CN103696921A - 一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵 - Google Patents

Abstract

一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，沿径向设置五个柱塞组，与柱塞组配合工作的配流阀布置在柱塞两侧，配流阀之间的连通由泵体上开设的流道实现，充分利用了泵体内的空间；通过五星轮将偏心轴的旋转转化为柱塞的直线运动，摩擦面采用流体动力润滑，摩擦力小、简单可靠；利用液压力回程，回程力稳定，噪声小、寿命长；柱塞组从外部安装在泵体上，实现快速的拆卸，便于安装和维修，且柱塞组、吸入阀组和排出阀组都是独立部件，简化泵体的加工；能够在五星轮和柱塞底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力；该泵的油路中活动部分采用标准的导向环、密封圈组合密封，密封可靠，利于提高泵的容积效率。

Description

一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵

技术领域

本发明属于径向柱塞液压泵技术领域，具体涉及一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵。

背景技术

液压泵是液压系统中动力的来源，也是系统产生噪声和能量损失的重要环节之一，设计一种具有良好传动性能和润滑性能的液压泵是提高能力利用率和延长液压系统使用寿命的有效手段。

径向柱塞泵具有流量大、磨损小、容积效率高的优点，因此径向柱塞液压泵被广泛运用在压铸、注塑、锻压等液压系统中。常见的径向柱塞液压泵的柱塞的回程一般都采用弹簧或者回程盘等机械方式实现，对于采用回程盘的方式，由于是刚性结构，因此为了保证柱塞的顺利运动，回程盘与被压平面之间必须留有一定的缝隙，需要另外引入弹性元件来弥补间隙，否则便容易产生油液的泄露；对于采用弹簧回程的方式，由于在工作过程中需要变形，因此容易发生疲劳破坏。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，具有结构紧凑、传动简单、回程力稳定、密封可靠、润滑性能好和便于维修的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，包括泵体4，在泵体4上安装有五个柱塞组46，它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组46包括柱塞24和柱塞压盖27，柱塞24上的回程导向柱29插入柱塞压盖27上的回程导向套26内，能够沿轴向运动，柱塞24中心设有阻尼孔28，柱塞24底部设有两个以上的圆弧形密封带31，将柱塞24底部分成若干油室30，柱塞24插入到泵体4上的柱塞缸孔2中，柱塞压盖27固定安装在泵体4上；

第一泵端盖23和第二泵端盖5分别固定安装在泵体4的两侧，第一轴端压盖22和第二轴端压盖6分别固定安装在第一泵端盖23和第二泵端盖5上；

偏心轴21安装在泵体4内，第四套筒10、第五滚动轴承9、第五套筒8和第六滚动轴承7依次安装在偏心轴21在泵体4内部的非偏心轴段上，第四套筒10抵住偏心轴21的台肩，第二轴端压盖6压住第六滚动轴承7的外圈，第三滚动轴承15、第三套筒14和第四滚动轴承12依次安装在偏心轴21的偏心轴段上，第四滚动轴承12压住偏心轴21段上的台肩，第二套筒17、第二滚动轴承18、第一套筒19和第一滚动轴承20依次安装在偏心轴21的另一非偏心轴段上，第二套筒17抵住第三滚动轴承15，第一轴端压盖22压住第一滚动轴承20外圈，第一滚动轴承20和第二滚动轴承18外圈安装在第一泵端盖23上的内圆柱面上，第五滚动轴承9和第六滚动轴承7外圈安装在第二泵端盖5上的内圆柱面上；

五星轮13安装在第三滚动轴承15和第四滚动轴承12的外圈上，第一五星轮压盖16和第二五星轮压盖11分别固定安装在五星轮13的两侧，它们内部的止口分别压住第三滚动轴承15和第四滚动轴承12的外圈，五星轮13的每条边分别与相应位置的柱塞24依靠液压力压紧；

吸入阀组25和排出阀组3成对的安装在泵体4上每个柱塞组46的两侧，一共有五对，吸入阀组25包括吸入阀定位套筒32，吸入阀定位套筒32与吸入阀阀座38、吸入阀导向套37依次安装在泵体4上的安装孔内，并用螺塞压紧，吸入阀阀芯35被吸入阀弹簧34压紧在吸入阀阀座38上，吸入阀阀芯35的长杆插入吸入阀导向套37，能够做轴向运动，排出阀组3包括排出阀阀座43，排出阀阀座43与排出阀导向套39依次安装在泵体4上的安装孔内，并用螺塞压紧，排出阀阀芯42被排出阀弹簧40压紧在排出阀阀座43上，排出阀阀芯42的长杆插入排出阀导向套39内，能够做轴向运动；

吸入阀出油口33和排出阀进油口44与相应位置的柱塞24孔连通，五个吸入阀进油口36通过泵体4上的吸油流道48相互连通，通过总吸油口47从外部吸入油液，五个排出阀出油口41通过泵体4上的压油流道50相互连通，通过总排油口49将油液排出，同时，泵体4上的压油流道50与柱塞压盖27上的回程压力油流道1连通，利用高压油液将柱塞24压紧在五星轮13上，且高压油液可通过阻尼孔28进入柱塞24底部的油室30。

所述的柱塞24与柱塞缸孔2之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。

所述的回程导向柱29和回程导向套26之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。

所述的柱塞压盖27插入泵体4的部分通过O形圈密封。

本发明具有以下优点：

1）结构紧凑，传动简单。该泵沿径向设置五个柱塞组46，与柱塞组46配合工作的配流阀布置在柱塞24两侧，配流阀之间的连通由泵体4上开设的流道实现，这样充分利用了泵体4内的空间。通过五星轮13将偏心轴21的旋转转化为柱塞24的直线运动，摩擦面采用流体动力润滑，摩擦力小、简单可靠。

2）利用液压力回程，回程力稳定，噪声小、寿命长。传统的径向柱塞24泵通常靠弹簧提供回程力实现柱塞24的回程，结构复杂，弹簧设计困难，且由于弹簧需要频繁的往复运动，故容易发生疲劳破坏，本发明中的径向柱塞24泵，省去了弹簧结构，将排出阀输出的高压油液引出，作用于柱塞24，依靠液压力使柱塞24回程，回程力平稳，且具有噪声小和寿命长的优点。

3）维修方便。该泵的柱塞组46通过螺钉从外部安装在泵体4上，吸入阀组25和排出阀组3也从外部安装在泵体4上，上述部件都能够实现快速的拆卸，便于安装和维修，且柱塞组46、吸入阀组25和排出阀组3都是独立于泵体4的部件，能够简化泵体4的加工，从而降低总体成本。

4）柱塞24与五星轮13之间摩擦力小。柱塞24中轴上加工有阻尼孔28，能够将高压油液引导到底面上，柱塞24底面上设有密封带31和油室30，降压后的油液充满油室30，能够在五星轮13和柱塞24底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。

5）密封可靠。该泵的油路中活动部分采用标准的导向环、密封圈组合密封，密封可靠，利于提高泵的容积效率。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图。

图2为图1的A-A截面的剖视图。

图3为本发明中柱塞24的轴向剖视图。

图4为本发明中柱塞24底面视图。

图5为本发明中吸入阀组25的轴向剖视图。

图6为本发明中排出阀组3的轴向剖视图。

图7为图1的B-B截面的剖视图。

图8为图1的C-C截面的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

参照图1、图2、图3和图4，一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，包括泵体4，在泵体4上安装有五个柱塞组46，它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组46包括柱塞24和柱塞压盖27，柱塞24上的回程导向柱29插入柱塞压盖27上的回程导向套26内，能够沿轴向运动，柱塞24中心设有阻尼孔28，柱塞24底部设有两个以上的圆弧形密封带31，将柱塞24底部分成若干油室30，柱塞24插入到泵体4上的柱塞缸孔2中，柱塞压盖27通过螺钉固定安装在泵体4上；

参照图1，第一泵端盖23和第二泵端盖5分别用螺钉固定安装在泵体4的两侧，第一轴端压盖22和第二轴端压盖6分别用螺钉固定安装在第一泵端盖23和第二泵端盖5上；

参照图1，偏心轴21安装在泵体4内，第四套筒10、第五滚动轴承9、第五套筒8和第六滚动轴承7依次安装在偏心轴21在泵体4内部的非偏心轴段上，第四套筒10抵住偏心轴21的台肩，第二轴端压盖6压住第六滚动轴承7的外圈，第三滚动轴承15、第三套筒14和第四滚动轴承12依次安装在偏心轴21的偏心轴段上，第四滚动轴承12压住偏心轴21段上的台肩，第二套筒17、第二滚动轴承18、第一套筒19和第一滚动轴承20依次安装在偏心轴21的另一非偏心轴段上，第二套筒17抵住第三滚动轴承15，第一轴端压盖22压住第一滚动轴承20外圈，上述各部分共同实现对偏心轴21的轴向定位，第一滚动轴承20和第二滚动轴承18外圈安装在第一泵端盖23上的内圆柱面上，第五滚动轴承9和第六滚动轴承7外圈安装在第二泵端盖5上的内圆柱面上，实现对偏心轴21的支承；

参照图1，五星轮13安装在第三滚动轴承15和第四滚动轴承12的外圈上，第一五星轮压盖16和第二五星轮压盖11分别用螺钉固定安装在五星轮13的两侧，它们内部的止口分别压住第三滚动轴承15和第四滚动轴承12的外圈，实现五星轮13的轴向定位，五星轮13的每条边分别与相应位置的柱塞24依靠液压力压紧；

参照图5和图6，吸入阀组25和排出阀组3成对的安装在泵体4上每个柱塞组46的两侧，一共有五对，吸入阀组25包括吸入阀定位套筒32，吸入阀定位套筒32与吸入阀阀座38和吸入阀导向套37依次安装在泵体4上的安装孔内，并用螺塞压紧，吸入阀进油口36为椭圆孔，吸入阀阀芯35被吸入阀弹簧34压紧在吸入阀阀座38上，吸入阀阀芯35的长杆插入吸入阀导向套37，能够做轴向运动，排出阀组3包括排出阀阀座43，排出阀阀座43与排出阀导向套39依次安装在泵体4上的安装孔内，并用螺塞压紧，排出阀阀芯42被排出阀弹簧40压紧在排出阀阀座43上，排出阀阀芯42的长杆插入排出阀导向套39内，能够做轴向运动；

参照图1、图7和图8，吸入阀出油口33和排出阀进油口44与相应位置的柱塞24孔连通，五个吸入阀进油口36通过泵体4上的吸油流道48相互连通，通过总吸油口47从外部吸入油液，五个排出阀出油口41通过泵体4上的压油流道50相互连通，通过总排油口49将油液排出，同时，泵体4上的压油流道50与柱塞压盖27上的回程压力油流道1连通，高压油液作用在回程导向柱29上，将柱塞24压紧在五星轮13上，且高压油液可通过阻尼孔28进入柱塞24底部的油室30，降压后的油液充满油室30，能够在五星轮13和柱塞24底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。

参照图1，柱塞24与柱塞缸孔2之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。回程导向柱29和回程导向套26之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。柱塞压盖27插入泵体4的部分通过O形圈密封。

本发明的工作原理：

参照图1、图2、图3和图4，当偏心轴21被原动机驱动运转时，通过第三滚动轴承15和第四滚动轴承12将动力传递给五星轮13，由于柱塞24底面与五星轮13各边贴近，限制了五星轮13的自转，因此五星轮13只绕转动中心平动，柱塞24在五星轮13的带动下在各自的柱塞缸孔2内做直线往复运动，柱塞24与五星轮13的接触面之间可以相对滑动；在运动过程中，当柱塞24向柱塞缸孔2内运动时，动力由五星轮13的各边提供，当柱塞24从柱塞缸孔2向外运动时，驱动力由回程导向柱29上面的高压油提供。

柱塞24的往复运动造成柱塞缸孔2内的封闭腔容积周期性变化，当容积增大时，容腔内压力降低产生一定的真空度，排出阀关闭，吸入阀组25的吸入阀阀芯35在大气压作用下被打开，油液从吸入阀进油口36进入，通过吸入阀出油口33进入柱塞缸孔2，当封闭腔容积减小时，容腔内的压力增大，压力是吸入阀关闭，并将排出阀阀芯42推开，油液经排出阀进油口44和排出阀出油口41从柱塞缸孔2流出。各个吸入阀的进油口通过泵体4上的吸油流道48相互连通，通过总吸油口47从外部吸入油液；各个排出阀出油口41通过泵体4上的压油流道50相互连通，通过总排油口49将油液排出，同时，泵体4上的压油流道50与柱塞压盖27上的回程压力油流道1连通，高压油液作用在回程导向柱29上，将柱塞24压紧在五星轮13上，且高压油液可通过阻尼孔28进入柱塞24底部的油室30，降压后的油液充满油室30，能够在五星轮13和柱塞24底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。

Claims (4)

1.一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，包括泵体（4），其特征在于：在泵体（4）上安装有五个柱塞组（46），它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组（46）包括柱塞（24）和柱塞压盖（27），柱塞（24）上的回程导向柱（29）插入柱塞压盖（27）上的回程导向套（26）内，能够沿轴向运动，柱塞（24）中心设有阻尼孔（28），柱塞（24）底部设有两个以上的圆弧形密封带（31），将柱塞（24）底部分成若干油室（30），柱塞（24）插入到泵体（4）上的柱塞缸孔（2）中，柱塞压盖（27）固定安装在泵体（4）上；

第一泵端盖（23）和第二泵端盖（5）分别固定安装在泵体（4）的两侧，第一轴端压盖（22）和第二轴端压盖（6）分别固定安装在第一泵端盖（23）和第二泵端盖（5）上；

偏心轴（21）安装在泵体（4）内，第四套筒（10）、第五滚动轴承（9）、第五套筒（8）和第六滚动轴承（7）依次安装在偏心轴（21）在泵体（4）内部的非偏心轴段上，第四套筒（10）抵住偏心轴（21）的台肩，第二轴端压盖（6）压住第六滚动轴承（7）的外圈，第三滚动轴承（15）、第三套筒（14）和第四滚动轴承（12）依次安装在偏心轴（21）的偏心轴段上，第四滚动轴承（12）压住偏心轴段上的台肩，第二套筒（17）、第二滚动轴承（18）、第一套筒（19）和第一滚动轴承（20）依次安装在偏心轴（21）的另一非偏心轴段上，第二套筒（17）抵住第三滚动轴承（15），第一轴端压盖（22）压住第一滚动轴承（20）外圈，第一滚动轴承（20）和第二滚动轴承（18）外圈安装在第一泵端盖（23）上的内圆柱面上，第五滚动轴承（9）和第六滚动轴承（7）外圈安装在第二泵端盖（5）上的内圆柱面上；

五星轮（13）安装在第三滚动轴承（15）和第四滚动轴承（12）的外圈上，第一五星轮压盖（16）和第二五星轮压盖（11）分别固定安装在五星轮（13）的两侧，它们内部的止口分别压住第三滚动轴承（15）和第四滚动轴承（12）的外圈，五星轮（13）的每条边分别与相应位置的柱塞（24）依靠液压力压紧；

吸入阀组（25）和排出阀组（3）成对的安装在泵体（4）上每个柱塞组（46）的两侧，一共有五对，吸入阀组（25）包括吸入阀定位套筒（32），吸入阀定位套筒（32）与吸入阀阀座（38）、吸入阀导向套（37）依次安装在泵体（4）上的安装孔内，并用螺塞压紧，吸入阀阀芯（35）被吸入阀弹簧（34）压紧在吸入阀阀座（38）上，吸入阀阀芯（35）的长杆插入吸入阀导向套（37），能够做轴向运动，排出阀组（3）包括排出阀阀座（43），排出阀阀座（43）与排出阀导向套（39）依次安装在泵体（4）上的安装孔内，并用螺塞压紧，排出阀阀芯（42）被排出阀弹簧（40）压紧在排出阀阀座（43）上，排出阀阀芯（42）的长杆插入排出阀导向套（39）内，能够做轴向运动；

吸入阀出油口（33）和排出阀进油口（44）与相应位置的柱塞（24）孔连通，五个吸入阀进油口（36）通过泵体（4）上的吸油流道（48）相互连通，通过总吸油口（47）从外部吸入油液，五个排出阀出油口（41）通过泵体（4）上的压油流道（50）相互连通，通过总排油口（49）将油液排出，同时，泵体（4）上的压油流道（50）与柱塞压盖（27）上的回程压力油流道（1）连通，利用高压油液将柱塞（24）压紧在五星轮（13）上，且高压油液可通过阻尼孔（28）进入柱塞（24）底部的油室（30）。

2.根据权利要求1所述的一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞（24）与柱塞缸孔（2）之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。

3.根据权利要求1所述的一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的回程导向柱（29）和回程导向套（26）之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。

4.根据权利要求1所述的一种采用液压力回程的阀配流式径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞压盖（27）插入泵体（4）的部分通过O形圈密封。

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