CN109026663A - 一种有源自冷却型液压柱塞泵 - Google Patents

Abstract

一种有源自冷却型液压柱塞泵，其目的是实现液压柱塞泵有源主动冷却，可有效防止柱塞泵关键零部件因过热而产生的形变所引起的故障，提高液压柱塞泵工作的可靠性，冷却泵（26）是一种外啮合齿轮泵，冷却泵（26）吸油口与油箱接通；冷却泵（26）与主泵（58）同轴连接，后泵盖（19）开设有后泵盖第一通油孔（19a）、后泵盖第二通油孔（19b）、后泵盖第三通油孔（19c），冷却泵（26）的出油口（25）与主泵（58）的后泵盖第一通油孔（19a）通过油管（20）连通；壳体（10）开设有壳体第一通油孔（10a）、壳体第二通油孔（10b），壳体第三通油孔（10c）和前泵盖（3）中开设有前泵盖通油孔（3a）。

Description

一种有源自冷却型液压柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压柱塞泵技术，具体为一种有源自冷却型液压柱塞泵。

背景技术

液压柱塞泵是高压液压系统中广泛应用的一种液压动力元件，其结构紧凑、功率密度大、工作压力高，在高压下仍能保证较高的容积效率，容易实现变量，多用于农林机械、工程机械、船舶甲板机械、冶金设备、武器系统等技术中。

液压柱塞泵的三对摩擦副, 即斜盘与滑靴副、柱塞与缸体副、缸体与配流盘副的功率损失，以及缸体与泵体之间间隙所组成的存油容腔中油液的搅动损失造成柱塞泵存油容腔中油温升高。由于存于油腔中的液压油温度上升，三对主要摩擦副由于表面温差的不同，将产生不同程度的热变形。随着磨擦副的高速旋转，加剧了其各摩擦面的影响，严重影响了轴向柱塞泵的使用寿命和可靠性。现有处理措施是在柱塞泵的壳体上开设泄漏油口，将泵腔内泄漏油液接回油箱，泵内热油循环速度慢，冷却效果有限。

检索现有公开文献专利发现关于液压柱塞泵发热或冷却问题的研究主要有：文献“A4V闭路式泵自冷却分析[J]”（闻德生等.液压气动与密封,2003(02):13-18.）指出A4V泵腔终油液温升的主要是三对摩擦副及缸体的搅动损失所造成的，另外这种温升可能导致泵内零件的热形变。文献“开路式轴向柱塞泵最佳自冷却的探讨[J]”（闻德生等.机床与液压，2004(09):201-184.）提出根据泵的发热量，或者说根据损失来合理分配泵自冷却流量的途径的冷却方法并指出壳体内全部是泵的吸油腔，泵的进油口可开在泵的任意部位, 但开口位置的不同, 其自冷却效果就不同。专利“自散热轴向柱塞泵[P]”（赵兆松.广东：CN201281007,2009-07-29.）在轴向柱塞泵的泵壳的内外壁间沿轴向镂空有一起冷却作用的夹槽,有两个伸到泵壳外的通孔与所述夹槽相通，工作时，冷却液从所述通孔中进入夹槽，然后从另一通孔流出，通过冷却液的循环流动带走泵内各运动部件相互摩擦产生的热量。专利“可内外散热处理高压柱塞泵[P]”（余龙.江苏：CN105889058A,2016-08-24.）通过设置散热风扇对高压柱塞泵内部外部均进行散热处理，散热盖板盖在高压柱塞泵后端时，散热风扇对高压柱塞泵内部散热，散热盖板转动拉出时,散热风扇能对工作人员吹风散热。

上述研究及专利，为液压柱塞泵发热或冷却问题理论机理方面提供了一定参考，但仍存在以下不足：

（1）将泵的吸油与冷却油路共用，导致泵吸入是热油（冷却摩擦副后的热油），更容易导致泵的热污染；设置多个吸油口会产生较大的吸油阻力，影响吸油流畅性；泵腔内油液是摩擦副泄漏出来的油液，含有大量的磨粒杂质，再次吸入液压泵会加剧泵内关键摩擦副的磨损。

（2）通过在泵壳体上开设夹槽，仅从壳体上进行油冷，泵腔内热量不能直接及时带走、冷却效果有限。风冷能够增强表面热交换，但泵内热油也不能及时排除，冷却效果也有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有源自冷却型液压柱塞泵，实现液压柱塞泵有源主动冷却，可有效防止柱塞泵关键零部件因过热而产生的形变所引起的故障，提高液压柱塞泵工作的可靠性，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是一种有源自冷却型液压柱塞泵，包括主泵58和冷却泵26，所述主泵58由主泵轴1、前泵盖3、壳体10、后泵盖19、滑靴48-54、斜盘12、柱塞40-46、缸体39、配流盘21构成；所述冷却泵26是一种外啮合齿轮泵，冷却泵26吸油口与油箱接通；所述冷却泵26与主泵58同轴连接，所述后泵盖19开设有后泵盖第一通油孔19a、后泵盖第二通油孔19b、后泵盖第三通油孔19c，冷却泵26的出油口25与主泵58的后泵盖第一通油孔19a通过油管20连通；壳体10开设有壳体第一通油孔10a、壳体第二通油孔10b，壳体第三通油孔10c和前泵盖3中开设有前泵盖通油孔3a。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在液压柱塞泵主泵基础上串接冷却泵，通过冷却泵给主泵前后盖、壳体中的通油孔提供冷油，在主泵关键摩擦副处实施喷淋冷却，及时带走所柱塞泵内摩擦所产生的热量，壳体外圆散热筋增大了泵壳的散热能力，可有效防止柱塞泵关键零部件因过热而产生的形变所引起的故障，实现液压柱塞泵的有源自冷却，提高液压柱塞泵工作的可靠性。

附图说明

图1本发明结构示意图，其中：1-主泵轴，2-唇形轴封，3-前泵盖，3a-前泵盖通油孔4-前轴承，5-O形密封圈，6~9-前泵盖固定螺钉，10-壳体，10a-壳体第一通油孔，10b-壳体第二通油孔，10c-壳体第三通油孔，10d-泵腔，11-壳体第二通油孔堵头，12-斜盘，13-第一喷嘴，14-第一喷嘴堵头，15-泄漏油口，16-第二喷嘴堵头，17-第二喷嘴，18-后泵盖第二通油孔堵头，19-后泵盖，19a-后泵盖第一通油孔，19b-后泵盖第二通油孔，19c-后泵盖第三通油孔，20-油管，21-配流盘，21a-配流盘通油孔，22-第三喷嘴，23-后泵盖第三通油孔堵头，24-冷却泵泵轴，25-冷却泵出油口，26-冷却泵，27-30-冷却泵固定螺钉，31-后轴承，32-定位销，33-垫片，34-散热筋，35-中心弹簧，36~38-顶针，39-缸体，40~46-柱塞，47-压盘，48~54-滑靴，55-斜盘固定螺钉，56-外弹性挡圈，57-内弹性挡圈，58-主泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明是一种有源自冷却型液压柱塞泵，包括主泵58和冷却泵26，所述主泵58由主泵轴1、前泵盖3、壳体10、后泵盖19、滑靴48-54、斜盘12、柱塞40-46、缸体39、配流盘21构成；所述冷却泵26是一种外啮合齿轮泵，冷却泵26吸油口与油箱接通；所述冷却泵26与主泵58同轴连接，所述后泵盖19开设有后泵盖第一通油孔19a、后泵盖第二通油孔19b、后泵盖第三通油孔19c，冷却泵26的出油口25与主泵58的后泵盖第一通油孔19a通过油管20连通；壳体10开设有壳体第一通油孔10a、壳体第二通油孔10b，壳体第三通油孔10c和前泵盖3中开设有前泵盖通油孔3a。

如图1所示，所述后泵盖19中的后泵盖第三通油孔19c与后轴承31处的第三喷嘴22相通，后喷嘴22正对后轴承31。通过冷油的喷淋，及时带走轴承高速旋转所产生的热量。

如图1所示，所述壳体10中的壳体第三通油孔10c与缸体39-配流盘21处的中喷嘴17相通，第二喷嘴17正对缸体39-配流盘21摩擦副。冷油直接喷淋，及时冲走缸体-配流盘高速旋转所产生的热量和磨粒。

如图1所示，所述壳体10中的壳体第三通油孔10c与滑靴48-斜盘12处的前第一嘴13相通，前喷嘴13倾斜角度与斜盘倾角相等，前喷嘴13正对滑靴48-斜盘12摩擦副。冷油直接喷淋，及时冲走滑靴-斜盘高速旋转所产生的热量。

如图1所示，所述壳体10中的壳体第二通油孔10b与前泵盖通油孔3a相通，经过前轴承4与斜盘通油孔12a相连通。通过冷油的冲淋，及时带走轴承高速旋转所产生的热量。

如图1所示，所述壳体10开设有泄漏油口15，泄漏油口15与油箱连通，壳体10外圆开设有散热筋34。增大壳体散热面积，提高柱塞泵的散热效率。

本发明的工作过程为：在液压柱塞泵主泵基础上串接冷却泵，冷却泵在原动机驱动下，从油箱吸入液压系统冷却后的油液。通过冷却泵给主泵前后盖、壳体中的通油孔提供冷油，在主泵内前后轴承、缸体-配流盘、滑靴-斜盘处关键摩擦副实施喷淋冷却，冷却后的油液汇集在柱塞泵泵腔内，再由壳体泄漏油口在冷却泵油压作用下不断地回到油箱，壳体外圆散热筋增大了泵壳的散热面积，能够及时带走所柱塞泵内摩擦所产生的热量，可有效防止柱塞泵关键零部件因热形变所引起的故障，实现液压柱塞泵的有源自冷却，提高液压柱塞泵工作的可靠性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种有源自冷却型液压柱塞泵，包括主泵（58）和冷却泵（26），其特征在于所述主泵（58）由主泵轴（1）、前泵盖（3）、壳体（10）、后泵盖（19）、滑靴（48-54）、斜盘（12）、柱塞（40-46）、缸体（39）、配流盘（21）构成；所述冷却泵（26）是一种外啮合齿轮泵，冷却泵（26）吸油口与油箱接通；所述冷却泵（26）与主泵（58）同轴连接，所述后泵盖（19）开设有后泵盖第一通油孔（19a）、后泵盖第二通油孔（19b）、后泵盖第三通油孔（19c），冷却泵（26）的出油口（25）与主泵（58）的后泵盖第一通油孔（19a）通过油管（20）连通；壳体（10）开设有壳体第一通油孔（10a）、壳体第二通油孔（10b），壳体第三通油孔（10c）和前泵盖（3）中开设有前泵盖通油孔（3a）。

2.根据权利要求1所述的有源自冷却型液压柱塞泵，其特征在于所述后泵盖（19）中的后泵盖第三通油孔（19c）与后轴承（31）处的第三喷嘴（22）相通，后喷嘴（22）正对后轴承（31）。

3.根据权利要求1所述的有源自冷却型液压柱塞泵，其特征在于所述壳体（10）中的壳体第三通油孔（10c）与缸体（39）-配流盘（21）处的第二喷嘴（17）相通，中喷嘴（17）正对缸体（39）-配流盘（21）摩擦副。

4.根据权利要求1所述的有源自冷却型液压柱塞泵，其特征在于所述壳体（10）中的壳体第三通油孔（10c）与滑靴（48-54）-斜盘（12）处的第一喷嘴（13）相通，前喷嘴（13）倾斜角度与斜盘倾角相等，前喷嘴（13）正对滑靴（48-54）-斜盘（12）摩擦副。

5.根据权利要求1所述的有源自冷却型液压柱塞泵，其特征在于所述壳体（10）中的壳体第二通油孔（10b）与前泵盖通油孔（3a）相通，经过前轴承（4）与斜盘通油孔（12a）相连通。

6.根据权利要求1所述的有源自冷却型液压柱塞泵，其特征在于所述壳体（10）开设有泄漏油口（15），泄漏油口（15）与油箱连通，壳体（10）外圆开设有散热筋（34）。