CN104806464B - 航空轴向柱塞液压泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空轴向柱塞液压泵。所述航空轴向柱塞液压泵包括：斜盘；和滑靴，所述滑靴包括本体，所述本体的第一端面与所述斜盘配合，所述本体的第一端面上设有油室和环形的油槽，所述油室位于所述油槽的内侧，所述油室与所述油槽之间形成密封带，所述油槽的外侧形成辅助支撑带，其中所述本体的第一端面上设有多个凹坑，多个所述凹坑的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑的其余部分位于所述辅助支撑带上。根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种航空轴向柱塞液压泵。
背景技术
航空轴向柱塞液压泵是航空液压控制作动系统的供压元件，其寿命主要取决于三大关键摩擦副的寿命，滑靴/斜盘摩擦副是航空轴向柱塞液压泵三大关键摩擦副之一。高速高压是航空轴向柱塞液压泵的发展趋势，然而高速重载会严重影响关键摩擦副的使用寿命。
在高速重载、交变载荷的工况下，滑靴的倾覆现象易导致油膜失效和滑靴的偏磨。油膜失效会造成滑靴与斜盘的直接接触摩擦磨损，内泄漏增加，从而降低航空轴向柱塞液压泵的容积效率，严重时甚至会造成滑靴烧蚀脱落。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长的优点的航空轴向柱塞液压泵。
本发明还提出一种所述航空轴向柱塞液压泵的滑靴。
根据本发明第一方面实施例的航空轴向柱塞液压泵包括：斜盘；和滑靴，所述滑靴包括本体，所述本体的第一端面与所述斜盘配合，所述本体的第一端面上设有油室和环形的油槽，所述油室位于所述油槽的内侧，所述油室与所述油槽之间形成密封带，所述油槽的外侧形成辅助支撑带，其中所述本体的第一端面上设有多个凹坑，多个所述凹坑的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑的其余部分位于所述辅助支撑带上。
根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长的优点。
根据本发明第二方面实施例的航空轴向柱塞液压泵的滑靴包括：本体，所述本体的与航空轴向柱塞液压泵的斜盘配合的第一端面上设有油室和环形的油槽，所述油室位于所述油槽的内侧，所述油室与所述油槽之间形成密封带，所述油槽的外侧形成辅助支撑带，其中所述本体的第一端面上设有多个凹坑，多个所述凹坑的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑的其余部分位于所述辅助支撑带上。
根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵的滑靴具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长的优点。
另外，根据本发明上述实施例的航空轴向柱塞液压泵的滑靴还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述凹坑的直径为1微米至999微米。
根据本发明的一个实施例，所述凹坑的深度与所述凹坑的直径的比值为0.001-0.5：1。
根据本发明的一个实施例，多个所述凹坑的面积之和与所述密封带的面积和所述辅助支撑带的面积之和的比值为0.01-0.5：1。
根据本发明的一个实施例，多个所述凹坑构成多个凹坑组，多个所述凹坑组的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑组的其余部分位于所述辅助支撑带上，其中每个所述凹坑组包括位于同一圆周上的两个或两个以上的所述凹坑，多个所述凹坑组构成同心圆，所述同心圆的圆心位于所述本体的中心轴线上。
根据本发明的一个实施例，相邻两个所述凹坑组的半径之差彼此不相等。
根据本发明的一个实施例，所述本体的第一端面为圆形，多个所述凹坑组在所述本体的第一端面的径向上不等间距地设置，相邻两个所述凹坑组在所述本体的第一端面的径向上的间距沿所述本体的第一端面的径向由内向外增大。
根据本发明的一个实施例，多个所述凹坑组的所述凹坑的数量彼此不相等，其中所述本体的第一端面为圆形，多个所述凹坑组的凹坑106的数量沿所述本体的第一端面的径向由内向外增大。
根据本发明的一个实施例，每个所述凹坑组的两个或两个以上的所述凹坑的直径彼此相等，每个所述凹坑组的两个或两个以上的所述凹坑的深度彼此相等。
附图说明
图1是根据本发明实施例的滑靴的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的滑靴的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的滑靴的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的滑靴的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵的局部剖视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵。如图1-图4所示，根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵包括斜盘2和滑靴1。滑靴1包括本体10，本体10的第一端面101与斜盘2配合。
如图1-图4所示，根据本发明实施例的滑靴1包括本体10，本体10的第一端面101上设有油室102和环形的油槽103。油室102位于油槽103的内侧，即油槽103绕油室102设置。油室102与油槽103之间形成密封带104，油槽103的外侧形成辅助支撑带105。换言之，油槽103将本体10的第一端面101分隔为位于油槽103内侧的密封带104和位于油槽103的外侧的辅助支撑带105。
其中，本体10的第一端面101上设有多个凹坑106，多个凹坑106的一部分位于密封带104上，多个凹坑106的其余部分位于辅助支撑带105上。也就是说，密封带104和辅助支撑带105中的每一个上均设有凹坑106。
密封带104、油槽103和辅助支撑带105与斜盘2配伍形成滑靴副。密封带104的内侧是油室102，油室102通过滑靴1的阻尼孔107以及柱塞中的通孔引入高压液压油，以便在该滑靴副中间形成动静压润滑支撑，避免了滑靴1的第一端面101与斜盘2之间的直接接触。
根据本发明实施例的滑靴1通过在密封带104和辅助支撑带105中的每一个上均设置凹坑106，从而可以提高滑靴副的动压效应。每一个凹坑106均存在附加流体动压分布，在凹坑106的收敛楔形貌处产生类似于微型滑动轴承的润滑效果，在凹坑106的发散楔形貌处产生的气穴现象抑制了负压的产生，从而凹坑106为滑动表面提供了附加承载能力。凹坑106使得滑靴副在启停以及高低压过渡区更加平稳，进而防止油膜失效和滑靴的偏磨，改善滑靴副的润滑状态，减轻了滑靴副的摩擦磨损现象，延长了滑靴副的使用寿命。
如图5所示，线L1与线L2之间的区域为发散楔形貌处，线L2与线L3之间的区域为收敛楔形貌处。
在低速重载恶劣工况下，两滑动表面(滑靴的表面和斜盘2的表面)很难产生流体润滑膜，凹坑106减小了两滑动表面的接触面积，每个凹坑106内可以储存高压液压油，从而在受力挤压的情况下向滑靴的表面和斜盘2的表面提供二次油源，延长了滑靴副的使用寿命。
因此，根据本发明实施例的滑靴1具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长等优点。
根据本发明实施例的航空轴向柱塞液压泵通过设置滑靴1，从而具有动压效应好、耐压耐磨特性好、使用寿命长等优点。
如图1-图4所示，根据本发明的一些实施例的航空轴向柱塞液压泵包括斜盘2和滑靴1。如图1-图4所示，滑靴1包括本体10，本体10的第一端面101与斜盘2配合。
本体10的第一端面101上设有油室102和环形的油槽103，油室102位于油槽103的内侧。油室102与油槽103之间形成密封带104，油槽103的外侧形成辅助支撑带105。其中，本体10的第一端面101上设有多个凹坑106，多个凹坑106的一部分位于密封带104上，多个凹坑106的其余部分位于辅助支撑带105上。
在本发明的一个实施例中，如图1-图4所示，密封带104上设有多个凹坑106，辅助支撑带105上设有多个凹坑106。由此可以进一步提高滑靴副的动压效应，使得滑靴副在启停以及高低压过渡区更加平稳，进一步避免出现滑靴1倾覆现象，进而进一步防止油膜失效和滑靴的偏磨，改善滑靴副的润滑状态，进一步减轻滑靴副的摩擦磨损现象，进一步延长滑靴副的使用寿命。
凹坑106的直径为1微米至999微米。换言之，凹坑106的横截面(即水平截面)可以是圆形。由此可以在确保滑靴1的动压效应、耐压耐磨特性的情况下，降低滑靴1的加工难度。
优选地，凹坑106的直径为30微米至300微米。更加优选地，凹坑106的直径为60微米至180微米。最优选地，凹坑106的直径为120微米。由此可以在确保滑靴1的动压效应、耐压耐磨特性的情况下，进一步降低滑靴1的加工难度。
在本发明的一个示例中，凹坑106的深度与凹坑106的直径的比值为0.001-0.5：1。由此可以使滑靴1的结构更加合理。
优选地，凹坑106的深度与凹坑106的直径的比值为0.03-0.2：1。更加优选地，凹坑106的深度与凹坑106的直径的比值为0.05-0.15：1。最优选地，凹坑106的深度与凹坑106的直径的比值为0.1：1。由此可以使滑靴1的结构更加合理。
在本发明的一个具体示例中，多个凹坑106的面积之和与密封带104的面积和辅助支撑带105的面积之和的比值为0.01-0.5：1。也就是说，多个凹坑106的面积之和为S1，密封带104的面积和辅助支撑带105的面积之和为S2，S1：S2＝0.01-0.5：1。
具体而言，凹坑106的数量为n，凹坑106的直径为di，密封带104的内侧直径为D1，密封带104的外侧直径为D2，辅助支撑带105的内侧直径为D3，辅助支撑带105的外侧直径为D4，那么
优选地，多个凹坑106的面积之和与密封带104的面积和辅助支撑带105的面积之和的比值为0.03-0.2：1。更加优选地，多个凹坑106的面积之和与密封带104的面积和辅助支撑带105的面积之和的比值为0.05-0.15：1。最优选地，多个凹坑106的面积之和与密封带104的面积和辅助支撑带105的面积之和的比值为0.1：1。由此可以使滑靴1的结构更加合理。
如图1-图4所示，在本发明的一些示例中，多个凹坑106构成多个凹坑组，多个该凹坑组的一部分位于密封带104上，多个该凹坑组的其余部分位于辅助支撑带105上。其中，每个凹坑组包括位于同一圆周上的两个或两个以上的凹坑106，多个该凹坑组构成同心圆，该同心圆的圆心位于滑靴1的中心轴线上。
换言之，多个凹坑106分布在同心圆上。有利地，多个凹坑106分布在以第一端面101的中心为圆心的同心圆上。
由此可以进一步提高滑靴副的动压效应，使得滑靴副在启停以及高低压过渡区更加平稳，进一步避免出现滑靴1倾覆现象，进而进一步防止油膜失效和滑靴的偏磨，改善滑靴副的润滑状态，进一步减轻滑靴副的摩擦磨损现象，进一步延长滑靴副的使用寿命。
如图2-图4所示，滑靴1的第一端面101为圆形。
在本发明的一个示例中，如图2所示，相邻两个该凹坑组的半径之差为第一预定值。也就是说，相邻两个该凹坑组所在的圆周的半径之差为第一预定值。换言之，多个该凹坑组在第一端面101的径向上等间距地设置。
由此可以进一步提高滑靴副的动压效应，使得滑靴副在启停以及高低压过渡区更加平稳，进一步避免出现滑靴1倾覆现象，进而进一步防止油膜失效和滑靴的偏磨，改善滑靴副的润滑状态，进一步减轻滑靴副的摩擦磨损现象，进一步延长滑靴副的使用寿命。
在本发明的另一个示例中，如图4所示，相邻两个该凹坑组的半径之差彼此不相等。也就是说，相邻两个该凹坑组所在的圆周的半径之差彼此不等。
有利地，多个该凹坑组在第一端面101的径向上不等间距地设置，相邻两个该凹坑组在第一端面101的径向上的间距沿第一端面101的径向由内向外增大。
多个该凹坑组的凹坑106的数量彼此相等。换言之，每个该凹坑组包括相等数量的凹坑106。由此可以使滑靴1的结构更加合理。
如图2所示，第一端面101上的多个凹坑106可以构成多个径向凹坑组，每个径向凹坑组包括多个凹坑106，每个径向凹坑组的多个凹坑106沿第一端面101的径向延伸。
如图3所示，多个该凹坑组的凹坑106的数量可以彼此不等。具体而言，多个该凹坑组的凹坑106的数量可以沿第一端面101的径向由内向外增大。也就是说，位于外侧的凹坑组的凹坑106的数量大于位于内侧的凹坑组的凹坑106的数量。
在本发明的一个具体示例中，每个该凹坑组的两个或两个以上的凹坑106的直径可以彼此相等，每个该凹坑组的两个或两个以上的凹坑106的深度可以彼此相等。由此可以使滑靴1的结构更加合理。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (1)
1.一种航空轴向柱塞液压泵，其特征在于，包括：
斜盘；和
滑靴，所述滑靴包括本体，所述本体的第一端面与所述斜盘配合，所述本体的第一端面上设有油室和环形的油槽，所述油室位于所述油槽的内侧，所述油室与所述油槽之间形成密封带，所述油槽的外侧形成辅助支撑带，其中所述本体的第一端面上设有多个凹坑，多个所述凹坑的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑的其余部分位于所述辅助支撑带上，多个所述凹坑构成多个凹坑组，多个所述凹坑组的一部分位于所述密封带上，多个所述凹坑组的其余部分位于所述辅助支撑带上，其中每个所述凹坑组包括位于同一圆周上的两个或两个以上的所述凹坑，多个所述凹坑组构成同心圆，所述同心圆的圆心位于所述本体的中心轴线上，所述本体的第一端面为圆形，多个所述凹坑组在所述本体的第一端面的径向上不等间距地设置，相邻两个所述凹坑组在所述本体的第一端面的径向上的间距沿所述本体的第一端面的径向由内向外增大，所述凹坑的直径为120微米，所述凹坑的深度与所述凹坑的直径的比值为0.1：1，多个所述凹坑的面积之和与所述密封带的面积和所述辅助支撑带的面积之和的比值为(0.01-0.5)：1，多个所述凹坑组的所述凹坑的数量彼此不相等，多个所述凹坑组的凹坑的数量沿所述本体的第一端面的径向由内向外增大，相邻两个所述凹坑组的半径之差彼此不相等，每个所述凹坑组的两个或两个以上的所述凹坑的直径彼此相等，每个所述凹坑组的两个或两个以上的所述凹坑的深度彼此相等。
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