CN104234961A - 可降低磨损的柱塞泵变量机构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可降低磨损的柱塞泵变量机构及其控制方法，具有壳体、伺服活塞、后盖、拨块和斜盘；壳体和后盖固定连接，壳体和后盖之间水平放置伺服活塞；伺服活塞小端与壳体之间形成一个工作油腔，伺服活塞大端与后盖之间形成一个工作油腔；拨块螺纹连接在伺服活塞上；拨块与斜盘之间通过球头及球窝铰接；球头与拨块之间为滑杆连接；球窝为收口式球窝，球窝与球头之间为球绞连接；球头开设螺旋油槽，通过斜盘、球窝引入高压油，形成高压油膜。本发明拨块与球头之间为面接触，其受力Fa方向始终为横向，摩擦力fa方向始终为纵向，且在球窝内增加高压油道。因此该变量机构的零件受力降低且稳定，降低磨损，增强变量机构的稳定性。

Description

可降低磨损的柱塞泵变量机构及控制方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别是涉及一种可降低磨损的柱塞泵变量机构及控制方法。

背景技术

挖掘机用某型号变量柱塞泵，其伺服活塞与斜盘之间的连接为简单的球铰转动副，点接触可以使运动灵活且可以充分润滑散热，但缺点也突出，受力如图1所示，C为拨块球头接触点，该点的受力为Fa，将随斜盘摆角α的变化而变化，且受力较大，摩擦力fa也较大，因此磨损严重。其球铰副受力方向的变换造成Fa纵向分力的大小随摆角α的变化而变化，因此伺服活塞A、B两处的受力也随摆角α的变化而变化，高压大摆角时受力大，磨损严重，寿命降低。当磨损到一定程度时造成伺服活塞卡死。因此，点接触结构限制了该变量机构的性能，由点接触改为面接触，将提高泵的稳定性，降低零件的磨损，延长使用寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种零件受力降低，寿命增加，且变量更加灵活可靠；同时，可以降低噪音的可降低磨损的柱塞泵变量机构。

实现本发明目的的技术方案是：一种可降低磨损的柱塞泵变量机构，具有壳体、伺服活塞、后盖、拨块和斜盘；所述壳体和后盖固定连接，壳体和后盖之间水平放置伺服活塞；所述伺服活塞小端与壳体之间形成一个工作油腔，伺服活塞大端与后盖之间形成一个工作油腔；所述拨块螺纹连接在伺服活塞上；所述斜盘与拨块之间为转动连接；所述拨块与斜盘之间通过球头及球窝铰接；所述球头与拨块之间为滑杆连接；所述球窝为收口式球窝，球窝与球头之间为球绞连接。

上述技术方案所述球头上设有螺旋油道；所述斜盘及球窝设有高压油道。

上述技术方案所述球头内设有滑动导轨。

上述技术方案所述拨块的截面呈方形。

上述技术方案所述球窝的收口间隙值为0～0.03mm，球头在球窝内可自由旋转。

一种可降低磨损的柱塞泵变量机构的控制方法，伺服活塞左端常通高压油，右端接通控制油；当右端控制油升高时，伺服活塞向左移动；拨块与伺服活塞为螺纹联结，拨块将同时左移；拨块对球头施加一个向左的作用力，球头与球窝左移，带动斜盘逆时针旋转，使变量泵摆角变小；左移过程中，球头与球窝的行程为圆弧曲线，球头在球窝中相对旋转；球头与球窝为面接触，且产生高压油膜，形成静压支撑，摩擦系数降低；当右端控制油降低时，伺服活塞右移，零件受力方向与前述相反，斜盘顺时针旋转，变量泵摆角变大；斜盘的位置将随伺服活塞两端压力的变化而变化，实现变量。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

（1）本发明拨块与球头之间为面接触，其受力Fa方向始终为横向，摩擦力fa方向始终为纵向。因此伺服活塞受力稳定，增强伺服活变量的稳定性。

（2）本发明的球头上设有螺旋油道；斜盘内设有高压油道；通过斜盘上的高压油道引进高压油，使球头与球窝之间形成高压油膜，降低摩擦系数，使摩擦力大幅降低，因此磨损减轻，增加寿命。本新型结构与市场上常见的结构相比较，A点受力降低15%，B点受力略有增加，C点受力降低5%。A点受力降低则磨损减轻，且增强变量稳定性。B点受力增大，但其受力较小，固影响较小。受力最大的C点受力降低且接触改为面接触，固其磨损大幅降低。零件受力降低，磨损减轻，寿命增加，且变量更加灵活可靠。同时，磨损减轻，可以降低噪音。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为现有技术中的某型柱塞泵变量机构；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

附图中标号为：壳体1、伺服活塞2、后盖3、拨块4、斜盘5、高压油道51、球头6、球窝7。

具体实施方式

（实施例1）

见图2和图3，一种可降低磨损的柱塞泵变量机构，具有壳体1、伺服活塞2、后盖3、拨块4和斜盘5；壳体1和后盖3固定连接，壳体1和后盖3之间水平放置伺服活塞2；伺服活塞2小端与壳体1之间形成一个工作油腔，可常通高压油；伺服活塞2大端与后盖3之间形成一个工作油腔，可通控制油；伺服活塞2两端受力不同，位移不同。拨块4螺纹连接在伺服活塞2上；斜盘5内设有高压油道51，斜盘5与拨块4之间为转动连接；拨块4的截面呈方形，拨块4与斜盘5之间通过球头6及球窝7铰接；球头内设有滑动导轨，球头6上设有螺旋油道，斜盘5引入高压油，球头6与球窝7之间形成高压油膜，可以降低摩擦系数；球头6与拨块4之间为滑杆连接，使拨块4可自由滑动；球窝7为收口式球窝，球窝7与球头6之间为球绞连接，使球头可以自由转动。

该变量机构工作过程为：伺服活塞2左端常通高压油，右端接通控制油。当右端控制油升高时，由于面积大，伺服活塞2向左移动。拨块4与伺服活塞2为螺纹联结，拨块4将同时左移。拨块4对球头6施加一个向左的作用力，球头6与球窝7左移，带动斜盘5逆时针旋转，使变量泵摆角变小。左移过程中，球头6与球窝7的行程为圆弧曲线，球头6在球窝7中相对旋转，因此设置成球铰连接即可实现。如图3所示，拨块4为方形，与其接触的球头6导轨也为方形，固为面接触。球头6与球窝7为面接触，且产生高压油膜，形成静压支撑，摩擦系数降低。当右端控制油降低时，伺服活塞2右移，零件受力方向与前述相反，斜盘5顺时针旋转，变量泵摆角变大。斜盘5的位置将随伺服活塞2两端压力的变化而变化，实现变量。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可降低磨损的柱塞泵变量机构，具有壳体（1）、伺服活塞（2）、后盖（3）、拨块（4）和斜盘（5）；所述壳体（1）和后盖（3）固定连接，壳体（1）和后盖（3）之间水平放置伺服活塞（2）；所述伺服活塞（2）小端与壳体（1）之间形成一个工作油腔，伺服活塞（2）大端与后盖（3）之间形成一个工作油腔；所述拨块（4）螺纹连接在伺服活塞（2）上；所述斜盘（5）与拨块（4）之间为转动连接；其特征在于：所述拨块（4）与斜盘（5）之间通过球头（6）及球窝（7）铰接；所述球头（6）与拨块（4）之间为滑杆连接；所述球窝（7）为收口式球窝，球窝（7）与球头（6）之间为球绞连接。

2.根据权利要求1所述的可降低磨损的柱塞泵变量机构，其特征在于：所述球头（6）上设有螺旋油道；所述斜盘（5）内设有高压油道（51）。

3.根据权利要求1或2所述的可降低磨损的柱塞泵变量机构，其特征在于：所述球头（6）内设有滑动导轨。

4.根据权利要求3所述的可降低磨损的柱塞泵变量机构，其特征在于：所述拨块（4）的截面呈方形。

5.根据权利要求4所述的可降低磨损的柱塞泵变量机构，其特征在于：所述球窝（7）的收口间隙值为0～0.03mm。

6.一种可降低磨损的柱塞泵变量机构的控制方法，其特征在于：伺服活塞（2）左端常通高压油，右端接通控制油；当右端控制油升高时，伺服活塞（2）向左移动；拨块（4）与伺服活塞（2）为螺纹联结，拨块（4）将同时左移；拨块（4）对球头（6）施加一个向左的作用力，球头（6）与球窝（7）左移，带动斜盘（5）逆时针旋转，使变量泵摆角变小；左移过程中，球头（6）与球窝（7）的行程为圆弧曲线，球头（6）在球窝（7）中相对旋转；球头（6）与球窝（7）为面接触，且产生高压油膜，形成静压支撑，摩擦系数降低；当右端控制油降低时，伺服活塞（2）右移，零件受力方向与前述相反，斜盘（5）顺时针旋转，变量泵摆角变大；斜盘（5）的位置将随伺服活塞（2）两端压力的变化而变化，实现变量。