CN104019024A - 防泄漏动压型配流盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防泄漏动压型配流盘，涉及工程机械技术领域，包括设有吸油口和压油口的配流盘本体，在配流盘本体的密封端面上，沿吸油口内侧和压油口内侧的内环面设有多条弯曲的第一微型槽道，沿吸油口外侧和压油口外侧的外环面设有多条弯曲的第二微型槽道；第一微型槽道的一端封闭，该封闭端向配流盘本体的内缘延伸形成开口；第二微型槽道的一端封闭，该封闭端向所述配流盘本体的外缘延伸形成开口；第二微型槽道的旋向与配流盘本体的相对旋转方向相同，第一微型槽道的旋向与所述第二微型槽道的旋向相反。本发明解决了现有动压型配流盘与柱塞泵缸体之间泄漏量大和缸体倾覆力矩大的问题，提高其容积效率及使用寿命。

Description

防泄漏动压型配流盘

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域，尤其是一种用于柱塞泵或马达的流体动密封的配流盘。

背景技术

柱塞泵或马达的泄漏已经成为制约其压力、效率提高的一个瓶颈，而配流副间隙的泄漏是柱塞泵或马达的最重要的一部分，如何减小配流副间隙泄漏已经成为当前研究的重要课题。在现有的技术领域中，为了提高柱塞泵或马达的使用寿命和工作可靠性，减小功率损失，通常会对一些柱塞机械配流副采用辅助支撑，其中包括静压支撑、动压支撑等措施来降低配流副的摩擦磨损，然而，静压支撑和动压支撑并没有减小其泄漏，有些动压支撑还会增加配流副间隙泄漏量，降低其容积效率。

现有的一种采用动压支撑的动压型配流盘包括设有腰形配流窗口的配流盘本体，配流盘本体的密封端面具有低油压区和高油压区，腰形配流窗口包括位于低油压区的吸油口和位于高油压区的压油口，在密封端面上，沿吸油口内侧和压油口内侧的内环面为内密封带，沿吸油口外侧和压油口外侧的外环面为外密封带，其动压支撑则是把内外密封带做成倾斜的小平凸或者是加工一些微形貌，当配流盘相对运动时，产生动压效应，形成楔形油膜，产生轴向推力，使配流盘跟缸体达到液体润滑，降低缸体与配流盘的摩擦磨损，但是这种结构的配流盘与缸体的间隙增大，会引起泄漏增大，导致柱塞泵或马达的容积效率降低。另外，由于楔形油膜的产生造成吸油口跟压油口的压力不同，使得缸体产生一个倾覆力矩，极大影响柱塞泵或马达的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种防泄漏动压型配流盘，这种配流盘可以解决现有动压型配流盘与缸体之间泄漏量大和缸体倾覆力矩大的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种防泄漏动压型配流盘包括设有吸油口和压油口的配流盘本体，在所述配流盘本体的密封端面上，沿所述吸油口内侧和压油口内侧的内环面设有多条弯曲的第一微型槽道，沿所述吸油口外侧和压油口外侧的外环面设有多条弯曲的第二微型槽道；所述第一微型槽道的一端封闭，该封闭端向所述配流盘本体的内缘延伸形成开口；所述第二微型槽道的一端封闭，该封闭端向所述配流盘本体的外缘延伸形成开口；所述第二微型槽道的旋向与所述配流盘本体的相对旋转方向相同，所述第一微型槽道的旋向与所述第二微型槽道的旋向相反。

上述防泄漏动压型配流盘的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述第一微型槽道处于所述配流盘本体的吸油口侧和压油口侧的数量不同，所述第二微型槽道处于所述配流盘本体的吸油口侧和压油口侧的数量不同。

进一步的，所述第一微型槽道处于所述配流盘本体的吸油口侧槽深一致，压油口侧的槽深一样；第二微型槽道处于所述配流盘本体的吸油口侧的槽深一致。

进一步的，所述第一微型槽道和第二微型槽道的槽深均为范围1微米至50微米，所述第一微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为0.1~10:1，所述第二微型槽道的总横截面积与第二密封堰的总面积之比为0.1~10:1，所述配流盘本体的内缘分别至所述第一微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口内侧的径向距离之比为0.1~0.9:1，所述配流盘本体的外缘分别至所述第二微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口外侧的径向距离之比为0.1~0.9:1。

进一步的，所述第一微型槽道和所述第二微型槽道为螺旋槽、圆弧槽、人字槽。

进一步的，所述第一微型槽道和所述第二微型槽道的数量范围均为3至100个。 

本发明中的所述第一微型槽道的总横截面积是所有第一微型槽道在配流盘本体的密封平面上的横截面积之和，所述第一密封堰为相邻的第一微型槽道之间的周向密封带；所述第二微型槽道的总横截面积是所有第二微型槽道在配流盘本体的密封平面上的横截面积之和，所述第二密封堰为相邻的第二微型槽道之间的周向密封带；吸油口侧是指低油压区，压油口侧是指高油压区。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、在配流盘的内外环面上开设旋向相反的微型槽道，当配流盘与缸体发生相对运动时，微型槽道起到流体泵送效应和动压效应的作用，把从配流副间隙泄漏到内外环面的油液重新泵回配流盘的吸油口或压油口，泄漏明显降低，提高了容积效率；

2、在配流盘低油压区开设微型槽道的数目大于高油压区的槽道数目，可以使得吸油口跟压油口处产生的动压效益跟泵送效益不同即产生的轴向力吸油口处大，压油口处小，此时微型槽道可以调节配流盘的力系平衡和减小柱塞泵缸体的倾覆力矩，提高柱塞泵的使用寿命；

3、在配流盘端面的内外环面开设微型槽道，微型槽道起到流体动压效应，动压效应能够产生较大的开启力，实现密封端面的非接触，使得端面摩擦由边界润滑变为流体润滑，改善了端面的润滑状况，从而减少配流盘的摩擦磨损；

4、在柱塞泵刚刚开始运动的时候，配流盘上微型槽道内存有小量的油液，可以降低刚刚启动是的摩擦阻力，减小配流盘的摩擦磨损；

5、微型槽道还可以藏留油液中的颗粒，减小颗粒对缸体和配流盘的磨损；

6、微型槽道的数量、槽深、各径向距离比和面积比等相关参数的优化和匹配，能有效减少泄漏量，甚至能达到零泄漏的效果。

附图说明

图1是本防泄漏动压型配流盘的配流盘本体的密封端面示意图。

图2是图1中A-A方向的剖面图。

图3是图1中B-B方向的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

实施例1

图1所示的防泄漏动压型配流盘包括设有腰形配流窗口的配流盘本体，腰形配流窗口包括位于配流盘本体的低油压区的吸油口1和高油压区的压油口6；在配流盘本体的密封端面上，沿吸油口1内侧和压油口6内侧的内环面设有多条弯曲的第一微型槽道2，沿吸油口1外侧和压油口6外侧的外环面设有多条弯曲的第二微型槽道4；第一微型槽道2和第二微型槽道4均为一端封闭，另一端开口的圆弧槽，第一微型槽道2的封闭端向所述配流盘本体的内缘延伸形成开口，第二微型槽道4的封闭端向配流盘本体的外缘延伸形成开口，第二微型槽道4的旋向与配流盘本体的相对旋转方向相同，第一微型槽道2的旋向与第二微型槽道4的旋向相反；参见图3，第一微型槽道2在压油口侧槽数是4个，槽深h1为5微米，在吸油口侧槽数为7个，槽深h2为4微米，第一微型槽道2的总横截面积与第一密封堰3的总面积之比为0.2:1，配流盘本体的内缘半径ri为20毫米，所有第一微型槽道2的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r2为29毫米，压油口内侧的半径rg1为35毫米，配流盘本体的内缘至第一微型槽道2的封闭端的径向距离和配流盘本体的内缘至压油口6内侧的径向距离之比为（r2-ri）：(rg1-ri)=(29-20)：(35-20)=0.6:1；参见图2，第二微型槽道4在压油口侧槽数是4个，槽深h3为5微米，在吸油口侧槽数为8个，槽深h4为6微米，第二微型槽道4的总横截面积与第二密封堰5的总面积之比为0.3:1，配流盘本体的外缘半径ro为60毫米，所有第二微型槽道4的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r1为49.5毫米，压油口6外侧的半径rg2为45毫米，配流盘本体的外缘至第二微型槽道4的封闭端的径向距离和配流盘本体的外缘至压油口6外侧的径向距离之比为（ro-r1）：(ro-rg2)=(60-49.5)：(60-45)=0.7:1。

安装有本防泄漏动压型配流盘的柱塞泵工作状况如下：当配流盘本体与缸体间有相对运动时，旋向相反的第一微型槽道2和第二微型槽道4起到流体泵送效应和动压效应的作用，泵送效应把从配流盘泄漏出去的液体重新泵回配流盘的吸油口1或压油口6，避免泄漏的产生，动压效应使得配流盘与缸体间存在着一层稳定的油膜，可以减小配流盘与缸体间的摩擦磨损，而在吸油口侧跟压油口侧开设数量不同的微型槽道，则可以使得吸油口侧处产生比压油口侧处大的动压效应，即可以平衡缸体的轴向力，此时动压槽可以调节配流盘的力系平衡和倾斜方位，减小斜盘式柱塞泵缸体的倾覆力矩，提高柱塞泵的使用寿命。

实施例2

本实施例的防泄漏动压型配流盘的第一微型槽道和第二微型槽道均为螺旋槽，第一微型槽道在压油口侧槽数是5个，槽深为3微米，在吸油口侧槽数为9个，槽深为5微米，第一微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为0.4:1，配流盘本体的内缘半径ri为20毫米，所有第一微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r2为23.5毫米，压油口内侧的半径rg1为27毫米，配流盘本体的内缘分别至所述第一微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口内侧的径向距离之比为（r2-ri）：(rg1-ri)=(23.5-20)：(27-20)=0.5:1；第二微型槽道在压油口侧槽数是5个，槽深为3微米，在吸油口侧槽数为9个，槽深为5微米，第二微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为0.4:1，配流盘本体的外缘半径ro为55毫米，所有第二微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r1为47.5毫米，压油口外侧的半径rg2为40毫米，配流盘本体的外缘分别至所述第二微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口外侧的径向距离之比为（ro-r1）：(ro-rg2)=(55-47.5)：(55-40)=0.5:1。其余特征与实施例1相同。

实施例3

本实施例的防泄漏动压型配流盘的第一微型槽道和第二微型槽道均为螺旋槽，第一微型槽道在压油口侧槽数是55个，槽深为2微米，在吸油口侧槽数为45个，槽深为1微米，第一微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为10:1，配流盘本体的内缘半径ri为20毫米，所有第一微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r2为22毫米，压油口内侧的半径rg1为40毫米，配流盘本体的内缘分别至所述第一微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口内侧的径向距离之比为（r2-ri）：(rg1-ri)=(22-20)：(40-20)=0.1:1；第二微型槽道在压油口侧槽数是55个，槽深为1微米，在吸油口侧槽数为45个，槽深为2微米，第二微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为10:1，配流盘本体的外缘半径ro为70毫米，所有第二微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r1为67.5毫米，压油口外侧的半径rg2为45毫米，配流盘本体的外缘分别至所述第二微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口外侧的径向距离之比为（ro-r1）：(ro-rg2)=(70-67.5)：(70-45)=0.1:1。其余特征与实施例1相同。

实施例4

本实施例的防泄漏动压型配流盘的第一微型槽道和第二微型槽道均为人字槽，第一微型槽道在压油口侧槽数是1个，槽深为50微米，在吸油口侧槽数为2个，槽深为40微米，第一微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为0.1:1，配流盘本体的内缘半径ri为20毫米，所有第一微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r2为29毫米，压油口内侧的半径rg1为30毫米，配流盘本体的内缘分别至所述第一微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口内侧的径向距离之比为（r2-ri）：(rg1-ri)=(29-20)：(30-20)=0.9:1；第二微型槽道在压油口侧槽数是1个，槽深为50微米，在吸油口侧槽数为2个，槽深为50微米，第二微型槽道的总横截面积与第一密封堰的总面积之比为0.1:1，配流盘本体的外缘半径ro为55毫米，所有第二微型槽道的封闭端均在同一圆周上，该圆周的半径r1为37 毫米，压油口外侧的半径rg2为35 毫米，配流盘本体的外缘分别至所述第二微型槽道的封闭端的径向距离和所述压油口外侧的径向距离之比为（ro-r1）：(ro-rg2)=(55-37)：(55-35)=0.9:1。其余特征与实施例1相同。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非是对本发明的限制，例如，在其它实施例中第一微型槽道或第二微型槽道在吸油口侧和压油口侧的槽深也可以相同，本领域的技术人员在运用时，可根据实际需要对上述实施例进行润饰或等同替换。 

Claims (6)

1.一种防泄漏动压型配流盘，包括设有吸油口（1）和压油口（6）的配流盘本体，其特征在于：在所述配流盘本体的密封端面上，沿所述吸油口（1）内侧和压油口（6）内侧的内环面设有多条弯曲的第一微型槽道（2），沿所述吸油口（1）外侧和压油口（6）外侧的外环面设有多条弯曲的第二微型槽道（4）；所述第一微型槽道（2）的一端封闭，该封闭端向所述配流盘本体的内缘延伸形成开口；所述第二微型槽道（4）的一端封闭，该封闭端向所述配流盘本体的外缘延伸形成开口；所述第二微型槽道（4）的旋向与所述配流盘本体的相对旋转方向相同，所述第一微型槽道（2）的旋向与所述第二微型槽道（4）的旋向相反。

2.根据权利要求1所述的防泄漏动压型配流盘，其特征在于：所述第一微型槽道（2）处于所述配流盘本体的吸油口侧数量大于压油口侧的数量，所述第二微型槽道（4）处于所述配流盘本体的吸油口侧的数量大于压油口侧的数量。

3.根据权利要求2所述的防泄漏动压型配流盘，其特征在于：所述第一微型槽道（2）处于所述配流盘本体的吸油口侧的槽深一致，压油口侧的槽深一致；所述第二微型槽道（4）处于所述配流盘本体的吸油口侧的槽深一致，压油口侧的槽深一致。

4.根据权利要求1或2或3所述的防泄漏动压型配流盘，其特征在于：所述第一微型槽道（2）的槽深范围均为1微米至50微米，所述第二微型槽道（4）的槽深范围为1微米至50微米；所述第一微型槽道（2）的总横截面积与第一密封堰（3）的总面积之比为0.1~10:1，所述第二微型槽道（4）的总横截面积与第二密封堰（5）的总面积之比为0.1~10:1，所述配流盘本体的内缘分别至所述第一微型槽道（2）的封闭端的径向距离和所述压油口（6）内侧的径向距离之比为0.1~0.9:1，所述配流盘本体的外缘分别至所述第二微型槽道（4）的封闭端的径向距离和所述压油口（6）外侧的径向距离之比为0.1~0.9:1。

5.根据权利要求4所述的防泄漏动压型配流盘，其特征在于：所述第一微型槽道（2）和所述第二微型槽道（4）为螺旋槽、圆弧槽、人字槽。

6.根据权利要求5所述的防泄漏动压型配流盘，其特征在于：所述第一微型槽道（2）和所述第二微型槽道（4）的数量范围均为3至100个。