CN110067724A - 一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，包括主轴、支承在主轴上并与其同步转动的缸体以及配流滑盘副，所述主轴以贯穿缸体和配流滑盘副的形式支承在两端的轴承上，所述配流滑盘副包含斜盘以及支承在斜盘上的滑盘，所述滑盘为整体结构，所述滑盘与斜盘对置的端面设置有静压支承面，所述静压支承面上设置有多个油室，所述滑盘另一端面设置有多个柱塞球窝，在所述滑盘上设置有连通柱塞球窝和油室的大孔径通油孔，所述斜盘上设置有与进出油口相通的配流油槽，所述滑盘与斜盘之间设置有第三轴承，所述滑盘以沿其径向受约束状态支承在第三轴承上。本发明提高轴向柱塞泵或马达的工作可靠性、容积效率、工作寿命等性能。

Description

一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达

技术领域

本发明属于液压传动和控制技术领域，涉及一种斜盘式轴向柱塞泵或马达，特别涉及一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达。

背景技术

轴向柱塞泵和马达是现代液压传动中使用最广的液压元件之一，其中无铰式斜轴泵和滑履斜盘式轴向柱塞泵是目前应用最广泛、也是最主要的两类轴向柱塞泵。斜轴泵和滑履斜盘式也各有其特点，这两种泵或马达目前还在竞争，各自都在不断地改进和发展。斜盘式轴向柱塞泵因其结构比较简单、紧凑，变量比较方便，变量形式比较多，变量的惯性小等特点，因此，斜盘式轴向柱塞泵成为现在最主要的一种类型泵。根据主轴和缸体支承形式，斜盘式轴向柱塞泵分为通轴式和非通轴式，通轴式轴向柱塞泵主轴端部可以连接辅助补油泵或另一主泵，形成串联式轴向柱塞泵，因此在提高油液自吸能力和增大排量方面具有明显优势。

如图1所示，为目前通轴式轴向柱塞泵或马达的典型结构，包含主轴10、壳体、第一轴承21、第二轴承22、斜盘40、柱塞70、滑靴120、缸体80、配流盘90、回程盘130以及中心弹簧100，所述主轴10的主轴轴心10C与所述缸体80的缸体轴心80C重合，所述中心弹簧100通过球铰103将所述回程盘130压紧，所述滑靴120支承在所述斜盘40上，并与所述斜盘40工作面保持紧密配合，从主轴连接端到端盖方向，所述主轴10依次贯通所述斜盘40、回程盘60、缸体80和配流盘90，并由两端的第一轴承21和第二轴承22支承，所述缸体80与主轴10通过键连接，并支承在所述主轴10上，在作为轴向柱塞泵时，原动机（未示出，例如电动马达、内燃机等）带动主轴10旋转，在所述斜盘40的支承力和中心弹簧100的回程力作用下，所述柱塞70在缸体柱塞孔81内做往复运动，实现泵或马达的吸排油工作。

该通轴式轴向柱塞泵或马达具有其如下缺点：1、关键摩擦副有三个，摩擦副数量较多，导致轴向柱塞泵或马达的泄漏增加，降低了其容积效率，同时，任何一个摩擦副的失效都将导致整个轴向柱塞泵或马达失效，因此，较多的摩擦副数量也造成泵或马达工作失效概率的增加；2、在液压力作用下，斜盘对柱塞产生较大的侧向力，该侧向力经由柱塞传递至缸体、主轴，造成缸体和配流盘之间出现楔形间隙，增加了泵或马达的容积损失，并使缸体与配流盘之间的密封面产生局部接触，造成缸体和配流盘之间的表面烧伤，进而使得泵或马达完全丧失功能；3、该通轴式轴向柱塞泵或马达的回程机构的部件较多，包含中心弹簧100、顶针102、球铰103、回程盘130等部件，其结构较为复杂，容易失效，尤其是中心弹簧常常因其疲劳损坏而断裂，导致缸体与配流盘之间的密封失效，滑靴倾斜偏磨等现象；4、滑靴在高速运动过程中受到周向运动引起的离心力矩、回程力以及随缸体旋转所产生的摩擦力矩综合作用下，会使滑靴相对斜盘表面产生倾覆，从而形成楔形油膜，并导致滑靴偏磨，从而破坏了滑靴的正常工作。

因此，一种希望的有益的发明，旨在解决现有通轴式轴向柱塞泵或马达存在的摩擦副较多、侧向力较大、回程机构较为复杂、滑靴偏磨等问题，从而提高斜盘式轴向柱塞泵或马达的可靠性、容积效率。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有通轴式轴向柱塞泵或马达目前存在的问题，提供一种新型轴向柱塞泵或马达结构，旨在能够减小摩擦副的数量、降低柱塞侧向力导致的缸体倾覆的影响、简化回程机构结构，从而提高通轴式轴向柱塞泵或马达的工作可靠性、容积效率、工作寿命等性能。

本发明技术的技术方案实现方式：一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：包括主轴、支承在主轴上并与其同步转动的缸体以及配流滑盘副，所述主轴以贯穿缸体和配流滑盘副的形式支承在两端的轴承上，所述配流滑盘副包含斜盘以及支承在斜盘上的滑盘，所述滑盘为整体结构，所述滑盘与斜盘对置的端面设置有静压支承面，所述滑盘另一端面设置有多个柱塞球窝，在所述滑盘上设置有连通柱塞球窝和静压支承面的通油孔，所述斜盘上设置有配流油槽，所述配流油槽与柱塞泵或马达的壳体上靠近斜盘一侧端部设置的进、出油口连通，在所述滑盘与斜盘之间设置有第三轴承，所述滑盘以沿其径向受约束状态支承在第三轴承上。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述斜盘外周部设置有凸起的支承挡部，所述第三轴承夹设在滑盘外侧与支承挡部内侧之间，所述滑盘以沿其径向受约束状态支承在第三轴承上。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其在所述配流滑盘副一侧设置有约束装置，所述约束装置包含在滑盘靠近静压支承面的一侧具有向外侧凸起的止挡部以及在所述支承挡部上设置的卡合装置，所述卡合装置以约束所述第三轴承向外移动的方式限制滑盘远离斜盘端面。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其在所述静压支承面上设置有多个油室，所述斜盘上与滑盘对置的端面上设置有腰形低压配流窗口和腰形高压配流窗口，所述高、低压配流窗口与所述油室间歇连通，所述斜盘上与端盖对置的支承面具有成形为圆柱形的圆柱支承面，所述斜盘的圆柱支承面上具有构形为槽形的槽形低压口和槽形高压口，所述槽形低压口和槽形高压口分别与所述低压配流窗口和高压配流窗口对应连通。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述斜盘的圆柱支承面上具有连通槽形低压口与壳体第二空腔的连通槽口。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其支承所述主轴的第一轴承至少包含一个向心推力轴承或推力轴承，所述缸体的柱塞孔为一端封闭且一端开口的结构，工作时，液压轴向力作用在柱塞孔封闭一端的缸体端面并经所述第一轴承传递至柱塞泵或马达的壳体上。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述主轴端部连接有辅助泵或者主泵，形成串联双泵结构。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述缸体的封闭端设置有单向阀，所述单向阀用于连通缸体的柱塞孔与壳体的内部空腔，且所述单向阀只允许液压油从壳体的空腔进入柱塞孔。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述柱塞包含带锥形结构的连杆柱塞或者两端均设置有球头的连杆柱塞或者带万向铰的球面柱塞的一种，所述柱塞一端可相对缸体往复滑动的方式拆入所述缸体的柱塞孔内，另一端以相对滑盘端面远离受限且能够倾动的状态固定在滑盘的柱塞球窝上，所述柱塞上设置有连通柱塞球窝和柱塞孔的大孔径柱塞中心孔。

本发明所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其所述滑盘与斜盘之间夹设有配流盘，所述滑盘支承在配流盘上且与配流盘保持滑动配合，所述配流盘上设置有高、低压配流口，液压油在柱塞往复作用下流经斜盘上的配流油槽、配流盘上的配流口、滑盘上的通油孔、柱塞中心孔，实现液压油的吸入、排出。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明将配流、变量倾斜、静压支承功能集成在配流滑盘副中，主要摩擦副为配流滑盘副和柱塞副，相比现有滑靴式斜盘轴向柱塞泵或马达，具有以下优势：一是，由于缸体端部不设置配流盘，减少了一个配流副，因此减少了油液的漏损，提高了其容积效率；二是，由于缸体端部不需要抵接在配流盘上，因此缸体端部不需要精密加工，大大降低了制造难度，同时缸体的寿命更长，后期维修更少，降低了使用成本；三是，由于滑盘采用轴承支承在斜盘上以及柱塞采用无铰式锥形结构的连杆柱塞或两端均设置有球头的连杆柱塞或带万向铰的球面柱塞，因此柱塞的侧向力的大大降低，消除或降低了缸体倾覆现象；四是，由于缸体端部不设置配流盘，即便是存在部分侧向力，也不会产生偏磨导致失效等问题。

2、本发明的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其回程机构是设置在配流滑盘副上的约束装置，该约束装置与现有通轴式轴向柱塞泵或马达相比，其结构十分简化，不需要额外设置中心弹簧、顶针、球铰、回程盘等零部件，不存在中心弹簧因疲劳损坏而断裂而导致缸体与配流盘之间的密封失效及滑靴倾斜偏磨等现象。

3、本发明的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其约束装置与定间隙强迫回程机构相比，本发明的约束装置例如卡簧与第三轴承是静态接触，不存在磨损等问题。而现有的定间隙强迫回程机构是在斜盘上使用螺钉固定压板，压板与回程盘是动态接触，即两者之间始终存在摩损，造成机械噪音、无法长期保持恒定间隙从而造成泵过早失效。同时，从安装要求看，卡簧安装简单，精度有保证，而现有的定间隙强迫回程要求加工及安装精度要，间隙太大太小均不能满足要求，且这种间隙是动态变化的。

4、本发明中滑盘上的通油孔、柱塞中心孔均为大孔径，因此可以防止油污的堵塞，降低了油污的敏感性，同时大孔径柱塞中心孔降低了柱塞的质量，有助于减少柱塞的离心力作用。

5、本发明中的滑盘结构为整体结构，代替了现有技术中的多个独立的滑靴以及与利用回程盘回程的结构，本发明中的柱塞与滑盘、滑盘与压盘连接更加可靠，避免了现有技术中滑靴颈部及肩部磨损、剪切破坏和回程盘钻孔部位发生开裂等现象，从而提高了斜盘式柱塞泵或马达的工作可靠性。同时，滑盘各部分的离心力及摩擦力相互抵消，避免了单个滑靴在高速运动过程中受到周向运动引起的离心力矩以及随缸体旋转所产生的摩擦力矩综合作用下的倾覆，整体式滑盘结构磨耗均匀，消除或降低了原有滑靴副偏磨现象。

附图说明

图1为现有技术中通轴式轴向柱塞泵或马达的结构示意图。

图2为本发明中为滑盘支承式通轴柱塞泵或马达的一种实施例。

图3为本发明中图2中滑盘支承式通轴柱塞泵或马达的A-A剖面图。

图4为本发明中滑盘一端的平面图。

图5为本发明中图4中滑盘结构B-B剖面图。

图6为本发明中滑盘另一端的平面图。

图7为本发明中与滑盘对置的斜盘一端的一种平面图。

图8为本发明中与端盖对置的斜盘一端的平面图。

图9为本发明中图8的D-D剖面图。

图10为本发明中设置推力轴承的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达的一种实施例。

图11为本发明中滑盘支承式通轴柱塞泵或马达的另一种实施例。

图12为本发明中配流盘的平面图

图13为本发明中设置单向阀的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达的一种实施例。

图中标记：10为主轴，10C为主轴轴心，11为第一轴承支承部，12为第二轴承支承部，13为主轴挡肩，21为第一轴承，21a为向心球轴承，21b为向心推力轴承或推力轴承，22为第二轴承，23为第三轴承，31为前壳，32为壳身，33为端盖，33a为进油口，33b为出油口，33d为流道，33e为滑弧面，34为第一空腔，35为第二空腔， 38为变量连接部，39为辅助泵， 40为斜盘，41为斜盘支承面，41a为支承挡部，42为配流油槽，43为低压配流窗口，44为高压配流窗口，45为圆柱支承面，46为槽形低压口，47为槽形高压口，48为连通槽口，50为滑盘，50C为滑盘轴心，51为静压支承面，52为凸台面， 53为通油孔，53a为油室，54为外密封部，55为内密封部，56为间隔密封部，57为止挡部，58为柱塞球窝，59为滑盘轴承支承部， 60为压板，70为柱塞，71为柱塞球头，72为柱塞中心孔，73为锥形杆部，74为柱塞部，80为缸体，81为柱塞孔，82为主轴装配孔， 80C为缸体中心轴心，90为配流盘，91配流支承面，92为低压配流口，93为高压配流口，100为中心弹簧，101为止挡，102为顶针，103为球铰，110为单向阀，111为阀体，112为阀芯，113为弹簧，114为挡圈，120为滑靴，130为回程盘，140为卡合装置，141缸体卡簧。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

尽管本发明容许有不同形式的实施例，但本说明书和附图仅仅公开了如本发明的示例的一些特定形式。然而本发明并不试图限于所述的实施例。本发明的范围在所附的权利要求中给出。

为了方便描述，本发明的实施例以典型的取向示出，所述取向使得当轴向柱塞泵或马达的主轴的中心轴线水平静置，以主轴的联轴端一侧为左，端盖为右，描述中使用的“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“水平”、“底”、“内”、“外”等术语都是参照这个位置而使用的，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，应理解的是本发明可以不同于所述的位置的取向进行制造、存放、运送、使用和销售。

为了便于说明，重点对轴向柱塞泵进行说明，轴向柱塞马达的结构可以参照轴向柱塞泵的结构并做必要的改变，但应指出的是，一切利用本发明原理的轴向柱塞泵或马达均可被认为包含在内。

实施例1：

如图2-9所示，为本发明的滑盘支承式通轴柱塞泵的实施例，在所示的优选实施例中，所述滑盘支承式通轴柱塞泵包括主轴10、壳体、第一轴承21、第二轴承22，配流滑盘副、柱塞70和缸体80，所述主轴10的主轴轴心10C与所述缸体80的缸体中心轴心80C重合，所述主轴10一端伸出壳体并支承在第一轴承21上，另一端贯穿所述配流滑盘副至端座并支承在第二轴承22上，主轴10与缸体80通过键连接实现同步转动，缸体80支承在主轴10中部区域，从主轴10的联轴端到端盖方向，所述主轴10依次贯通缸体80、压盘60、滑盘50和斜盘40；所述配流滑盘副包含斜盘40以及支承在斜盘40上的滑盘50，所述滑盘50为整体结构，所述滑盘50设置有静压支承面51，所述静压支承面51支撑在斜盘40上，并与所述斜盘40工作面保持紧密配合，所述滑盘50一端设置有多个腰形油室53a，所述滑盘50另一端面设置有多个柱塞球窝58，在所述滑盘50上设置有连通柱塞球窝58和油室53a的大孔径通油孔53，所述斜盘40上设置有与进油口33a和出油口33b相通的配流油槽42，工作时，液压油在柱塞往复作用下流经斜盘40上的配流油槽42、油室53a、大孔径通油孔53、大孔径柱塞中心孔72和缸体柱塞孔81，实现液压油的吸入、排出；所述滑盘50与斜盘40之间设置有第三轴承23，所述滑盘50以沿其径向受约束状态支承在第三轴承23上。

其中，需要说明的是所述大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72中的大孔径是相对于现有结构中对应部位孔径的大小而言，现有结构中的孔径为细长孔径，柱塞孔中的高压油液只有小部分经过此孔，且在细长孔径的作用下，油液压力降低，因此现有结构中的孔径对油液主要起节流、减压作用，本发明中的大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72作为主油孔结构，液压油的吸入和排出均流经此主油孔结构，油液经过大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72无明显压降，因此其结构具有本质区别。具体地，在本实施例中，所述通油孔53的孔径相比现有结构中对应部位的孔径增大至与腰形油室53a的宽度方向尺寸相近或一致。

在本实施例中，所述壳体可设置为双体式结构或三体式结构，当壳体设置为双体式结构时，壳体包含呈中空状的壳身32和与壳身连接的端盖33，所述壳身32具有用于容纳第一轴承21的第一空腔34以及具有用于容纳缸体和用于容纳所述配流滑盘副的第二空腔35，所述端盖33用于封闭壳身32的一端开口，所述端盖33上设置有泵的进油口33a和出油口33b、与斜盘配流油槽42连通的流道33d以及支承斜盘的滑弧面33e；当轴向柱塞泵为变量泵时，在壳身32上设置有用于变量摆动的变量机构，所述变量机构与设置在斜盘上的变量连接部38连接，在变量机构的作用下，所述斜盘40连同滑盘50在第二空腔35内转动；当壳体设置为三体式结构时，可将前壳设置成由前壳或前壳31和壳身32组成的结构，前壳或前壳31设置有用于容纳第一轴承21的第一空腔34，壳身32设置有用于容纳缸体和滑盘副的第二空腔35。

其中，所述主轴10呈圆柱状贯通壳身32至端盖33，在其上设置有第一轴承支承部11和第二轴承支承部12，第一轴承支承部11与壳身32之间夹设有第一轴承21，第二轴承支承部12与端盖33之间夹设有第二轴承22，所述主轴10一端伸出壳身32用于外界原动机（或负载）并经由第一轴承21支承在壳身32上，另一端贯通至端盖33并经由第二轴承22支承在端盖33上，主轴10经由第一轴承21和第二轴承22可相对于壳身32绕自身的轴心旋转自如，主轴10中部区域的环周面上设置有用于连接缸体80的键连接结构，主轴10经由键连接结构驱使缸体80实现同步旋转。

所述第一轴承21包含至少一个向心推力轴承，所述向心推力轴承包含但不限于向心推力球轴承或圆锥滚子轴承，在靠近缸体80端部的主轴10上设置有主轴挡肩13。当泵工作时，主轴10带动缸体80同步旋转，在轴向液压力作用力，缸体端部抵接在主轴挡肩13上，并经主轴挡肩13传递至第一轴承21上，进而传递至壳身32上。应当指出的是，缸体80通过主轴挡肩13传递轴向荷载并非是限定其应用的条件，可以替换地，例如，如图10所示，第一轴承21设置有包含推力轴承21b的支承系统，缸体80直接抵接在向心推力轴承21b上并将液压轴向力传递至壳身32上，径向力由支承在主轴两端的向心轴承21a和第二轴承22承担。

所述缸体80具有沿径向截面为圆形的柱状构形，并容纳在壳身32的第二空腔35内，所述缸体80具有以缸体中心轴心80C环向均匀分布的多个柱塞孔81和在中心处用于容纳主轴的主轴装配孔82，所述缸体80的柱塞孔81为一端封闭、一端开口的盲孔结构。优选地，所述柱塞孔数量一般设置为7个或9个。所述主轴10穿过缸体80的主轴装配孔82并以其轴体外周面设置连接键方式与缸体80连接，所述缸体80以其与主轴10同步运动的方式支承在主轴10上。

应指出的是，缸体80端部不设置与其抵接的配流盘，因此减少了一个摩擦副，提高了其容积效率；由于未抵接配流盘，缸体80端部不需要精密加工，降低了制造和使用成本；缸体80端部无配流盘，即便是存在部分侧向力，也不会产生偏磨导致失效等问题。

所述柱塞70包括一端支承在滑盘50的柱塞球窝58上且经由压板60固定在滑盘端面的柱塞球头71、用于连通柱塞孔81和柱塞球窝58的柱塞中心孔72、外周面呈圆锥形的锥形杆部73以及与缸体柱塞孔壁间隙配合的且可在其往复运动的柱塞部74。所述柱塞球头71呈球状且能够滑动自如地支承在滑盘50的柱塞球窝58上；所述柱塞中心孔72为大孔径通孔结构，作为吸入和排出油液通道；柱塞部74与缸体柱塞孔81间隙配合，优选地，在柱塞部74上往往设置至少一道密封圈用于密封液体，所述锥形杆部73是大致从柱塞球端向柱塞部74逐渐增加的锥形状，当柱塞70运动到某一位置时，锥形杆部74与缸体柱塞孔81内环周面接触，起到传力作用。但需要说明的是，柱塞70不限于锥形柱塞类型，还可以包含两端均为球头的连杆-柱塞或者带万向铰的球面柱塞。

所述滑盘50朝向缸体一侧的端面与柱塞70相对位置设置有多个柱塞球窝58，所述柱塞球窝58在滑盘50端面形成开口大致成半球状的凹部，柱塞球窝58以滑盘轴心50C的共同的圆周均匀间隔地分布的状态对柱塞球头71进行支承，在柱塞70安装在柱塞球窝58后，通过压板60将其固定在滑盘50的端面上，使得柱塞70相对滑盘50的端面的远离移动受到限制。特殊地，用于将柱塞70固定在滑盘50的端面的方式也不限于采用压板的方式，例如，也可以在滑盘50上设置有形状锁合的压紧装置（未示出），该压紧装置可通过大于180度的包覆将柱塞球头71进行固定。

如图4、5和6所示，所述滑盘50与斜盘40对置的端面上设置有静压支承面51，滑盘轴心50C与主轴轴心10C呈一定角度，所述静压支承面51支承在斜盘40上且始终与所述斜盘40保持滑动配合，所述静压支承面51上设置有构形为腰形的多个油室53a，优选地，油室53a以滑盘轴心50C为中心呈均匀分布在静压支承面51上，在所述滑盘50上设置有连通柱塞球窝58与油室53a的大孔径通油孔53。

进一步地，所述滑盘50与斜盘40对置的端面上设置有沿滑盘轴心50C向斜盘40一侧延伸的突起的凸台面52，该凸台面52是由内直径R1和外直径R2围成的区域构成，滑盘的凸台面52与斜盘40支承面以能够滑动的方式相互抵接，在所述凸台面52上与柱塞球窝58位置对应处设置有多个油室53a，优选地，该油室53a是以滑盘轴心50C为中心的共同的圆周均匀间隔地分布在所述凸台面52上。

其中，所述凸台面52与斜盘40支承面之间形成有效的静压油膜支承，所述凸台面52上设置有用于密封油液作用的密封部，所述密封部以包围所述油室53a的状态设置在油室53a的内外周，所述密封部包含分布在油室53a径向内外的内密封部55、外密封部54以及分布在相邻油室53a之间的间隔密封部56。所述内密封部55是由油室53a内边缘与凸台面52的内直径R1围成的区域，所述外密封部54是由油室53a外边缘与凸台面52的外直径R2围成的区域，所述间隔密封部56是由相邻油室53a之间的间隔凸台面区域。所述凸台面52的密封部与斜盘40支承面之间始终保持一定合理的间隙使得油膜泄漏处于合理水平。

如图7所示，所述斜盘40具有与滑盘静压支承面匹配的斜盘支承面41，在所述斜盘支承面41上设置有腰形低压配流窗口43和腰形高压配流窗口44，所述低压配流窗口43和高压配流窗口44被经过斜盘中心轴的CC平面分割成两侧，所述低压配流窗口43和高压配流窗口44相对中心平面CC可以设置为对称或非对称结构，例如，把高压配流窗口44设置成多个具有腰形的窗口；为使得斜盘具有一定的预升压和预降压的作用，可以将低压配流窗口43和高压配流窗口沿斜盘的中心轴旋转一定角度；特殊地，也可在低压配流窗口43端部上设置从低压配流窗口43过渡到高压配流窗口44方向以及在高压配流窗口44端部上设置从高压配流窗口44过渡到低压配流窗口43方向的节流槽或孔（未示出），起到从高压到低压或低压到高压起到预降压和预升压的作用。

如图8所示，所述斜盘40与端盖33对置的支承面设置成具有成形为圆柱形的圆柱支承面45，所述端盖33上具有与圆柱支承面45半径相同的滑弧面33e，使得圆柱支承面45在端盖的滑弧面33e上滑动时始终保持密贴状态。所述斜盘的圆柱支承面45上具有构形为槽形的槽形低压口46和槽形高压口47，所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47分别与所述斜盘圆柱支承面相反侧的斜盘支承面41上的低压配流窗口43和高压配流窗口44对应连通。所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47为对称或不对称结构，例如，槽形低压口46和槽形高压口47的开口宽度和/或长度为相等或不相等的构形。一般来说，作为马达使用时，所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47的开口宽度和开口长度为相等的对称构形；作为泵使用时，所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47可为不对称构形。所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47的周边具有密封所述槽口的密封带，使得圆柱支承面45在端盖的滑弧面33e上滑动时密封油液。特殊地，在所述斜盘的圆柱支承面45上的具有连通槽形低压口46与壳体第二空腔35的连通槽口48，如图8所示，使得进油口与壳体第二空腔35连通。

当作为泵时，其油液流程如下：吸油时，低压油从端盖33的进油口33a进入流道33d中，依次经过斜盘的槽形低压口46、低压配流窗口43、滑盘油室53a、大孔径通油孔53、柱塞球窝58、大孔径柱塞中心孔72到达缸体的柱塞孔中81；排油时，高压油从缸体的柱塞孔81，依次经过大孔径柱塞中心孔72、柱塞球窝58、大孔径通油孔53、油室53a、高压配流窗口44、槽形高压口46，最后从端盖出油口33b排出。

所述斜盘40外周部设置支承挡部41a，在所述滑盘外侧与支承挡部41a内侧之间夹设有第三轴承23，所述滑盘50以沿其径向受约束状态支承在第三轴承23。所述第三轴承23可以设置为包含但不限于向心推力球轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、向心球轴承的一种，所述主轴10和缸体80在旋转工作时，所述柱塞70在缸体80的柱塞腔内做往复运动，实现泵或马达的吸排油工作。

在轴向柱塞泵运行过程中，高压区柱塞70受到缸体柱塞孔81的高压油液压力作用，经柱塞球头71对滑盘50施加一个接近水平的液压力作用，该液压力将滑盘50推向斜盘40并与斜盘40端面紧密接触。斜盘40端面对滑盘50施加一个反作用力，由于滑盘50端面与斜盘40端面是以斜面形式接触，斜盘40的反作用力可分解成沿主轴轴心10C方向的水平分力以及沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力，该侧向分力有使滑盘向侧向运动的趋势。在所述斜盘40和滑盘50之间夹设有第三轴承23后，滑盘受到第三轴承23的反作用力，作用在滑盘上的反作用力也可分解成沿主轴轴心10C方向的水平分力以及沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力。除此之外，滑盘还受到的回程约束力作用、惯性力作用（相互抵消）以及摩擦力作用（未示出）等，上述几种力构成滑盘的力的平衡。需要说明的是，各力沿主轴轴心方向的水平分力与柱塞70作用在滑盘50的液压力平衡。作用在滑盘50上沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力在滑盘50内能够得到抵消，而不需要进一步经由柱塞70传递至缸体80中。

这种采用了轴承支承滑盘的结构具有以下特点：第三轴承23约束了滑盘50沿径向的运动或运动趋势，平衡了滑盘50作用力的侧向分力，使得滑盘50经由柱塞70作用在缸体80上的侧向力被消除或大幅度降低，提高了轴向柱塞泵或马达的工作可靠性、工作压力和工作寿命。

同时，尤其明显地是，所述轴向柱塞泵或马达的回程方式得到较大简化，该回程结构包含在配流滑盘副一侧设置的约束装置，所述约束装置限制滑盘50在回程力作用下远离斜盘40端面。

进一步地，所述约束装置包含在滑盘50靠近静压支承面51一侧具有向外侧凸起的止挡部57以及在所述支承挡部41a上设置的卡合装置140，所述止挡部57用于限制第三轴承23的移动，所述卡合装置包含在所述支承挡部41a上、邻近第三轴承23处设置的卡合周槽以及在所述卡合内周槽上设置卡簧（未示出），所述卡簧以约束所述第三轴承23向外移动的方式限制滑盘远离斜盘40端面。

可以预测地，在止挡部57与第三轴承23之间或者在卡簧与第三轴承23之间也可以适当设置弹性垫片（未示出），使得约束组件除了限制滑盘远离斜盘端面外，还具有一定的初始预紧力保持滑盘与斜盘的预紧状态。

同理，所述约束装置140的约束方式还可以通过第三轴承23与斜盘支承挡部41a的过盈配合来实现，在所述斜盘支承挡部41a上、邻近第三轴承23处设置卡合周槽及与卡合周槽配合的卡簧起进一步约束作用。

需要说明的的是，由于缸体80端部不设置配流盘，无静压油膜支承的摩擦副，不需要通过对缸体80端部施加预紧力来达到密封目的，因此只需在配流滑盘副上设置约束装置140，即可满足柱塞的回程要求，不需要另外增设中心弹簧等预紧或回程部件，使得该约束装置与现有斜盘式轴向柱塞泵或马达相比，较大幅度地简化了结构，也避免了中心弹簧因疲劳损坏而断裂等现象。当然，为了防止轴向柱塞泵在非水平放置时（例如存放、运送、使用过程中将其倒置等），缸体80沿主轴10向滑盘方向移动，在主轴10上、邻近缸体端面设置缸体卡簧141以约束缸体80的串动。

实施例2：

如图11和12所示，与实施例1的主要区别在于配流滑盘副中在滑盘50与斜盘40之间夹设有配流盘90，所述静压支承面51支承在配流盘90上且与配流盘90保持滑动配合，所述配流盘通过销钉等方式固定在斜盘上，所述配流盘90上设置有高压配流口93和低压配流口92，如图11所示，所述高压配流口93和低压配流口92分别与斜盘上的低压配流窗口43和高压配流窗口44连通。所述低压配流口92和高压配流口93相对中心平面可以设置为对称或非对称结构，例如，把高压配流口93设置成多个具有腰形的窗口（未示出）；为使得配流盘具有一定的预升压和预降压的作用，可以将低压配流口92和高压配流口93沿配流盘的中心轴旋转一定角度；特殊地，也可在低压配流口92端部上设置从低压配流口92过渡到高压配流口93方向以及在高压配流口93端部上设置从高压配流口93过渡到低压配流口92方向的节流槽或孔，起到从高压到低压或低压到高压起到预降压和预升压的作用。

在本实施例中，在滑盘50与斜盘40之间夹设有配流盘90的好处在于，后期更换配流盘比更换斜盘更容易且费用更省。

实施例3：

如图11所示，与其他实施例的主要区别在于轴向柱塞泵为带辅助泵的轴向柱塞泵，在所示实施例中，在主轴10端部连接一个辅助泵39，所述辅助泵39用于为液压系统供油或提供液压操作力；所述辅助泵39与端盖33通过螺栓连接，外接的辅助泵39可以为齿轮泵或叶片泵等。可以预测地，可以将主轴设置成伸出壳体并与另一个主泵连接，形成串联双泵结构。

实施例4：

如图13所示，与其他实施例的主要区别在于与主轴挡肩13抵接的缸体80一端设置有只允许油液从壳体空腔进入柱塞孔81的单向阀110，所述单向阀110与缸体80固定连接，所述单向阀110包含与缸体固接的阀体111、设置在阀体内部的阀芯112、固定在阀体111上的挡圈114以及设置在阀芯112和挡圈114之间的弹簧113，所述单向阀110只允许低压油液从壳体第二空腔35流入柱塞孔81中，即当缸体80处于吸油状态时，单向阀110的阀芯112打开，低压油液从壳体第二空腔35进入至柱塞孔81中，当缸体80处于排油状态时，单向阀110的阀芯112关闭。

当作为泵时，其油液流程如下：吸油时，有两路进油通路，其中一路通路为：低压油从端盖33的进油口33a进入流道中，依次经过斜盘的槽形低压口46、低压配流窗口43、滑盘的油室53a、大孔径通油孔53、柱塞球窝58、大孔径柱塞中心孔72到达缸体的柱塞孔中81；另一路通路为：通过缸体80端部设置的单向阀110，低压油液从壳体第二空腔35直接进入缸体柱塞孔81中；排油时，高压油从缸体的柱塞孔81，依次经过大孔径柱塞中心孔72、柱塞球窝58、大孔径通油孔53、油室53a、高压配流窗口44、槽形高压口46，最后从端盖出油口33b排出。

吸油时有两路进油通路的好处在于：一是，可以及时将泵各部件产生的热量通过单向阀110带走，避免泵内油液温度升高，导致其失效；二是，可以增加吸油通道，提高泵的自吸能力；三是，可以取消泵的回油管路和冷却装置，降低了泵的制造和使用成本。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限与这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：包括主轴（10）、支承在主轴（10）上并与其同步转动的缸体（80）以及配流滑盘副，所述主轴（10）以贯穿缸体（80）和配流滑盘副的形式支承在两端的轴承上，所述配流滑盘副包含斜盘（40）以及支承在斜盘（40）上的滑盘（50），所述滑盘（50）为整体结构，所述滑盘（50）与斜盘（40）对置的端面设置有静压支承面（51），所述滑盘（50）另一端面设置有多个柱塞球窝（58），在所述滑盘（50）上设置有连通柱塞球窝（58）和静压支承面（51）的通油孔（53），所述斜盘（40）上设置有配流油槽（42），所述配流油槽（42）与柱塞泵或马达的壳体上靠近斜盘（40）一侧端部设置的进、出油口（33a、33b）连通，在所述滑盘（50）与斜盘（40）之间设置有第三轴承（23），所述滑盘（50）以沿其径向受约束状态支承在第三轴承（23）上。

2.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述斜盘（40）外周部设置有凸起的支承挡部（41a），所述第三轴承（23）夹设在滑盘（50）外侧与支承挡部（41a）内侧之间，所述滑盘（50）以沿其径向受约束状态支承在第三轴承（23）上。

3.根据权利要求2所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：在所述配流滑盘副一侧设置有约束装置，所述约束装置包含在滑盘（50）靠近静压支承面（51）的一侧具有向外侧凸起的止挡部（57）以及在所述支承挡部（41a）上设置的卡合装置（140），所述卡合装置（140）以约束所述第三轴承（23）向外移动的方式限制滑盘（50）远离斜盘（40）端面。

4.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：在所述静压支承面（51）上设置有多个油室（53a），所述斜盘（40）上与滑盘（50）对置的端面上设置有腰形低压配流窗口（43）和腰形高压配流窗口（44），所述高、低压配流窗口（44、43）与所述油室（53a）间歇连通，所述斜盘（40）上与端盖（33）对置的支承面具有成形为圆柱形的圆柱支承面（45），所述斜盘（40）的圆柱支承面（45）上具有构形为槽形的槽形低压口（46）和槽形高压口（47），所述槽形低压口（46）和槽形高压口（47）分别与所述低压配流窗口（43）和高压配流窗口（44）对应连通。

5.根据权利要求4所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述斜盘（40）的圆柱支承面（45）上具有连通槽形低压口（46）与壳体第二空腔（35）的连通槽口（48）。

6.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：支承所述主轴（10）的第一轴承（21）至少包含一个向心推力轴承或推力轴承，所述缸体（80）的柱塞孔（81）为一端封闭且一端开口的结构，工作时，液压轴向力作用在柱塞孔（81）封闭一端的缸体端面并经所述第一轴承（21）传递至柱塞泵或马达的壳体上。

7.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述主轴（10）端部连接有辅助泵（39）或者主泵，形成串联双泵结构。

8.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述缸体（80）的一端设置有单向阀（110），所述单向阀（110）用于连通缸体（80）的柱塞孔（81）与壳体的内部空腔，且所述单向阀（110）只允许液压油从壳体的空腔进入柱塞孔（81）。

9.根据权利要求1所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述柱塞（70）包含带锥形结构的连杆柱塞或者两端均设置有球头的连杆柱塞或者带万向铰的球面柱塞的一种，所述柱塞（70）一端可相对缸体（80）往复滑动的方式拆入所述缸体（80）的柱塞孔（81）内，另一端以相对滑盘（50）端面远离受限且能够倾动的状态固定在滑盘（50）的柱塞球窝（58）上，所述柱塞（70）上设置有连通柱塞球窝和柱塞孔的大孔径柱塞中心孔。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的滑盘支承式通轴柱塞泵或马达，其特征在于：所述滑盘（50）与斜盘（40）之间夹设有配流盘（90），所述滑盘（50）支承在配流盘（90）上且与配流盘（90）保持滑动配合，所述配流盘（90）上设置有高、低压配流口（93、92），液压油在柱塞往复作用下流经斜盘（40）上的配流油槽（42）、配流盘上的配流口、滑盘上的通油孔（53）、柱塞中心孔（72），实现液压油的吸入、排出。