所述A孔腔，B孔腔，C孔腔分别开设在不同截面上且A孔腔和B孔腔角度不同；所述轴体圆周面开设有一通油槽，所述通油槽至少一部分与所述A孔腔位于相同截面之上，至少另一部份与所述B孔腔位于相同截面之上；以分配轴由上升位置往下降位置转动方向为参照，所述通油槽布置于由B孔腔到A孔腔之间的圆周面之上；所述A孔腔和B孔腔均开设成台阶孔，其中大孔段装设中空且外端面成弧形的密封套，其底部被O形密封圈抵住。

本发明进一步的技术效果是：由于新设计具有刚性密封功能，在A孔腔，B孔腔装设密封套以后，使分配轴与泵体之间不仅有刚性密封还有动态的柔性密封，其构成的双密封不仅使密封效果更好，而且任一密封方式失效，还有另一密封效果保证液压泵工作正常，明显耐用度更好；其次，分配轴孔腔与泵体精密间隙配合，密封套装设于孔腔之中其外端面被泵体壁所限制，不可能伸出孔口，避免了泵体孔系的棱边或锐口剐蹭密封套，从而使液压泵耐用度更好，大大延长了液压泵的使用寿命。 

进一步的优选技术方案：所述通油槽包括沿所述轴体轴向开设的轴向通油槽以及沿轴体纵向开设的弧形通油槽；所述轴向通油槽与所述弧形通油槽至少部分相连通。

进一步技术效果：本发明通油槽具有多种具体实施方式可以解决声称的技术问题，这是其中较佳的一种实施例，其不仅加工相对容易，而且其开设面积较小有利于分配轴与泵体之间的刚性密封。

进一步的优选技术方案：所述轴向通油槽是一条沿轴体轴向切除一段圆周面而形成的缺口。

进一步的技术效果：这种切除形成的轴向通油槽上下没有槽边，经过加工倒圆处理，与泵体孔系配合时就不会与泵体孔系的孔口相互剐蹭，从而保护了泵体孔系的孔口，有利于泵体的刚性密封。

进一步的优选技术方案：所述通油槽是一条沿所述轴体轴线旋转开设的弧形斜曲线槽。

进一步技术效果：本发明通油槽另一种较佳的实施例，其开设面积较小也有利于分配轴与泵体之间的刚性密封。

进一步的优选技术方案：所述通油槽是一在轴体圆周面开设的弧形空腔。

进一步的技术效果：本发明通油槽另一种较佳的实施例，这种设计降低了通油槽的加工难度。

进一步的优选技术方案：所述轴体圆周还开有一环形油槽，所述C孔腔开设于其中。

进一步的技术效果：这种设计使C孔腔保持与泵体E孔段的连通状态但不影响分配轴与泵体之间的刚性密封。

进一步的优选技术方案：所述轴向通油槽轴向长度可以与所述弧形通油槽相切，径向宽度等于或略大于所述泵体回油口直径；所述弧形通油槽径向长度可以与所述轴向通油槽相切，轴向宽度等于或略大于所述泵体D孔段直径。

进一步的技术效果：这种通油槽的实施例的宽度在保证液压油在孔系当中的流量、速度达到设计要求的情况下，尽可能减小开设面积有利于分配轴与泵体之间的刚性密封。

进一步的优选技术方案：所述弧形斜曲线槽宽度等于或略大于所述泵体D孔段直径；或者，所述通油槽宽度等于或略大于所述的泵体回油口直径。

进一步的技术效果：这种通油槽的实施例，其宽度在保证液压油在孔系当中的流量、速度达到设计要求的情况下，尽可能减小开设面积，有利于分配轴与泵体之间的刚性密封。

本发明解决的第三技术问题是提供了一种分配轴孔系与泵体之间可以实现刚性密封的手动液压泵。

本发明解决第三技术问题所采用的技术方案是：手动液压泵，包括泵体，泵体回油口，泵体D孔段，泵体E孔段；该手动液压泵装设有前述新设计的分配轴；所述泵体回油口对应B孔腔旋转路径；所述泵体D孔段对应A孔腔旋转路径；所述泵体E孔段对应环形油槽的旋转路径。

进一步的技术效果：由于新设计的分配轴孔系开设在轴体圆周表面，轴体体与泵体精密间隙配合，分配轴与泵体之间实现刚性密封。

本发明解决的第四技术问题是提供了一种分配轴与泵体之间可以实现刚柔结合的密封，并且密封套不易被泵体孔系剐蹭的，耐用度更好的手动液压泵。

本发明解决第四技术问题采用的技术方案是：手动液压泵，包括泵体，泵体回油口，泵体D孔段，泵体E孔段；该手动液压泵装设有该前述新设计的分配轴；所述泵体回油口对应B孔腔旋转路径；所述泵体D孔段对应A孔腔旋转路径；所述泵体E孔段对应环形凹槽的旋转路径；所述A孔腔和B孔腔均开设成台阶孔，其中大孔段装设中空且外端面成弧形的密封套，其底部被O形密封圈抵住。

进一步的技术效果：分配轴孔系装设密封套从而与泵体实现刚柔密封相结合，密封套被泵体壁限制，避免了密封套被刮蹭，使得这种手动液压泵密封性更好，使用寿命更长。

附图说明

图1是现有技术分配轴的轴向剖视结构示意图。

图2是本发明与泵体装配在一起的外观结构示意图。

图3是图2的A-A剖视结构示意图。

图4是本发明实施例一的轴向剖视结构示意图。

图5是本发明实施例一立体结构示意图。

图6是图3所示 I部的放大结构示意图。

图7是图3的B-B（阶梯剖面）局部剖视图之一，是本发明处于上升位置时与泵体孔系的配合关系。

图8是图3的B-B（阶梯剖面）局部剖视图之二，是本发明泄压状态时与泵体孔系的配合关系。

图9是图3的B-B（阶梯剖面）局部剖视图之三，是本发明处于下降位置时与泵体孔系的配合关系。

图10是本发明实施例四的轴向剖视结构示意图。

10.轴体，11.蓄压腔，12.A孔腔，13.B孔腔，14.C孔腔，15.密封套，16.O形密封圈，17.轴向通油槽，18.弧形通油槽，19.环形油槽。

30.泵体，31.泵体回油口，32.D孔段，33.E孔段，34.上腔油嘴，35.下腔油嘴。

40.柱塞。

50.油箱

101.进油口，102.上回油口，103.下回油口，104.环形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，进一步阐明本发明的优点及相对于现有技术的突出贡献。可以理解的，下述的实施例不应解释为对本发明技术方案的限制。

实施例一：

如图2、3所示，泵体30内部集成有分配轴，柱塞40等，旁侧集成油箱50。泵体回油口31与油箱50连通，D孔段32和E孔段33开设于泵体30下端内部，其外端分别与螺纹连接在泵体30底部的下腔油嘴35和上腔油嘴34连通。所述上、下腔油嘴34、35通过高压油管连通液压缸（图中未示出）上腔（有杆腔）和下腔（无杆腔）。

如图4、5所示，分配轴轴体10整体成圆柱形，轴芯开有蓄压腔11，孔系A孔腔12、B孔腔13、C孔腔14分别开设在轴体10圆周面且与蓄压腔11连通。C孔腔14开设在环形油槽19之中，E孔段33位于环形油槽19的转动路径之上，以此保证C孔腔14始终与液压缸上腔处于导通状态。D孔段32对应A孔腔12的转动路径，泵体回油口31对应B孔腔13的转动路径，以轴体10径向截面为参照，A、B孔腔12、13开设在不同的截面且分布角度不同，以使任一孔腔与泵体孔系导通时，另一孔腔处于关闭状态。沿轴体10纵向的圆周表面开设有一弧形通油槽18，其与A孔腔12位于同一径向截面，所述弧形通油槽18深度根据液压泵设计流量通常可以是0.5mm-2mm之间较佳，本实施例是1mm；轴向宽度略大于D孔段32的直径，如果轴向宽度小于或等于D孔段32的直径，弧形通油槽18的槽边会刮蹭D孔段32，影响分配轴与泵体之间的刚性密封；轴向通油槽17是一条沿轴体10的轴向切除一段圆周面而形成的缺口，其一端与弧形通油槽18相连通，另一端延伸至与B孔腔13位于同一径向截面上，即分配轴转动到合适位置时轴向通油槽17可以与泵体回油口31导通，轴向通油槽17径向宽度略大于泵体回油口31的直径，其纵向没有槽边，将缺口交接处倒圆，使之与泵体孔系相交时不会剐蹭孔口棱边，有利于分配轴与泵体30之间的刚性密封。轴向通油槽17也可以开成槽形，但由于纵向有槽边，所以没有本实施例优选。

如图6所示，A孔腔12开设成台阶孔，外端面成弧形的密封套15与大孔段间隙配合，其底部被O形密封圈16抵住，密封套15中空部分与小孔段形成液压油通道。图中可以清晰看出，分配轴与泵体30之间是精密间隙配合，A孔腔12直接开在轴体10的圆周面，密封套15在被O形密封圈16的支撑下被泵体30的孔壁限制在A孔腔12的大孔段之内，这样不仅具有刚柔结合的密封，而且分配轴转动时，密封套不会突出孔口而被D孔段32的棱边所剐蹭而损坏。A、B孔腔12、13是相同设置。

如图7所示及结合图3，分配轴处于上升位置，A孔腔12与D孔段32导通，摆动摇臂牵引柱塞40吸-压液压油，一路液压油经C孔腔14、E孔段33进入液压缸上腔；另一路液压油经A孔腔12、D孔段32进入液压缸下腔；当管路中压力值达到设定值以后，液控单向阀装置（图中未示出）打开，液压缸上下腔同时导通压力油，从而液压缸上下腔之间形成差动回路，实现驾驶室的举升。当停止摆动柱塞40或者上行柱塞40时，液控单向阀装置处于关闭状态。

如图8所示及结合图3，分配轴按顺时针方向旋转，由上升位置向下降位置转动，B孔腔13与泵体回油口31导通，液压缸上腔及液控单向阀以外管路中的压力瞬间泄放，此时液控单向阀保持关闭，液压缸保持静止状态。

如图9所示及结合图3，分配轴继续按顺时针方向旋转，纵向的弧形通油槽18与D孔段32 导通，同时轴向通油槽17与泵体回油口31导通；摆动摇臂牵引柱塞40吸-压液压油，一路液压油经C孔腔14、E孔段33进入液压缸上腔；下腔液压油经D孔段32、弧形通油槽18、轴向通油槽17、泵体回油口31返回油箱50，实现驾驶室翻过重心下降。

本实施例采用刚性密封与柔性动态密封相结合，而且密封套被泵体壁限制在分配轴孔口内部，不易被泵体孔系的孔口刮蹭，从而实现液压泵密封性更好，更加耐用的技术目的。

实施例二：

本实施例与实施例一区别在于通油槽的设计有所不同，实施例一的通油槽由轴向通油槽17和弧形通油槽18组合成类似“L”的形状，本实施例通油槽是一条在轴体10圆周面上绕轴线螺旋旋转的弧形槽，如果把这部分圆周面展开看作平面的话，这个弧形槽是一条斜线槽，其长度两端分别导通泵体回油口31和D孔段32，犹如从泵体回油口31到D孔段32之间的连线在阀体圆周面上的投影。本实施例通油槽的这种设计在圆周面的开设面积较小，有利于分配轴与泵体之间的刚性密封，但在工程实践中对加工精度要求比较高，而且槽边可能会剐蹭到泵体孔系的孔口。

实施例三：

本实施例与实施例一、二区别在于通油槽的设计有所不同。以分配轴由上升位置向下将位置转动方向为参照，本实施例通油槽是在B孔腔13到A孔腔12范围的圆周面上开设的弧形空腔，其开设面积保证D孔段32、泵体回油口31在其覆盖范围内，该种设计使得通油槽开设面积较大，不利于分配轴与泵体之间的刚性密封。

实施例四：

本实施例与实施例一区别在于A、B孔腔12、13的设计有所不同，如图10所示，A、B孔腔12、13直接开设成径向截面一致的通孔而非台阶孔，而且不加装密封套，分配轴孔系与泵体之间完全是精密配合的刚性密封。本实施例成本较低，但密封方式单一，不如实施例一优选。

Claims (11)

1.分配轴，包括轴体（10）；蓄压腔（11）；沿所述轴体（10）径向开设有与所述蓄压腔（11）连通的A孔腔（12），B孔腔（13），C孔腔（14）；其特征在于：以所述轴体（10）径向截面为参照，所述A孔腔（12），B孔腔（13），C孔腔（14）分别开设在不同截面上且A孔腔（12）和B孔腔（13）分布角度不同；以分配轴由上升位置往下降位置转动方向为参照，由B孔腔（13）到A孔腔（12）之间的圆周面开设有一通油槽，其至少一部分与所述A孔腔（12）位于相同截面之上，至少另一部份与所述B孔腔（13）位于相同截面之上。

2.根据权利要求1所述的分配轴，其特征在于：所述A孔腔（12）和B孔腔（13）均开设成台阶孔，其中大孔段装设中空且外端面成圆弧形的密封套（15），其底部被O形密封圈（16）抵住。

3.根据权利要求1或2所述的分配轴，其特征在于：所述通油槽包括沿所述轴体（10）轴向开设的轴向通油槽（17）以及沿纵向开设的弧形通油槽（18）；所述轴向通油槽（17）与所述弧形通油槽（18）至少部分相连通。

4.根据权利要求3所述的分配轴，其特征在于：所述轴向通油槽（17）是一条沿轴体轴向切除一段圆周面而形成的缺口。

5.根据权利要求1或2所述的分配轴，其特征在于：所述通油槽是一条沿所述轴体（10）轴线旋转的弧形斜曲线槽。

6.根据权利要求1或2所述的分配轴，其特征在于：所述通油槽是一在轴体（10）圆周面开设的弧形空腔。

7.根据权利要求1或2所述的分配轴，其特征在于：所述轴体（10）圆周还开有一环形油槽（19），所述C孔腔（14）开设于其中。

8.根据权利要求3所述的分配轴，其特征在于：所述轴向通油槽轴向长度与所述弧形通油槽（18）相连通，径向宽度与所述泵体回油口（31）直径相适配；所述弧形通油槽径向长度与所述轴向通油槽（18）相连通，轴向宽度与所述泵体D孔段（32）直径相适配。

9.根据权利要求5所述的分配轴，其特征在于：所述弧形斜曲线槽宽度与所述泵体D孔段（32）直径相适配；或者，所述弧形斜曲线槽宽度与所述的泵体回油口（31）直径相适配。

10.手动液压泵，包括泵体（30），泵体回油口（31），D孔段（32），E孔段（33）；其特征在于：该手动液压泵装设有如权利要求1所述的分配轴。

11.根据权利要求10所述的手动液压泵，其特征在于：所述分配轴为权利要求2所述的分配轴。

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