CN103062037A

CN103062037A - 轴向柱塞泵

Info

Publication number: CN103062037A
Application number: CN2013100175868A
Authority: CN
Inventors: 安高成; 李骏; 蔺素宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明提供一种轴向柱塞泵，前泵体和后泵体同轴刚性连接，主传动轴由前、后泵体支承并通过键连接驱动斜盘旋转；旋转配流轴设在后泵体中，通过联轴节与主传动轴连接并由主传动轴通过联轴节直接驱动；斜盘和旋转配流轴由主传动轴同步驱动实现配流过程；柱塞孔集成于后泵体上，柱塞装在柱塞孔中，其顶部靠回程机构始终紧贴斜盘。本发明中的后泵体将缸体和泵体合二为一，同时取消了配流盘，采用了一种新的配流方式，可双向旋转，提高了转速、可靠性以及自吸能力，具有更高的容积效率；零部件工艺简化，传动轴技术要求降低，整体的工艺要求降低；其结构简单，设备造价低，产生的震动和噪音较少，工作性能得到了较大改善。

Description

轴向柱塞泵

技术领域

本发明属于液压传动装置领域，具体是一种轴向柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵是现代液压高压传动的主要动力源，轴向柱塞泵的相关技术虽然已经比较完善，但是也存在不少的问题，限制了其性能的进一步提升。现有技术中存在的问题主要有：（1）传动轴带动缸体旋转，工作中存在动不平衡的轴向力和径向力，影响泵的效率和可靠性，也带来机械振动和噪声；（2）缸体与配流盘这对摩擦副之间存在较为复杂的受力及要求精度很高的配合，工作中存在很高的旋转速度，从而对加工精度及材料特性的要求很高，同时也是轴向柱塞泵发生故障率较高的部位，对轴向柱塞泵的效率和可靠性影响很大；（3）高速旋转的缸体在吸油过程中产生较大的吸油阻力，是限制轴向柱塞泵工作转速的一个重要原因；（4）现有柱塞泵结构复杂，对零部件的加工精度和形位公差要求很高，导致轴向柱塞泵抗污染能力差、成本高；（5）现有轴向柱塞泵低速性能较差，无法很好地在低速工况工作，限制了轴向柱塞泵的应用场合。

本发明在现有轴向柱塞泵的基础上，克服了结构上的缺陷，对柱塞泵的结构进行了简化，研发出一种新型的轴向柱塞泵，体积更小，结构简单，工艺难度降低。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种轴向柱塞泵，采用传动轴驱动斜盘，同时取消了配流盘，采用旋转轴配流方案，克服了现有轴向柱塞泵的主要缺点，并具有受力合理、结构简单，工艺简化，成本低等优点，工作压力和转速可进一步提升。

本发明提供的技术方案是：一种轴向柱塞泵，其特征在于：包括固定的前泵体和后泵体，前泵体和后泵体同轴刚性连接，主传动轴由前、后泵体支承并通过键连接驱动斜盘旋转；旋转配流轴设在后泵体中，通过联轴节与主传动轴连接并由主传动轴通过联轴节直接驱动；斜盘和旋转配流轴由主传动轴同步驱动实现配流过程；柱塞孔集成于后泵体上，柱塞装在柱塞孔中，其顶部靠回程机构始终紧贴斜盘。

所述斜盘通过斜盘轴承支撑于前泵体上。

所述的斜盘轴承为圆锥滚子轴承。

所述联轴节为十字联轴节。

所述回程机构为圆锥弹簧，其与柱塞头部连接的一端的直径小于另一端的直径，另一端安装在后泵体上。

所述旋转配流轴上开有进出油口、高低压配流槽、压力平衡槽，从而可使旋转配流轴悬浮于后泵体内，所述旋转配流轴上还设有沿轴线方向的通油孔用于平衡旋转配流轴的轴向力。

本发明的有益效果是：

（1）结构简化，后泵体将缸体和泵体合二为一，不存在动不平衡问题，产生的振动和噪音较小；

（2）零部件工艺简化，对材料性能要求低，避免了原配流盘与缸体之间的复杂设计、精密加工和较高的材料表面处理要求；旋转配流轴采用轴与孔的配合，比原配流盘的平面或球面配合更容易保证；

（3）受力更加简单合理，传动轴只承受扭矩，不再承受径向力；后泵体主要只承受液压轴向力和柱塞传递的径向力，无离心力等额外附加力；

（4）整体的工艺要求降低，采用结构分段的方案，避免了尺寸公差和形位公差的累积，降低了零部件的加工精度要求，同时也降低了装配工艺的难度；

（5）传动轴技术要求降低，传动轴只传递扭矩，不承受径向力，同时传动轴前后支撑距离大大缩短，具有相对更高的刚性。

（6）采用旋转轴配流，旋转配流轴采用静压平衡设计，可双向旋转，较配流盘方案有着相对更低的线速度和简单的受力，优化了摩擦副，使影响寿命和效率的摩擦副因素进一步降低；

（7）吸油能力更好，旋转配流轴工作时可产生离心作用将油液甩出，同时静止的缸体避免了传统高速旋转缸体产生的附加阻力，使得吸油能够得到更充分的保证；

（8）性能更高，优化的受力和简化的结构可进一步提高泵的工作压力；较小的泄漏通道和途径，可进一步减小泄漏提高效率；

（9）较高的容积效率和较小的转动惯量，更适合变频驱动的低速特性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中旋转配流轴的结构示意图。

图3为图2中的A-A剖面图。

图4为图2中的B-B剖面图。

图5为图2中的C-C剖面图。

图6为图2中的D-D剖面图。

图7为图2中的E-E及F-F剖面图。

图中：1、主传动轴，2、前泵体，3、圆锥滚子轴承，4、斜盘，5、圆锥弹簧，6、柱塞，7、十字联轴节，8、旋转配流轴，9、柱塞孔，10、后泵体，11、进出油口，12、高低压配流槽，13、吸排油槽，14、压力平衡槽，15、通油孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，本实施例不应看做是对本发明的限定。

如图1所示，本发明的轴向柱塞泵，包括前泵体和后泵体，前泵体和后泵体同轴刚性连接，主传动轴穿过斜盘转动支撑于前、后泵体中并通过键连接驱动斜盘，其中斜盘通过圆锥滚子轴承支承于前泵体上；旋转配流轴设在后泵体中，通过十字联轴节与主传动轴连接，并通过十字联轴节由主传动轴直接驱动；主传动轴、斜盘、十字联轴节和旋转配流轴共同组成旋转部件，其中斜盘和旋转配流轴由主传动轴同步驱动实现配流过程；柱塞孔集成于后泵体上，柱塞装在柱塞孔中，其顶部靠圆锥弹簧始终紧贴斜盘，圆锥弹簧与柱塞头部连接的一端的直径小于另一端的直径，另一端安装在后泵体上；当斜盘随着主传动轴旋转时，柱塞伸出柱塞孔的长度也随之变化，斜盘旋转一周，每个柱塞就在后泵体内完成一次伸缩运动。

如图2所示，旋转配流轴上开有进出油口、高低压配流槽、压力平衡槽，从而可使旋转配流轴悬浮于后泵体内，旋转配流轴上还设有吸排油槽。旋转配流轴上还设有两个沿轴线方向的通油孔，在泵工作时，这两个通油孔分别与泵的吸排油柱塞腔连通。由于旋转配流轴通过十字联轴节随着主传动轴一起转动，可以实现当柱塞伸出时，柱塞孔通过旋转配流轴中的一个通油孔与吸油沟通；当柱塞被斜盘压回时，柱塞孔通过旋转配流轴中的另一个通油孔与排油沟通；工作过程中，多个柱塞在斜盘作用下同时工作，经过旋转配流轴的协调运动，即可实现柱塞泵的连续工作。

此外，为进一步理解本发明，图3为旋转配流轴高低压配流槽的剖面图，图4、图5为旋转配流轴吸排油槽的剖面图，图6为旋转配流轴加工和装配的工艺孔的剖面图，图7为旋转配流轴压力平衡槽的剖面图。

Claims

1.一种轴向柱塞泵，其特征在于：包括固定的前泵体和后泵体，前泵体和后泵体同轴刚性连接，主传动轴由前、后泵体支承并通过键连接驱动斜盘旋转；旋转配流轴设在后泵体中，通过联轴节与主传动轴连接并由主传动轴通过联轴节直接驱动；斜盘和旋转配流轴由主传动轴同步驱动实现配流过程；柱塞孔集成于后泵体上，柱塞装在柱塞孔中，其顶部靠回程机构始终紧贴斜盘。

2.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于：所述斜盘通过斜盘轴承支撑于前泵体上。

3.根据权利要求2所述的轴向柱塞泵，其特征在于：所述的斜盘轴承为圆锥滚子轴承。

4.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于：所述联轴节为十字联轴节。

5.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于：所述回程机构为圆锥弹簧，其与柱塞头部连接的一端的直径小于另一端的直径，另一端安装在后泵体上。

6.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于：所述旋转配流轴上开有进出油口、高低压配流槽、压力平衡槽，从而可使旋转配流轴悬浮于后泵体内，所述旋转配流轴上还设有沿轴线方向的通油孔用于平衡旋转配流轴的轴向力。