CN109519352B - 柱塞泵和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞泵和工程机械，柱塞泵包括：壳体(2)；缸体(5)，设在所述壳体(2)内，包括沿其周向设置的多个柱塞孔；柱塞(8)，与所述柱塞孔一一对应地设置，所述柱塞(8)可在相应的所述柱塞孔中往复运动；以及端盖(6)，盖设在所述壳体(2)的一端，所述端盖(6)上设有与所述缸体(5)连通的孔道和设在所述孔道中的阀，端盖上设有连通缸体(5)的孔道，阀设在孔道中，改善了现有技术中存在的柱塞泵结构复杂、体积较大的问题。

Description

柱塞泵和工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种柱塞泵和工程机械。

背景技术

相关技术的柱塞泵包括壳体和设在壳体内的泵本体。泵本体包括设有柱塞孔的缸体、用于带动缸体转动的转轴、可往复移动地设在柱塞孔中的柱塞、相对于缸体的轴向倾斜地设在缸体的一端的斜盘和用于将柱塞朝斜盘推压的弹性部件，缸体相对于斜盘转动的过程中，弹性部件可将柱塞朝柱塞孔的外部推压，以使柱塞孔抽吸液压流体，缸体相对于斜盘转动的过程中，斜盘可将柱塞朝柱塞孔的内部推压，以将柱塞孔中的液压流体推出。

柱塞泵还包括用于驱动斜盘转动的变量液压缸，斜盘转动可调整斜盘相对于缸体倾斜的角度，从而调整柱塞在柱塞孔中往复移动的行程，进而调整了柱塞泵的排量。

柱塞泵还包括设在壳体外部的变量控制阀模块，变量控制阀模块上设有用于连通变量液压缸的孔道和与该孔道连通的变量控制阀，变量控制阀用于控制变量液压缸的活塞杆的伸缩量的变量控制阀。

柱塞泵还包括连接在壳体外侧的吸油单向阀模块和压油单向阀模块，吸油单向阀模块上设有用于连通泵本体的孔道和与该孔道连通的第一单向阀，第一单向阀用于向泵本体输送液压流体。压油单向阀模块上设有用于连通泵本体的孔道和与该孔道连通的第二单向阀，第二单向阀用于排出泵本体加压后的液压流体。

相关技术的柱塞泵包括设在壳体外部的吸油单向阀模块和压油单向阀模块等附属部件，存在结构复杂、体积较大的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种柱塞泵和工程机械，以改善现有技术中存在的柱塞泵结构复杂的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种柱塞泵，柱塞泵包括：

壳体；

缸体，设在壳体内，包括沿其周向设置的多个柱塞孔；

柱塞，与柱塞孔一一对应地设置，柱塞可在相应的柱塞孔中往复运动；以及

端盖，盖设在壳体的一端，端盖上设有与缸体连通的孔道和设在孔道中的阀。

可选地，

端盖上设有第一配油窗口，第一配油窗口沿缸体的周向延伸，

端盖上设有第二配油窗口，第二配油窗口沿缸体的周向延伸，并与第一配油窗口沿缸体的周向并排设置；

其中，第一配油窗口和第二配油窗口中的一个用于向一部分柱塞孔输送液压流体，另一个用于输出另一部分柱塞孔排出的液压流体。

可选地，

端盖上设有流体口，流体口包括用于引入待被柱塞加压的液压流体的进口或用于排出经柱塞加压后的液压流体的出口，

孔道包括用于连通流体口和第一配油窗口的第一孔道以及用于连通流体口和第二配油窗口的第二孔道，

第一孔道沿端盖的厚度方向延伸；和/或，第二孔道沿端盖的厚度方向延伸。

可选地，孔道还包括第三孔道，第三孔道的第一端与流体口连通，第三孔道的第二端与第一孔道和第二孔道均连通，第一配油窗口和第二配油窗口设在端盖的朝向壳体的侧面上，第三孔道与第一配油窗口和第二配油窗口沿端盖的厚度方向并排布置。

可选地，

第一配油窗口和第二配油窗口相对于第三孔道对称地布置在第三孔道的两侧；或

第一孔道和第二孔道相对于第三孔道对称地布置在第三孔道的两侧。

可选地，孔道包括沿垂直于第三孔道方向的延伸的第四孔道，第三孔道的第二端与第四孔道连通，第一孔道的远离第一配油窗口的一端与第四孔道连通，第二孔道的远离第二配油窗口的一端与第四孔道连通。

可选地，阀包括：

第一单向阀，设在第四孔道中，第一单向阀的进口与第三孔道连通，第一单向阀的出口与第一配油窗口连通；

第二单向阀，设在第四孔道中，第二单向阀的进口与第三孔道连通，第二单向阀的出口与第二配油窗口连通。

可选地，端盖上设有流体口，流体口包括用于引入待被柱塞加压的液压流体的进口或用于排出经柱塞加压后的液压流体的出口，

孔道包括第五孔道，第五孔道与第一配油窗口连通，并由第一配油窗口朝端盖的周面延伸；

孔道包括第六孔道，第六孔道与第二配油窗口连通，并由第二配油窗口朝端盖的周面延伸；

孔道包括第七孔道，第七孔道的第一端与流体口连通，第七孔道的第二端与第五孔道和第六孔道均连通。

可选地，阀还包括：

第三单向阀，设在第五孔道中，第三单向阀的进口与第一配油窗口连通，第三单向阀的出口与第七孔道连通；

第四单向阀，设在第六孔道中，第四单向阀的进口与第二配油窗口连通，第四单向阀的出口与第七孔道连通。

可选地，柱塞泵还包括：

斜盘，相对于缸体的轴向倾斜，并与缸体可相对地转动，以使柱塞在柱塞孔中往复地移动；

变量缸，用于驱动斜盘相对于缸体轴向转动，以调整柱塞往复移动的行程；

变量控制阀，连接在端盖上，并通过设在端盖上的孔道与变量缸连通。

可选地，变量缸的一端与端盖连接。

可选地，柱塞泵还包括用于驱动斜盘相对于缸体的轴向转动的复位缸，复位缸的端部与端盖连接。

根据本申请的另一方面，还提供了一种工程机械，工程机械包括上述的柱塞泵。

应用本申请的技术方案，端盖上设有连通缸体的的孔道，阀设在孔道中，改善了现有技术中存在的柱塞泵结构复杂、体积较大的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的实施例的柱塞泵的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的柱塞泵的原理示意图；

图3示出了本发明的实施例的柱塞泵的端盖和变量阀的结构示意图；

图4示出了图3的侧视结构示意图；

图5示出了本发明的实施例的柱塞泵的端盖以及设在端盖上的阀的结构示意图；

图6示出了图5所示的端盖的侧视结构示意图；

图7示出了图5所示的端盖的剖视结构示意图；以及

图8示出了本发明的实施例的柱塞泵的端盖的结构示意图。

图中：

1、转轴；2、壳体；3、斜盘；4、复位缸6、端盖；7、变量控制阀；8、柱塞；9、变量缸；10、进口；11、出口；12、泵本体；13、第一单向阀；14、第二单向阀；15、第三单向阀；16、第四单向阀；17、第一配油窗口；18、第二配油窗口；19、第一孔道；20、第二孔道；21、第四孔道；22、第七孔道；23、第三孔道；24、第五孔道；25、第六孔道。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

图1示出了本实施例的柱塞泵的结构示意图；图2示出了本实施例的柱塞泵的原理图。

结合图1和图2所示，本实施例的柱塞泵包括壳体2、设在壳体内的缸体5、用于驱动缸体5壳体2内转动的转轴1和设在壳体2的第一端的端盖6。

壳体2的第二端设有轴孔，转轴1穿过轴孔与壳体2部的缸体连接。可选地，转轴1通过轴承与壳体2的第二端连接。

缸体5上设有沿其周向布置的多个柱塞孔，柱塞泵还包括与柱塞孔一一对应地设置的多个柱塞8，柱塞8可在相应的柱塞孔中往复移动，以完成抽吸液压流体和推出液压流体。

柱塞孔沿缸体5的轴向延伸，柱塞孔可在柱塞孔内沿缸体5的轴向往复的移动。

柱塞泵还包括斜盘3，斜盘3相对于缸体5的轴向倾斜，缸体5和斜盘3可相对地以缸体5的轴线方向为转动中心转动。

吸盘3设在缸体5的远离端盖6的沿缸体5的轴向的一端，柱塞泵还包括用于将柱塞8朝斜盘3推压的弹性部件，弹性部件与柱塞8一一对应地设置。

在缸体5转动的过程中，柱塞8随缸体5绕缸体5的轴线转动，在柱塞8转动至与斜盘3的最远离缸体5的位置时，柱塞在弹性部件的推压下伸出柱塞孔。

然后，柱塞8随缸体5继续相对于斜盘3转动，柱塞8在斜盘3的推压下朝柱塞孔内部移动，直至柱塞8与斜盘3的最靠近缸体5的位置相对。再次过程中，柱塞8将柱塞孔中的液压流体朝柱塞泵的外部推压；

然后，柱塞8继续随缸体5相对于斜盘3转动，在柱塞8与斜盘的最靠近缸体的位置相对到柱塞8与斜盘3的最远离缸体3的位置相对的过程中，柱塞8在弹性部件的推压下朝柱塞孔的外部移动，以从柱塞泵的外部抽吸液压流体。

综上，在柱塞8与斜盘的最靠近缸体5的位置相对到柱塞8与斜盘3的最远离缸体3的位置相对的过程中，柱塞8在弹性部件的推压下朝柱塞孔的外部移动，以从柱塞泵的外部抽吸液压流体；在柱塞8与斜盘的最远离缸体5的位置相对到柱塞8与斜盘3的最靠近缸体5的位置相对的过程中，斜盘3将柱塞8朝柱塞孔的内部推压，以将柱塞孔内的液压流体朝柱塞泵的外部推压。

沿缸体5的周向布置的多个柱塞孔中，与斜盘3的较远离缸体5的一侧相对的柱塞孔抽吸液压流体，与斜盘3的较靠近缸体5的一侧相对的柱塞孔排出液压流体。

其中，缸体5、柱塞8、斜盘3和转轴1构成图2所示的泵本体12。

本实施例的柱塞泵还包括用于驱动斜盘3相对于缸体5转动的变量缸9，变量缸9的活塞杆与斜盘3连接。变量缸9驱动斜盘3转动，以调整斜盘3与缸体5的轴线方向之间的夹角，从而调整柱塞8沿缸体5的轴向移动的行程，进而改变了柱塞泵抽吸和排出的液压流体的量。

柱塞泵还包括用于控制变量缸9的活塞杆伸缩的变量控制阀7，变量控制阀7通过控制变量缸9的活塞杆的伸缩量来控制柱塞泵的抽吸或排出的液压流体的量。

柱塞泵还包括用于将斜盘3朝垂直于缸体5的轴线的方向推压的复位缸4。

图3示出了本实施例的柱塞泵的端盖6和变量控制阀7的结构示意图。图4示出了图3的侧视结构示意图。

结合图3和图4所示，变量缸9的端部与柱塞泵的端盖6连接，并朝壳体2的内部延伸。变量控制阀7连接在端盖6上，并通过了设在端盖6上的孔道与变量缸9连接，从而充分地利用的端盖6上的空间，简化了柱塞泵的结构。

图5示出了本实施例的端盖以及设在端盖上的阀的结构示意图，图6示出了图5所示的端盖和阀的侧视结构示意图。图7示出了图5所示的端盖和阀的剖视结构示意图，图8示出了本实施例的柱塞泵的端盖的结构示意图。

结合图3至5所示，柱塞泵的端盖6上设置有第一配油窗口17，第一配油窗口17沿缸体5的周向延伸，柱塞泵的端盖6上还设有第二配油窗口18，第一配油窗口17和第二配油窗口18中的一个用于向一部分柱塞孔输送液压流体，另一个用于输出另一部分柱塞孔排出的液压流体。第一配油窗口17和第二配油窗口18均设在端盖6的朝向缸体5的侧面上，以便于与缸体5上的柱塞孔连通。

参见图2，柱塞泵的流体口包括用于引入待被柱塞8加压的液压流体的进口10或用于排出经柱塞8加压后的液压流体的出口11。

柱塞泵还包括设在进口10和第一配油窗口17之间的第一单向阀13以及设在进口10与第二配油窗口18之间的第二单向阀14。柱塞泵还包括设在第一配油窗口17和出口11之间的第三单向阀15以及设在第二配油窗口18和出口11之间的第四单向阀16。

缸体5相对于斜盘3沿第一方向转动时，进口10引入的液压流体经第一单向阀13流向第一配油窗口17，当柱塞孔沿第一方向转动至与第一配油窗口17相对时，柱塞孔从第一配油窗口17中抽吸液压流体。当柱塞孔沿第一方向转动至与第二配油窗口相对时，柱塞孔中的柱塞8推出的液压流体经第四单向阀16流向出口11。

缸体5相对于斜盘3沿第二方向转动时，进口10引入的液压流体经第二单向阀14流向第二配油窗口18，当柱塞孔沿第二方向转动至与第二配油窗口18相对时，柱塞孔从第二配油窗口18中抽吸液压流体。当柱塞孔沿第二方向转动至与第一配油窗口17相对时，柱塞孔中的柱塞8推出的液压流体经第三单向阀15流向出口11。

图8示出了本实施例的柱塞泵的端盖的结构示意图，如图3、5和8所示，设在端盖6上的孔道包括用于连通第一配油窗口17和进口10的第一孔道19和用于连通第二配油口18和进口10的第二孔道20。

第一孔道18和第二孔道20均沿端盖6的厚度方向延伸，孔道还包括第三孔道23，第三孔道23的第一端与进口10连通，第三孔道23的第二端与第一孔道19和第二孔道20连通。

孔道还包括沿垂直于第三孔道23的方向延伸的第四孔道，第四孔道的中部与第三孔道23的第二端连通，第一孔道19的远离第一配油窗口17的一端与第四孔道连接在第三孔道的第一侧，第二孔道20的远离第二配油窗口18的一端与第四孔道连接在第三孔道23的第二侧。

第一单向阀13设在第四孔道中，并位于第三孔道23的第一侧；第二单向阀14设在第四孔道中，并位于第第三孔道23的第二侧。

本实施例中，第三孔道23和第四孔道在端盖6的厚度方向上平齐，第一配油窗口17和第二配油窗口18在端盖6的厚度方向上平齐。

第三孔道23与第一配油窗口17和第二配油窗口18在端盖6的厚度方向上并排设置，沿端盖6的厚度方向延伸的第一孔道19和第二孔道20分别连通第一配油窗口17和第四孔道以及第二配油窗口18和第四孔道。

通过将第三孔道23与第一配油窗口17沿端盖6的厚度方向布置，充分地利用了端盖6上的空间以简化柱塞泵的结构。

本实施例中，第一配油窗口17和第二配油窗口18相对于第三孔道23对称地布置在第三孔道23的两侧；第一孔道19和第二孔道20相对于第三孔道23对称地布置在第三孔道23的两侧；第一单向阀13和第二单向阀14相对于第三孔道23对称地布置在第三孔道23的两侧。

参见图8所示，孔道包括第五孔道24，第五孔道24与第一配油窗口17连通，并由第一配油窗口17朝端盖6的周面延伸。

孔道包括第六孔道25，第六孔道25与第二配油窗口18连通，并由第二配油窗口18朝端盖6的周面延伸。

孔道包括第七孔道22，第七孔道22的第一端与出口11连通，第七孔道22的第二端与第五孔道24和第六孔道25均连通。

其中，第五孔道24和第一配油窗口17在端盖6的厚度方向上平齐，第六孔道25和第二配油窗口18在端盖6的厚度方向上平齐。

出口11设在端盖6的背对缸体5的侧面上，第七孔道22沿端盖6的厚度方向延伸至端盖6的背对缸体5的侧面，以在盖侧面上形成出口11。

第三单向阀15设在第五孔道24中，第三单向阀15的进口与第一配油窗口17连通，第三单向阀15的出口与第七孔道连通。

第四单向阀16设在第六孔道25中，第四单向阀16的进口与第二配油窗口18连通，第四单向阀16的出口与第七孔道连通。

第五孔道24和第六孔道25对称地设第七孔道22的两侧。端盖6上还设有连接在第五孔道24和第六孔道25之间的第八孔道，第七孔道22的位于端盖6的背对缸体5的一端形成出口11，第七孔道22的另一端与第八孔道连接。

本发明具有以下优点：

(1)集成化程度高：柱塞泵的端盖6上集成了吸油单向阀(第一单向阀13和第二单向阀14)、压油单向阀(第三单向阀15和第四单向阀16)、变量控制阀7、变量缸9及复位缸4。

(2)结构紧凑、布置合理、重量轻：泵端盖体采用整体铸造式结构，两个吸油单向阀插装布置在配油窗口对称轴两侧，两个压油单向阀插装布置在端盖上平面，吸油单向阀和压油单向阀的合理布置使泵吸、压油顺畅，吸、压油压力损失小。变量控制阀通过螺栓与端盖体连接。复位缸和变量缸通过螺纹与端盖连接。此种设计，减小了端盖的空间尺寸，使端盖结构紧凑、重量轻。

本发明构思的关键点

(1)端盖上单向阀和变量控制机构的布置形式：1)两个吸油单向阀插装布置在配油窗口对称轴两侧；2)两个压油单向阀插装布置在端盖的上平面；3)变量控制机构集成在端盖上。

(2)基于上述端盖结构的一种斜盘式变量柱塞泵。

根据本申请的另一方面本实施例还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述的柱塞泵。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柱塞泵，其特征在于，包括：

壳体(2)；

缸体(5)，设在所述壳体(2)内，包括沿其周向设置的多个柱塞孔；

柱塞(8)，与所述柱塞孔一一对应地设置，所述柱塞(8)可在相应的所述柱塞孔中往复运动；以及

端盖(6)，盖设在所述壳体(2)的一端，所述端盖(6)上设有与所述缸体(5)连通的孔道和与所述孔道连通的阀，

所述端盖(6)上设有第一配油窗口(17)，所述第一配油窗口(17)沿所述缸体(5)的周向延伸，

所述端盖(6)上设有第二配油窗口(18)，所述第二配油窗口(18)沿所述缸体(5)的周向延伸，并与所述第一配油窗口(17)沿所述缸体(5)的周向并排设置；

其中，所述第一配油窗口(17)和所述第二配油窗口(18)中的一个用于向一部分所述柱塞孔输送液压流体，另一个用于输出另一部分所述柱塞孔排出的液压流体，

所述端盖(6)上设有流体口，所述流体口包括用于引入待被所述柱塞(8)加压的液压流体的进口(10)或用于排出经所述柱塞(8)加压后的液压流体的出口(11)，

所述孔道包括用于连通所述流体口和所述第一配油窗口(17)的第一孔道(19)以及用于连通所述流体口和所述第二配油窗口(18)的第二孔道(20)，

所述第一孔道(19)沿所述端盖(6)的厚度方向延伸；和/或，所述第二孔道(20)沿所述端盖(6)的厚度方向延伸，

所述孔道还包括第三孔道(23)，所述第三孔道(23)的第一端与所述流体口连通，所述第三孔道(23)的第二端与所述第一孔道(18)和所述第二孔道(19)均连通，所述第一配油窗口(17)和所述第二配油窗口(18)设在所述端盖(6)的朝向所述壳体(2)的侧面上，所述第三孔道(23)与所述第一配油窗口(17)和所述第二配油窗口(18)沿所述端盖(6)的厚度方向并排布置，

所述第一配油窗口(17)和所述第二配油窗口(18)相对于所述第三孔道(23)布置在所述第三孔道(23)的两侧；或

所述第一孔道(19)和所述第二孔道(20)相对于所述第三孔道(23)布置在所述第三孔道(23)的两侧，

所述孔道包括沿垂直于所述第三孔道(23)方向的延伸的第四孔道，所述第三孔道(23)的第二端与所述第四孔道连通，所述第一孔道(19)的远离所述第一配油窗口(17)的一端与所述第四孔道连通，所述第二孔道(20)的远离所述第二配油窗口(18)的一端与所述第四孔道连通。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述阀包括：

第一单向阀(13)，设在所述第四孔道中，所述第一单向阀(13)的进口与所述第三孔道(23)连通，所述第一单向阀(13)的出口与所述第一配油窗口(17)连通；

第二单向阀(14)，设在所述第四孔道中，所述第二单向阀(14)的进口与所述第三孔道(23)连通，所述第二单向阀(14)的出口与所述第二配油窗口(18)连通。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述端盖(6)上设有流体口，所述流体口包括用于引入待被所述柱塞(8)加压的液压流体的进口(10)或用于排出经所述柱塞(8)加压后的液压流体的出口(11)，

所述孔道包括第五孔道(24)，所述第五孔道(24)与所述第一配油窗口(17)连通，并由所述第一配油窗口(17)朝所述端盖(6)的周面延伸；

所述孔道包括第六孔道(25)，所述第六孔道(25)与所述第二配油窗口(18)连通，并由所述第二配油窗口(18)朝所述端盖(6)的周面延伸；

所述孔道包括第七孔道(22)，所述第七孔道(22)的第一端与所述流体口连通，所述第七孔道(22)的第二端与所述第五孔道(24)和所述第六孔道(25)均连通。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于，所述阀还包括：

第三单向阀(15)，设在所述第五孔道(24)中，所述第三单向阀(15)的进口与所述第一配油窗口(17)连通，所述第三单向阀(15)的出口与所述第七孔道(22)连通；

第四单向阀(16)，设在所述第六孔道(25)中，所述第四单向阀(16)的进口与所述第二配油窗口(18)连通，所述第四单向阀(16)的出口与所述第七孔道(22)连通。

5.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，还包括：

斜盘(3)，相对于所述缸体(5)的轴向倾斜，并与所述缸体(5)可相对地转动，以使所述柱塞(8)在所述柱塞孔中往复地移动；

变量缸(9)，用于驱动所述斜盘(3)相对于所述缸体(5)轴向转动，以调整所述柱塞(8)往复移动的行程；

变量控制阀(7)，连接在所述端盖(6)上，并通过设在所述端盖(6)上的孔道与所述变量缸(9)连通。

6.根据权利要求5所述的柱塞泵，其特征在于，所述变量缸(9)的一端与所述端盖(6)连接。

7.根据权利要求5所述的柱塞泵，其特征在于，还包括用于驱动所述斜盘(3)相对于所述缸体(5)的轴向转动的复位缸(4)，所述复位缸(4)的端部与所述端盖(6)连接。

8.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的柱塞泵。

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