CN108547765A - 一种新型轴向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型轴向柱塞泵，包括前壳体以及位于前壳体内的泵轴和后壳体，后壳体内设有随泵轴运动且相对后壳体滑动的柱塞组件，前壳体一侧设有引液口，前壳体内设有连通引液口的导液轨道，导液轨道穿过后壳体且嵌入泵轴内，导液轨道连通前壳体一侧，前壳体内和导液轨道内设有导液通道，导液通道连通泵轴和前壳体的连接处、柱塞组件和后壳体的连接处。在泵轴转动，实现柱塞组件做功的同时，可通过引液口向导液通道内注液，润滑液通过导液通道流到泵轴和前壳体的连接处、柱塞组件和后壳体的连接处，形成静压支撑，使泵轴和前壳体、柱塞组件和后壳体可相对顺畅的运动，减小了运动产生的零件之间的磨损。

Description

一种新型轴向柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压动力原件，具体涉及一种新型轴向柱塞泵。

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。

如公开号为CN105114278A以及公开号为CN105090008A的两篇发明，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前壳体，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铰孔，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后壳体上。

该方案改变了现有技术中驱动后壳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，改善了柱塞和后壳体受力，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。

故申请人又研发了新一代的柱塞泵，公开号为CN106089677A，该发明公开了一种轴向柱塞泵，包括前壳体以及位于前壳体内的泵轴和后壳体，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前壳体，所述的内摆盘与后壳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。

所述的内摆盘内嵌设有滑靴盘，所述的滑靴盘上设置有球铰孔，所述的柱塞组件一端球铰接于球铰孔内，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。

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。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。但各处轴承在转动时依旧会受到较大磨损，使用寿命较短。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型轴向柱塞泵，减少轴承的使用，使用液膜润滑来润滑零件转动，减少成本，延长使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种新型轴向柱塞泵，包括前壳体以及位于前壳体内的泵轴和后壳体，所述后壳体内设有随泵轴运动且相对后壳体滑动的柱塞组件，其特征是：所述后壳体一侧设有引液口，所述后壳体内设有连通引液口的导液轨道，所述导液轨道穿过后壳体且嵌入泵轴内，所述导液轨道连通前壳体一侧，所述前壳体内和导液轨道内设有导液通道，所述导液通道连通泵轴和前壳体的连接处。

通过采用上述技术方案，在泵轴转动，实现柱塞组件做功的同时，可通过引液口向导液通道内注液，润滑液通过导液通道流到泵轴和前壳体的连接处，形成静压支撑，使泵轴和前壳体可相对顺畅的运动，减小了运动产生的零件之间的磨损。通过润滑液的作用省去了轴承部件，减小了制作成本。且可把前壳体做的更小，进而减小柱塞泵的体积。

本发明的进一步设置为：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随斜盘转动而发生摆动的内摆盘，所述柱塞组件连接于内摆盘与后壳体；当所述内摆盘摆动时，所述导液轨道一直连接于斜盘和前壳体。

通过采用上述技术方案，使导液轨道可稳定起到桥梁作用，将润滑液通过导液通道导到泵轴和前壳体的连接处和支撑轴和内摆盘的连接处，使柱塞泵稳定顺畅的运转。

本发明的进一步设置为：所述导液轨道固定连接于前壳体且旋转密封接触于斜盘和内摆盘。

通过采用上述技术方案，确保了内摆盘在摆动过程中导液轨道可相对斜盘转动，进而使导液轨道可稳定起到桥梁作用，将润滑液通过导液通道导到泵轴和前壳体的连接处和支撑轴和内摆盘的连接处，使柱塞泵稳定顺畅的运转。且在斜盘转动时，斜盘和导液轨道之间由于转动形成液膜，从而起到密封的作用。

本发明的进一步设置为：所述滑靴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，所述导液轨道连接于支撑轴相对后壳体一端，所述导液通道连通支撑轴和内摆盘的连接处。

通过采用上述技术方案，当泵轴转动带动斜盘联动，斜盘挤压内摆盘摆动，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。

同时润滑液可通过导液通道流到支撑轴和内摆盘的连接处，形成静压支撑，减小了支撑轴和内摆盘相对运动产生的磨损。

本发明的进一步设置为：所述支撑轴外壁沿其周向开设有呈圆弧形设置的径向静压支撑槽，所述导液通道连通径向静压支撑槽。

通过采用上述技术方案，在泵轴转动过程中，支撑轴转动，此时径向静压支撑槽内的润滑液形成静压支撑，把支撑轴和内摆盘之间的摩擦面分开，在支撑轴和内摆盘之间形成静压支撑，从而实现液体摩擦，降低摩擦系数，使柱塞泵的运行更顺畅稳定。

本发明的进一步设置为：所述的内摆盘内嵌设有滑靴盘，所述的滑靴盘上设置有球铰孔，所述的柱塞组件一端球铰接于球铰孔内，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，在轴向柱塞泵运行过程中有一部分的柱塞组件处于压液行程，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。将柱塞组件装配在滑靴盘中，改善了柱塞组件和滑靴盘之间球面副松动、拉脱甚至碎裂的现象。同时流到支撑轴和内摆盘之间的润滑液也会顺流到支撑轴和滑靴盘之间，减小磨损，使运动更顺畅。

本发明的进一步设置为：所述泵轴外套设有轴套，所述轴套外壁抵触于前壳体，所述导液通道连通轴套和泵轴的连接处。

通过采用上述技术方案，轴套可对前壳体起到补偿作用，在确保泵轴可稳定转动的前提下，减小了对前壳体加工精度的要求，从而减小了加工成本。同时润滑液在轴套和泵轴之间形成静压支撑，减小磨损。

本发明的进一步设置为：所述斜盘背对支撑轴一侧沿泵轴周向开设有轴向静压支撑槽，所述导液通道连通轴向静压支撑槽。

通过采用上述技术方案，在泵轴转动过程中，支撑轴转动，此时轴向静压支撑槽内的润滑液形成静压支撑，把斜盘和轴套之间的摩擦面分开，在斜盘和轴套之间形成静压支承，从而实现液体摩擦，降低摩擦系数，使柱塞泵的运行更顺畅稳定。

本发明的进一步设置为：所述泵轴上沿其周向开设有轴向静压支撑槽。

通过采用上述技术方案，在泵轴转动过程中，支撑轴转动，此时轴向静压支撑槽内的润滑液形成静压支撑，把泵轴和轴套之间的摩擦面分开，在泵轴和轴套之间形成静压支承，从而实现液体摩擦，降低摩擦系数，使柱塞泵的运行更顺畅稳定。

本发明的进一步设置为：所述导液轨道靠近引液口一端设有用于调节导液轨道内液压的阻尼调节部，所述导液轨道内填充有用于过滤润滑液的过滤部。

通过采用上述技术方案，可通过过滤部过滤润滑液中的杂质，使进入柱塞泵的润滑液更纯净，使其有更好的润滑效果。同时可通过更换不同孔径大小的阻尼调节部，来调节润滑液的进液液压，使润滑液可根据实际工况，更好的润滑柱塞泵。

本发明具有以下优点：1、只通过需在导液通道一端通入润滑液即可将润滑液运输到所有所需润滑的地方，对各个零件的运动进行润滑和液封，减小了零件的磨损，延长了其使用寿命；2、不需使用轴承，减小了成本；3、运用了静压支承，使柱塞泵可更顺畅的运行。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图；

图2为实施例一中泵轴、斜盘和支撑轴的主视图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为实施例一中泵轴、斜盘和支撑轴的侧视图；

图5为图1中B处的放大图；

图6为径向静压支撑槽设置的另一种实施例的结构图；

图7为图1中C处的放大图；

图8为实施例二的结构示意图。

附图标记：1、前壳体；1.1、引液口；2、泵轴；3、后壳体；4、轴套；5、斜盘；6、内摆盘；7、外摆盘；8、导液组件；9、滑靴盘；10、支撑轴；11、柱塞组件；12、球铰孔；13、径向静压支撑槽；14、轴向静压支撑槽；15、导液轨道；16、导液通道；17、第一通道；18、第二通道；19、第三通道； 20.1、阻尼调节部；20.2、过滤部；21、供液口；22、供液轨道；23、泄油口；24、连通孔；25、配液体。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

实施例一：

如图1所示，一种新型轴向柱塞泵，包括前壳体1、转动连接于前壳体1的泵轴2和固定安装于前壳体1内的后壳体3。泵轴2外转动套设有轴套4，轴套4外壁抵触于前壳体1。泵轴2相对后壳体3一端固定连接有斜盘5，斜盘5相对后壳体3一侧抵接有内摆盘6。内摆盘6外套设有外摆盘7且摆盘枢接于外摆盘7。外摆盘7枢接于前壳体1。内摆盘6与后壳体3之间设置有柱塞组件11。后壳体3还包括嵌设于后壳体内的配液体25。前壳体1、后壳体3和配液体25内设有用于向前壳体1内注入润滑液的导液组件8。前壳体1上设有用于放油的泄油口23。

泵轴2转动时可带动斜盘5转动，斜盘5在转动过程中可驱动内摆盘6摆动，内摆盘6在摆动过程中驱动柱塞组件11做功，实现压液和回程。同时通过导液组件8向前壳体1内注入润滑液，从而使各个零件运行顺畅。

如图1所示，内摆盘6内嵌设有滑靴盘9。滑靴盘9与斜盘5之间设置有支撑轴10，支撑抽一端固定连接于斜盘5。支撑轴10另一端穿过滑靴盘9且与与滑靴盘9相抵触。支撑轴10与内摆盘6之间相互抵触。支撑轴10转动连接于滑靴盘9和支撑轴10。支撑轴10可承担内摆盘6和滑靴盘9受到的径向力，减小内摆盘6和滑靴盘9破碎的可能性。

如图1所示，柱塞组件11设有若干根且均沿泵轴2轴向设置。若干根柱塞组件11沿周向均布于内摆盘6与后壳体3之间。滑靴盘9上设置有球铰孔12，柱塞组件11一端球铰接于球铰孔12内，且柱塞组件11另一端穿入后壳体3内且滑动连接于后壳体3。

如图1所示，导液组件8包括引液口1.1、导液轨道15和导液通道16。引液口1.1开设于配液体25一端，导液轨道15固定设置于配液体25且连接引液口1.1。导液轨道15位于所有柱塞组件11中间。导液轨道15远离配液体25一端依次穿过后壳体3、内摆盘6且嵌入支撑轴10内。导液轨道15滑动连接于后壳体3、内摆盘6、支撑轴10，且转动连接于后壳体3、内摆盘6、支撑轴10。导液轨道15旋转密封接触于支撑轴10。

如图1所示，导液通道16包括位于配液体25内的第一通道17、位于导液通道16上的第二通道18和位于斜盘5内的第三通道19。第一通道17、第二通道18和第三通道19相互连通。第一通道17连通前壳体1背对端盖22一端，且第一通道17连通柱塞组件11和后壳体3的连接处。当柱塞组件11相对后壳体3滑动时，润滑液可通过第一通道17流到柱塞组件11和后壳体3的连接处，起到供液和润滑的作用。

如图1所示，第三通道19连通泵轴2和前壳体1的连接处、轴套4和泵轴2的连接处、支撑轴10和内摆盘6的连接处。润滑液从第一通道17进入前壳体1内，并在第二通道18的传输下流到第三通道19内，然后流到泵轴2和前壳体1的连接处、轴套4和泵轴2的连接处、支撑轴10和内摆盘6的连接处，起到润滑作用，减小磨损。

即只需在第一通道17一端注液，柱塞泵需润滑的各处均可被润滑，使润滑更方便，且柱塞泵可更稳定的运行，减小了磨损。

如图1-图3所示，为了进一步使柱塞泵运行顺畅，支撑轴10外圆面以及斜盘5朝向支撑轴10一侧端面均开设有呈圆弧形设置的径向静压支撑槽13，第三通道19连通径向静压支撑槽13。如图4和图5所示，斜盘5背对支撑轴10一侧沿泵轴2周向开设有轴向静压支撑槽14。如图2和图5所示，泵轴2沿其周向开设有轴向静压支撑槽14。第三通道19连通轴向静压支撑槽14。从而使泵轴2转动时，润滑液可在径向静压支撑槽13和轴向静压支撑槽14内形成静压支撑，实现液体摩擦，进而使摩擦系数接近于0，使柱塞泵运行更顺畅。

如图6所示，针对位于斜盘5上的径向静压支撑槽13，可以将该径向静压支撑槽13设置于滑靴盘9与斜盘5抵触的一侧端面上作为另一种实施方式，在该实施方式下，在柱塞组件11的柱塞轴上设置有与径向静压支撑槽13连通的连通孔24，该连通孔24沿柱塞轴的轴向方向贯穿柱塞轴。

如图1和图7所示，为了减少进入柱塞泵内润滑液中的杂质，导液轨道15内填充有过滤部20.2。过滤部20.2上设有若干孔隙。润滑液流过阻尼过滤件20时，会将杂质留在过滤部20.2上，进而使润滑液更纯净。另外，所述导液轨道15靠近引液口1.1一端可拆卸设置有阻尼调节部20.1，且阻尼调节部20.1上沿其轴向设有内孔。通过更换不同内孔孔径大小不同的阻尼调节部20.1，可调节润滑液的进液液压，使润滑液可根据实际工况，更好的润滑柱塞泵。

该柱塞泵的工作原理如下：

当外部动力驱动泵轴2转动时，泵轴2转动带动斜盘5运动，支撑轴10会随着斜盘5一起转动，而滑靴盘9则不会随着支撑轴10 的转而转。滑靴盘9内的内摆盘6受到斜盘5的挤压，内摆盘6将所受到的斜盘5的压力均匀施加到滑靴盘9上，使得每一个柱塞组件11沿轴向做往复运动，而后壳体3则保持静止不动。当泵轴2带动斜盘5旋转一周，每个柱塞组件11各吸液、压液一次，随着泵轴2的不断旋转，各柱塞组件11也连续的独立完成吸、压液的动作，从而使柱塞泵正常工作。

在柱塞泵工作的同时，通过第一通道17远离第三通道19一端向导液通道16内注液，部分润滑液随着第一通道17流到柱塞组件11和后壳体3的连接处，使柱塞组件11可更顺利的相对后壳体3滑动。另一部分润滑液流经第二通道18，然后流入第三通道19内，并流到泵轴2和前壳体1的连接处、轴套4和泵轴2的连接处、支撑轴10和内摆盘6的连接处，使其可更顺畅的运行。由于润滑液的润滑，故不再需要轴承来减小磨损，减小了制造成本。

在泵轴2转动过程中，润滑液可在径向静压支撑槽13和轴向静压支撑槽14内形成静压支撑，实现静压支承，进而使支撑轴10和滑靴盘9之间的摩擦系数、轴套4和斜盘5之间的摩擦系数均接近于0，使柱塞泵运行更顺畅。

实施例二：

实施例二和实施例一的区别在于：

如图8所示，导液组件8包括引液口1.1、导液轨道15和导液通道16。引液口1.1开设于后壳体3一侧，导液轨道15设置于后壳体3和配液体25内且连接引液口1.1。导液轨道15远离配液体25一端依次穿过后壳体3、内摆盘6且嵌入支撑轴10内。导液轨道15滑动连接于后壳体3、内摆盘6、支撑轴10，且转动连接于配液体25、后壳体3、内摆盘6、支撑轴10。导液轨道15旋转密封接触于支撑轴10。

如图8所示，导液通道16包括位于配液体25内的第一通道17、位于导液轨道15内的第二通道18和位于斜盘5内的第三通道19。第一通道17、第二通道18和第三通道19相互连通。第一通道17连通引液口1.1。

如图8所示，第三通道19连通泵轴2和前壳体1的连接处、轴套4和泵轴2的连接处、支撑轴10和内摆盘6的连接处。润滑液从第一通道17进入前壳体1内，并在第二通道18的传输下流到第三通道19内，然后流到泵轴2和前壳体1的连接处、轴套4和泵轴2的连接处、支撑轴10和内摆盘6的连接处，起到润滑作用，减小磨损。

即只需在第一通道17一端注液，柱塞泵需润滑的各处均可被润滑，使润滑更方便，且柱塞泵可更稳定的运行，减小了磨损。

如图8所示，配液体25上开设有供液口21，供液口21上连接有供液轨道22，供液轨道22连通连通柱塞组件11和配液体25的连接处。当柱塞组件11相对后壳体3滑动时，润滑液可通过供液口21和供液轨道22流到柱塞组件11和后壳体3的连接处，起到供液和润滑的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型轴向柱塞泵，包括前壳体（1）以及位于前壳体（1）内的泵轴（2）和后壳体（3），所述后壳体（3）内设有随泵轴（2）运动且相对后壳体（3）滑动的柱塞组件（11），其特征是：所述后壳体（1）一侧设有引液口（1.1），所述后壳体（1）内设有连通引液口（1.1）的导液轨道（15），所述导液轨道（15）穿过后壳体（3）且嵌入泵轴（2）内，所述导液轨道（15）连通前壳体（1）一侧，所述前壳体（1）内和导液轨道（15）内设有导液通道（16），所述导液通道（16）连通泵轴（2）和前壳体（1）的连接处。

2.根据权利要求1所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述的泵轴（2）一端固定连接有斜盘（5），所述的斜盘（5）上抵接连接有随斜盘（5）转动而发生摆动的内摆盘（6），所述柱塞组件（15）连接于内摆盘（6）与后壳体（3）；当所述内摆盘（6）摆动时，所述导液轨道（15）一直连接于斜盘（5）和前壳体（1）。

3.根据权利要求2所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述导液轨道（15）固定连接于前壳体（1）且旋转密封接触于斜盘（5）和内摆盘（6）。

4.根据权利要求3所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述滑靴盘（9）与斜盘（5）之间设置有支撑轴（10），所述支撑轴（10）与内摆盘（6）之间相互抵触且当斜盘（5）周向转动时，所述斜盘（5）与内摆盘（6）之间形成相对转动关系，所述导液轨道（15）连接于支撑轴（10）相对后壳体（3）一端，所述导液通道（16）连通支撑轴（10）和内摆盘（6）的连接处。

5.根据权利要求4所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述支撑轴（10）外壁沿其周向开设有呈圆弧形设置的径向静压支撑槽（13），所述导液通道（16）连通径向静压支撑槽（13）。

6.根据权利要求5所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述的内摆盘（6）内嵌设有滑靴盘（9），所述的滑靴盘（9）上设置有球铰孔（12），所述的柱塞组件（11）一端球铰接于球铰孔（12）内，所述的滑靴盘（9）中心位置处设置有供支撑轴（10）穿过的通孔，所述支撑轴（10）从通孔穿过时所述的支撑轴（10）与滑靴盘（9）相抵触。

7.根据权利要求6所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述泵轴（2）外套设有轴套（4），所述轴套（4）外壁抵触于前壳体（1），所述导液通道（16）连通轴套（4）和泵轴（2）的连接处。

8.根据权利要求7所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述斜盘（5）背对支撑轴（10）一侧沿泵轴（2）周向开设有轴向静压支撑槽（14），所述导液通道（16）连通轴向静压支撑槽（14）。

9.根据权利要求8所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述泵轴（2）上沿其周向开设有轴向静压支撑槽（14）。

10.根据权利要求1所述的一种新型轴向柱塞泵，其特征是：所述导液轨道（15）靠近引液口（1.1）一端设有用于调节导液轨道（15）内液压的阻尼调节部（20.1），所述导液轨道（15）内填充有用于过滤润滑液的过滤部（20.2）。