CN106089677A - 轴向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴向柱塞泵，包括壳体以及位于壳体内的泵轴和缸体，所述的泵轴一端固定连接有斜盘，所述的斜盘上抵接连接有内摆盘,所述内摆盘外套设有外摆盘且所述的内摆盘枢接于外摆盘，所述的外摆盘枢接于壳体，所述的内摆盘与缸体之间设置有柱塞组件，所述内摆盘与斜盘之间设置有支撑轴，所述支撑轴与内摆盘之间相互抵触且当斜盘周向转动时，所述斜盘与内摆盘之间形成相对转动关系，本发明旨在提供一种在高负载下不会给内摆盘和外摆盘带来损伤的轴向柱塞泵。

Description

轴向柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压动力原件，更具体地说，它涉及轴向柱塞泵。

背景技术

泵是压力系统的动力元件，泵的结构形式主要包括柱塞式、叶片式和齿轮式，柱塞泵因其密封效果好，容积效率高以及相比较而言PV值比较低等优势被市场所广泛应用。

因轴向柱塞泵传统的缸体、柱塞、斜轴以及回程盘之间的连接结构容易在压油过程中出现柱塞与缸体径向压力过大、在吸油行程中出现空化气蚀现象，产生较大的流量、液压冲击和噪声，这些原因都是使得柱塞泵的使用寿命的下降，所以申请人在公开号为CN105114278A以及公开号为CN105090008A两篇发明专利中公开了一种新型轴向柱塞泵，在该两篇专利中通过增设一十字摆盘，该十字摆盘包括内摆盘和外摆盘，所述外摆盘连接于后壳体，内摆盘转动连接于外摆盘，所述的内摆盘内潜设置有滑靴盘，所述滑靴盘上设置有若干球面孔，所述的柱塞的柱塞头一端球铰接于内摆盘的滑靴盘上，另一端的柱塞头则球铰接于缸体上，改变了现有技术中驱动缸体转动带动柱塞运动的现有方式，转而通过驱动斜盘的转动，斜盘挤压内转盘的摆动实现柱塞的做功，改善了柱塞和缸体受力，以此整体优化了柱塞泵的内部结构设计，使得结构更加简单，提高了使用寿命，降低了成本。

在实际应用过程中，斜盘转动通过其斜面推动内摆盘摆动的时候，滑靴盘会受到直径方向的径向挤压力，该径向挤压力在重载荷的情况下会非常的大，这个径向挤压力通过滑靴盘传递至内摆盘，再由内摆盘传递至外摆盘，由外摆盘主要承担这径向挤压力，如果十字摆盘强度不够高的话容易给十字摆盘带来损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种在高负载下不会给内摆盘和外摆盘带来损伤的轴向柱塞泵。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴向柱塞泵，包括壳体以及位于壳体内的泵轴和缸体，所述的泵轴一端固定连接有斜盘，所述的斜盘上抵接连接有内摆盘,所述内摆盘外套设有外摆盘且所述的内摆盘枢接于外摆盘，所述的外摆盘枢接于壳体，所述的内摆盘与缸体之间设置有柱塞组件，所述内摆盘与斜盘之间设置有支撑轴，所述支撑轴与内摆盘之间相互抵触且当斜盘周向转动时，所述斜盘与内摆盘之间形成相对转动关系。

通过采用上述技术方案，当泵轴转动带动斜盘联动时，斜盘挤压内摆盘摆动时，内摆盘将会受到沿径向方向的挤压力，该径向方向的挤压力随着外负载的增大，如果内摆盘设置有支撑轴的话，沿径向方向的挤压力则由支撑轴进行支撑，对于外摆盘和内摆盘来说便不会受径向挤压力的影响，就算在高负载下，支撑轴的强度也足以支撑该径向挤压力，在支撑轴分担径向力的前提下，所述的内摆盘和外摆盘可以在制作上制作的非常轻巧，不仅仅是重量上，而且是在尺寸上也可以相应的减小，重量的减少可以让内摆盘和外摆盘在做摆动的时候更加的顺利轻巧，在尺寸上的减小可以对于该轴向柱塞泵的整体尺寸带来缩小，对于整体来说加工方式简单，结构上也安全可靠。

优选的，所述的内摆盘内嵌设有滑靴盘，所述的滑靴盘上设置有球面孔，所述的柱塞组件一端球铰接于球面孔内，所述的滑靴盘中心位置处设置有供支撑轴穿过的通孔，所述支撑轴从通孔穿过时所述的支撑轴与滑靴盘相抵触。

通过采用上述技术方案，滑靴盘将现有技术中的回程盘和柱塞组件镶嵌为一体，在轴向柱塞泵运行过程中有一部分的柱塞组件处于压油行程，从而将滑靴盘压紧在斜盘上，通过整体滑靴盘使处于吸液行程的柱塞回程，后滑靴将柱塞组件装配在滑靴盘中，改善了柱塞滑靴球面副松动、拉脱甚至碎裂的现象，此外，本发明回程方式不需要弹簧的辅助，避免了因弹簧承受高频交变应力而使轴向柱塞泵寿命下降的现象，并且有效克服了缸体所受的侧向力作用，尤其是针对轴向柱塞泵，不需其他回程机构，简化了结构设计。

优选的，所述支撑轴一端固定于斜盘，所述支撑轴的另一端嵌套于滑靴盘的通孔内且所述支撑轴与滑靴盘之间通过设置轴承实现相抵触。

通过采用上述技术方案，支撑轴固定于斜盘，斜盘转动带动支撑轴联动，支撑轴的另一端与滑靴盘之间设置有轴承，实现了斜盘转动时不会带动滑靴盘一起转动，由支撑轴作为径向挤压力的分担，避免了该挤压力对于内摆盘和外摆盘的损伤。

优选的，所述的支撑轴的一端与滑靴盘固定连接，所述的支撑轴的另一端嵌设于斜盘内且该支撑轴的端部与斜盘之间设置有轴承。

通过采用上述技术方案，支撑轴与滑靴盘固定连接，并将支撑轴的另一端嵌入斜盘内，支撑轴与斜盘之间设置有轴承实现斜盘转动时与滑靴盘之间不会发生相对转动，由于斜盘带动内摆盘摆动时，径向挤压力发生在滑靴盘一端，而支撑轴的另一端位于斜盘内部，这样可以产生一个反向力矩来抵销所受到的径向挤压力，支撑轴受的径向挤压力更小，结构更加优化。

优选的，所述的轴承采用滑动轴承。

通过采用上述技术方案，滑动轴承可以适应水或者乳化液介质的工作环境，保持良好的工作性能。

优选的，所述的轴承采用滚动轴承。

通过采用上述技术方案，滚动轴承可以适应油液为介质的工作环境，保持良好的工作性能。

优选的，所述的壳体包括有前壳体和后壳体，所述的泵轴位于前壳体内且所述泵轴与外壳体之间沿泵轴至斜盘方向依次安装有角接触球轴承和圆锥滚子轴承组合或者依次安装有两个滑动轴承组合。

通过采用上述技术方案，角接触球轴承来承受轴向分力，圆锥滚子轴承可以用于承受泵轴所带来的径向力，当圆锥滚子轴承承受径向力的时候同时会产生一轴向分力，该轴向分力由角接触球轴承来承受，由于在斜盘上设置有支撑轴，斜盘与内摆盘之间所产生的径向挤压力都由支撑轴来承受，所以内摆盘上几乎不受径向力，又由于斜盘上所受到的径向力与支撑轴所受到的径向力两者相互抵销，所以对于位于角接触球轴承之后的圆锥滚子轴承或者对应的滑动轴承所带来的径向力也相应的减少很多，所以可以实际工作介质来选择相应的合适轴承，滚动轴承则适合油液介质的工作环境，而滑动轴承则适合水或者乳化液为介质的工作环境。

优选的，所述的内摆盘与外摆盘之间设置有第一枢轴，所述的外摆盘与壳体之间设置有第二枢轴，所述的第一枢轴和第二枢轴呈垂直设置。

通过采用上述技术方案，第一枢轴和第二枢轴呈垂直设置，可以让内摆盘和外摆盘之间的运动更加自由，结构可靠，便于加工。

优选的，所述的滑靴盘于柱塞组件一侧端面上设置有压盖，所述的压盖与滑靴盘通过螺栓连接。

通过采用上述技术方案，压盖让外摆盘、内摆盘以及滑靴盘的连接更为稳定，不易脱离。

综上所述，通过在斜盘和滑靴盘之间设置支撑轴，在设置支撑轴的同时保持斜盘和滑靴盘之间相对转动的关系，当斜盘转动，利用斜面挤压滑靴盘的时候，支撑轴与滑靴盘的抵接作用可以将滑靴盘受到的径向挤压力不在传递内摆盘和外摆盘，而转由支撑轴作为承受，所以可以避免该径向挤压力对于滑靴盘、内摆盘和外摆盘的损伤，同时，该径向挤压力均有支撑轴支撑后，对于泵轴上的圆锥滚子轴承所承受的径向力也相应会减小，减少了轴承的尺寸并延长了使用寿命。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一的正面结构示意图；

图3是实施例一的剖面结构示意图，主要用于展示内摆盘、外摆盘和滑靴盘的结构；

图4是实施例二的结构示意图；

图5是实施例二的剖面结构示意图，主要用于展示内摆盘、外摆盘和滑靴盘的结构。

图中，1、泵轴；2、端盖；3、角接触球轴承；4、前壳体；5、圆锥滚子轴承；6、后壳体；7、柱塞组件；8、孔用弹性挡圈；9、滚针轴承；10、外摆盘；11、内摆盘；12、支撑轴；13、滑靴盘；14、压盖；15、螺栓；16、斜盘；17、缸体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，参见附图1至图3，一种轴向柱塞泵，包括壳体，所述的壳体包括有前壳体4和后壳体6，所述的前壳体4设置有端盖2以及位于前壳体4内的泵轴1，所述的泵轴1一端一体设置有斜盘16，所述的前壳体4与泵轴1之间沿泵轴1至斜盘16方向以此设置有角接触球轴承3和圆锥滚子轴承5相组合或者依次选择两个滑动轴承进行组合，所述的后壳体6内设置有内摆盘11、外摆盘10、缸体17以及柱塞组件7，所述的外摆盘10内部开设有用于嵌套内摆盘11的空间，所述的内摆盘11枢接于外摆盘10，所述的外摆盘10枢接于后壳体6上，所述的内摆盘11内设置有用于嵌套滑靴盘13的空间，所述的滑靴盘13上可以根据实际工况和参数设置有至少三个以上的球面孔，球面孔沿圆周均匀排列，所述的柱塞组件7一端球铰接于球面孔内，所述的柱塞组件7另一端连接于缸体17，所述滑靴盘13上设置有压盖14，所述的压盖14与滑靴盘13之间通过螺栓15进行固定连接，所述的内摆盘11与斜盘16之间形成一层油膜层，所述的滑靴盘13通过柱塞组件7抵顶于斜盘16上。

所述的滑靴盘13于其中心位置处设置有通孔，所述斜盘16的中心位置处一体设置有支撑轴12，所述的支撑轴12相对于与斜盘16连接的另一端穿射于通孔内，所述的支撑轴12与滑靴盘13之间设置有轴承，此处的轴承依旧可以根据介质为水或者乳化液或者油液来选择合适的轴承，此处选择滚针轴承9进行说明，滚针轴承9通过孔用弹性挡圈8进行固定,滚针轴承9专门用于承受径向方向的载荷，而且该滚针轴承9的外径最小，特别适用于径向尺寸受限制的地方，综合考虑到滑靴盘与内摆盘11之间径向尺寸比较小，而且要求该轴承需要承担径向的挤压力，所以滚针轴承5在此处比较合适，当外部动力驱动泵轴1转动，泵轴1转动带动斜盘16运动时，支撑轴12会随着斜盘16一起转动而滑靴盘13则不会随着支撑轴12的转而转，所述滑靴盘13内的内摆盘11受到斜盘16的挤压，内摆盘11将所受到的斜盘16的压力均匀施加到每一个滑靴上，使得每一个柱塞组件7沿轴向做往复运动，而缸体17则保持静止不动，当泵轴1带动斜盘16旋转一周，每个柱塞组件7各吸液、压液一次，随着泵轴1的不断旋转，各柱塞组件7也连续的独立完成吸、压液的动作，从而使柱塞泵正常工作。

该支撑轴12的设置可以分担斜盘16挤压内摆盘11时内摆盘11所受到径向挤压力，使得内摆盘11无须制作成特别高的强度依旧可以承受外部大负载而不会损坏，在斜盘16上制造支撑轴12的工艺以及成本比起对于内摆盘11的强度提升更为方便，而且可以达到低成本。

实施例二，如图2、图4以及图5所示，实施例二针对实施例一中的支撑轴12的连接方式做了改变：所述的斜盘16上中心位置处设置有内凹的嵌槽，所述的嵌槽的纵向切面呈“凸”形设置，所述支撑轴12一端固定于滑靴盘13上。所述的支撑轴12的另一端与“凸”形的小径间隙配合，所述的嵌槽的大径处用于安装滚针轴承9，所述的滚针轴承9套于嵌槽槽壁与支撑轴12之间。

在这种设置方式下依旧可以实现斜盘16与滑靴盘13之间的相对转动，由于斜盘16带动内摆盘11摆动时，径向挤压力发生在滑靴盘13一端，而支撑轴12的另一端位于斜盘16内部，这样可以产生一个反向力矩来抵销所受到的径向挤压力，可以降低支撑轴12受的径向挤压力，结构更加优化。

Claims (9)

1.一种轴向柱塞泵，包括壳体以及位于壳体内的泵轴（1）和缸体（17），所述的泵轴（1）一端固定连接有斜盘（16），所述的斜盘（16）上抵接连接有内摆盘（11）,所述内摆盘（11）外套设有外摆盘（10）且所述的内摆盘（11）枢接于外摆盘（10），所述的外摆盘（10）枢接于壳体，所述的内摆盘（11）与缸体（17）之间设置有柱塞组件（7），其特征是：所述内摆盘（11）与斜盘（16）之间设置有支撑轴（12），所述支撑轴（12）与内摆盘（11）之间相互抵触且当斜盘（16）周向转动时，所述斜盘（16）与内摆盘（11）之间形成相对转动关系。

2.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的内摆盘（11）内嵌设有滑靴盘（13），所述的滑靴盘（13）上设置有球面孔，所述的柱塞组件（7）一端球铰接于球面孔内，所述的滑靴盘（13）中心位置处设置有供支撑轴（12）穿过的通孔，所述支撑轴（12）从通孔穿过时所述的支撑轴（12）与滑靴盘（13）相抵触。

3.根据权利要求2所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述支撑轴（12）一端固定于斜盘（16），所述支撑轴（12）的另一端嵌套于滑靴盘（13）的通孔内且所述支撑轴（12）与滑靴盘（13）之间通过设置轴承实现相抵触。

4.根据权利要求2所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的支撑轴（12）的一端与滑靴盘（13）固定连接，所述的支撑轴（12）的另一端嵌设于斜盘（16）内且该支撑轴（12）的端部与斜盘（16）之间设置有轴承。

5.根据权利要求3或4所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的轴承采用滑动轴承。

6.根据权利要求3或4所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的轴承采用滚动轴承。

7.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的壳体包括有前壳体（4）和后壳体（6），所述的泵轴（1）位于前壳体（4）内且所述泵轴（1）与外壳体之间沿泵轴（1）至斜盘（16）方向依次安装有角接触球轴承（3）和圆锥滚子轴承（5）相组合或者依次安装有两个滑动轴承组合。

8.根据权利要求1所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的内摆盘（11）与外摆盘（10）之间设置有第一枢轴，所述的外摆盘（10）与壳体之间设置有第二枢轴，所述的第一枢轴和第二枢轴呈垂直设置。

9.根据权利要求2所述的轴向柱塞泵，其特征在于，所述的滑靴盘（13）于柱塞组件（7）一侧端面上设置有压盖（14），所述的压盖（14）与滑靴盘（13）通过螺栓（15）连接。