CN1050248A - 过平衡压力补偿方法及双排柱塞径向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明的方法是在配油轴低压侧平衡槽通入高 压油，在其高压侧平衡槽通入低压油，以平衡配油轴 高压侧对转子的压力，通过低压侧的平衡槽内装的阻 尼器在配油轴与转子之间始终保持一定厚度的油膜， 形成压力补偿机制。本发明的双排柱塞径向柱塞泵 是采用上述方法设计的，在转子上沿轴向装有相互平 等并有一定间隔的两柱塞。在增大排量和进出油口 截面的同时，仍保持配油付之间的静压制，防止配油 轴发生偏磨和抱紧现象。

Description

本发明是一种适用于轴配流径向柱塞机械的过平衡压力补偿方法以及采用该方法设计的双排柱塞径向柱塞泵，它特别适用于高压大排量的工作环境。

现有的技术中采用的欠平衡方法，配油轴的高压载荷一部分由油膜承受，一部分通过金属接触来传递，配油轴表面设计较困难，并且为保持配油付之间的静压平衡，排油、吸油口截面小，单排柱塞旋转频率不能提高，在实际运行中容易造成配油轴偏磨或抱紧的现象。联邦德国的托马斯在《现代液压工程》（中译本，国防工业出版社，八四年第一版）中指出，径向柱塞机械受下述缺点的限制：

1、配油轴上的排油、吸油口截面较小;

2、配油轴表面的设计较困难;

3、滑靴在外导圈（定子内表面）上的滑动速度过高。

特别是在提高泵的排量和工作压力时，需增大泵的轴向及径向尺寸，并且柱塞、定子、转子、配油轴等构件的尺寸均要增大，滑靴的滑动速度也增大，配油付之间的静压平衡被破坏，配油轴的偏磨和抱紧的几率增大，泵的使用寿命缩短。

为克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种过平衡压力补偿方法，并根据该方法设计出双排柱塞径向柱塞泵，在增大排量和排油吸油口截面的同时，仍能使配油付之间保持静压平衡和压力补偿。本发明采用的过平衡压力补偿方法是：通过一油路、阻尼孔将排油口的高压油通入配油轴低压侧的平衡槽内，通过另一油路、阻尼孔将吸油口的低压油通入配油轴高压侧的平衡槽内，以平衡配油轴高压侧及配油轴的自重对转子的压力，并利用设置在与低压侧平衡槽相通的油路中的阻尼器，在配油轴与转子之间的间隙增大时减小低压侧平衡槽的油压，在配油轴与转子之间的间隙减小时增大低压侧平衡槽的油压，形成压力补偿，使配油轴与转子之间始终保持一定的间隙。

本发明根据该过平衡压力补偿方法设计的双排柱塞径向柱塞泵，主要由泵体1、定子2、转子8、双排柱塞4、4′、保持环5、配油轴6、十字键7、泵盖10、驱动轴11、压力阀总成13、变量柱塞16、限位柱塞21等组成。在配油轴6内沿其轴向分别开有两个高压排油孔22和两个低压吸油孔22′，配油轴6的高压侧开有四条半环状的平衡槽12，其低压侧开有四条半环状的平衡槽12′。所说的双排柱塞4、4′中的每排柱塞均以相同的柱塞数目垂直于配油轴的轴线等分地排列在配油轴6的同一圆周上且两排柱塞呈一定的间隔;配油轴内制有油路24′、25′、24和25，油路24′连通排油孔22和阻尼孔23′，油路25′连通低压侧平衡槽12′和阻尼孔23′，油路25′内设置有阻尼器26;油路24连通吸油孔22′和阻尼孔23，油路25连通高压侧平衡槽12和阻尼孔23;在双排柱塞4、4′之间的配油轴6的中点位置且垂直于轴线开有一条环状平衡槽12″。

由此构成的双排柱塞径向柱塞泵，其双排柱塞在轴向上的投影比单排柱塞分布更加均匀，而数目增加了一倍，旋转频率增加了一倍，压力脉动幅度减小，振动及噪声减小，泵的寿命提高，该泵结构简单，紧凑，制造加工难度小，原材料消耗减少，便于维护修理。

以下将结合附图叙述本发明的实施例：

图1：本发明的泵剖视图;

图2：图1A-A剖视图;

图3：图1B-B剖视图。

在图1、2、3中，驱动轴11通过十字键7驱动转子8转动，带动两排柱塞4、4′围绕配油轴6转动，柱塞的滑靴3通过保持环5与定子2的内表面接触，其间有油膜，滑靴3在定子2的内表面上滑动，定子2受变量活塞16控制，可在泵体1内来回移动实现变量。变量柱塞16由弹簧14、弹簧座15、阻尼器17、变量柱塞头18组成。限位柱塞21与变量柱塞16一起控制定子2的移动，限位柱塞21由柱塞19和开口销20组成。压力阀总成13的作用是控制变量柱塞16的移动。10为泵盖。由于泵内采用十字键连接，轴承9不受径向载荷作用。

两排柱塞4、4′的柱塞数相同，其数目多少可根据排量大小按奇数数列取7、9、11、13等。配油轴6的横剖面有四个通孔，其中22为两个低压的吸油孔，22′为两个高压的排油孔，23、23′为两个从配油轴6内沿轴向开出的阻尼孔，其中油路24′连通高压的排油孔22和阻尼孔23′，油路24连通低压的吸油孔22′和阻尼孔23。图3中油路25连通阻尼孔23和高压侧平衡槽12，油路25′连通阻尼孔23′和低压侧平衡槽12′。在油路25′接近低压侧平衡槽12′设置有阻尼器26。通过油路24′将排油孔22里的高压油经阻尼孔23′、油路25′通入低压侧平衡槽12′内，通过油路24将吸油孔22′里的低压油经阻尼孔23、油路25通入高压侧平衡槽12内，以平衡配油轴6的高压侧及配油轴6的自重对转子8的压力，通过油路25′内设置的阻尼器26在配油轴6与转子8之间间隙增大时，减小低压侧平衡槽12′内的油压，在配油轴6与转子8之间间隙减小时，增大低压侧平衡槽12′内的油压，形成压力补偿，使配油轴6与转子8之间始终保持一定的间隙。在两排柱塞4、4′之间的配油轴6的中点位置且垂直于轴线开有一条环状的平衡槽12″，它起到泄荷作用。

本发明采用的过平衡压力补偿方法，使配油轴与转子之间始终保持一定的间隙。处于低压侧的柱塞内的油压偏低，因而处于低压侧平衡槽内的高压油会渗满低压侧的整个轴表面，同样处于高压侧柱塞内的油压偏高，而处于高压侧平衡槽内的低压油压力低，因此高压侧柱塞内的高压油会渗满高压侧的整个轴表面，并且由于平衡槽12″的泄荷作用，使油压较高的一侧的油渗满轴表面，因此配油轴的高压载荷全部由油膜承受，从而在增大进出（吸排）油口截面和增大排量的同时，仍能使配油付之间保持静压平衡，并且采用双排柱塞结构，在轴向上反增加一个柱塞的宽度，径向尺寸相应降低，旋转频率增加，滑靴3相对于定子2内表面的滑动速度相对降低，从而防止配油轴发生偏磨或与转子抱紧。

Claims (3)

1、一种适用于轴配流径向柱塞机械的过平衡压力补偿方法，其特征在于通过配油轴中的油路和阻尼孔将排油口的高压油通入配油轴低压侧的平衡槽内，通过另一油路和阻尼孔将吸油口的低压油通入配油轴高压侧的平衡槽内，以平衡配油轴高压侧及配油轴的自重对转子的压力，并利用在与低压侧平衡槽相通的油路内设置的阻尼器，在配油轴与转子之间的间隙增大时减小配油轴低压侧平衡槽的油压，在配油轴与转子之间的间隙减小时增大配油轴低压侧的油压，形成压力补偿，使配油轴与转子之间始终保持一定的间隙。

2、一种根据过平衡压力补偿方法设计的双排柱塞径向柱塞泵，它包括泵体1、定子2、转子8、保持环5、配油轴6、十字键7、泵盖10、驱动轴11、压力阀总成13、变量柱塞16、限位柱塞21，配油轴6内沿其轴向分别开有两个高压排油孔22和两个低压吸油孔22′，配油轴6的高压侧开有四条半环状的平衡槽12，其低压侧开有四条半环状的平衡槽12′，本发明的特征在于所说的双排柱塞径向柱塞泵它还包括有双排柱塞4、4′，每排柱塞均以相同的柱塞数垂直于配油轴的轴线等分地排列在配油轴6的同一圆周上，且两排柱塞间具有一定的间隔;配油轴内制有油路24′、25′、24、25;油路24′连通排油孔22和阻尼孔23′，油路25′连通低压侧平衡槽12′和阻尼孔23′，油路25′内设置有阻尼器26;油路24连通吸油孔22′和阻尼孔23，油路25连通高压侧平衡槽12和阻尼孔23;在双排柱塞4、4′之间的配油轴6的中点位置且垂直于轴线开有一条环状平衡槽12″。

3、根据权利要求2所述的双排柱塞径向柱塞泵，其特征在于双排柱塞中每一排柱塞的数目可以是7、9、11、13。

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