CN110469477B - 一种轴向油口的高速双向柱塞泵 - Google Patents

一种轴向油口的高速双向柱塞泵 Download PDF

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Abstract

本发明属于液压技术领域，具体涉及一种轴向油口的双向柱塞泵，包括传动轴、前盖和后壳体，传动轴两端分别由前盖和后壳体中的轴承支撑，传动轴中部花键连接缸体，缸体安装在传动轴上，缸体内开设有缸体通油孔和柱塞腔，柱塞腔内安装有柱塞副，所述传动轴上通过花键连接有回程球，且回程球与回程盘相抵，所述回程盘将柱塞副压在斜盘上，回程球连接有支撑销，支撑销与缸体之间连接有缸体弹簧，前盖上开设有四个前盖后壳体螺钉孔，前盖上开设有一组吸油口和一组排油口，每个吸油口或排油口底部连接有扩流孔，扩流孔连接有前盖配流窗口腔，前盖上还开设有壳体回油孔。本发明的双向柱塞泵无需管接头连接，减少了重量和体积，安装拆卸方便。

Description

一种轴向油口的高速双向柱塞泵
技术领域
本发明属于液压技术领域，具体涉及一种轴向油口的高速双向柱塞泵。
背景技术
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。
目前的柱塞泵，均为前壳体加后盖的结构形式。如图1所示，其后盖3与前壳体2通过螺钉连接，螺栓穿过前壳体2的法兰部位将柱塞泵与外部的安装支架连接。电机带动传动轴1旋转，油液从A、B油口流进或者留出泵。A、B油口需要使用管接头和油管与其他元件连接。这种结构需要使用管接头和油管，不但增加零件增加体积，管接头和油管也容易发生油液外漏，这种产品适用于大众化的工业品。在一些对集成要求较高的场合，管路连接会较大程度地增大体积重量，同时由于管接头需要通过外螺纹与A、B油口连接，大幅降低了A、B油口的有效流通面积，从而导致柱塞泵的流量受限，特别是在小微型的液压柱塞泵上。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提供一种轴向油口的高速双向柱塞泵，无需管接头连接，减少重量和体积，使整个系统更加简洁紧凑，安装拆卸方便。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种轴向油口的双向柱塞泵，其特征在于：包括传动轴、前盖、回程盘、斜盘和后壳体，所述传动轴转动连接在前盖和后壳体中部，所述后壳体内安装有缸体，所述缸体内开设有相互连通的缸体通油孔和柱塞腔，所述柱塞腔内安装有柱塞副，所述传动轴上通过花键连接有回程球，且回程球与回程盘相抵，所述回程盘将柱塞副压在斜盘上，所述斜盘与后壳体之间连接有定位销，所述回程球连接有支撑销，所述支撑销与缸体之间连接有缸体弹簧，所述前盖上开设有四个前盖后壳体螺钉孔，所述前盖通过四个前盖后壳体螺钉孔和螺钉与后壳体连接，所述前盖上开设有数量相等的一组吸油口和一组排油口，每组吸油口或排油口的数量至少为两个，每个吸油口或排油口底部连接有扩流孔，所述扩流孔连接有前盖配流窗口腔，所述前盖配流窗口腔的一端将所有吸油口的扩流孔或所有排油口的扩流孔连通，所述前盖配流窗口腔与缸体通油孔连通，所述前盖上还开设有壳体回油孔；
还包括外接阀块，所述外接阀块中部开设有泵定位孔，沿着泵定位孔的圆周方向均匀开设有一组阀块泵吸油孔和一组阀块泵排油孔，每组阀块泵吸油孔或阀块泵排油孔的数量与每组吸油口或排油口的数量相等，每个阀块泵吸油孔与每个吸油口分别配合，每个阀块泵排油孔与排油口分别配合，所述外接阀块上还开设有泵连接螺纹孔，所述前盖上开设有泵连接螺钉孔，所述泵连接螺纹孔和螺钉孔内螺纹连接有螺钉，所述外接阀块通过螺钉与前盖固定连接。
本发明的工作原理为：前盖与后壳体通过四个前盖后壳体螺钉孔用螺钉连接，整个泵通过外接阀块的泵定位孔定位，再通过四个泵连接螺钉孔穿螺钉将柱塞泵固定到外接阀块的四个连接螺纹孔上，同时四个油口也完成了与外接阀块的阀块泵吸排油口的连接。工作时，电机连接泵传动轴旋转，柱塞副从斜盘高点往低点运动，柱塞腔容积增大产生吸油力，油液从阀块油孔通过前盖端面的吸油孔吸入扩流孔，再流经前盖配流窗口腔、缸体通油孔，最后进入柱塞腔，完成吸油动作；传动轴旋转半圈后，柱塞副从斜盘低点往高点运动，柱塞副压缩油液产生高压油从柱塞腔压入缸体通油孔，再依次进入前盖配流窗口腔、扩流孔、排油孔，最后压入外部阀块油孔，完成排油动作；反向时，吸油、排油动作同上。
进一步限定，所述扩流孔底部的高度低于前盖配流窗口腔顶部的高度。这样能够增大接通面积，以降低油液流速，提升柱塞泵的转速。
进一步限定，所述前盖配流窗口腔两端连接有加强筋。这样能够提高前盖的强度，延长使用寿命。
进一步限定，所述吸油口或排油口的数量分别为两个，且沿传动轴圆周方向均匀分布。采用两个油孔同时工作，能够降低油液流速，提升柱塞泵的转速。
进一步限定，所述缸体弹簧为碟簧。碟簧的弹性更好，不易生锈，使用寿命长。
进一步限定，所述泵连接螺纹孔和泵连接螺钉孔的数量分别为四个。四个泵连接螺纹孔和泵连接螺钉孔通过螺钉连接，既能保证足够的连接强度，又不会占用太大的空间。
进一步限定，所述外接阀块上还开设有阀块泵回油孔,所述阀块泵回油孔与壳体回油孔连通。
进一步限定，所述螺钉为内六角螺钉。采用内六角螺钉，具有便于紧固、拆卸,不容易滑角等优点。
本发明相对于现有技术的优点主要有：
（1）各油口都布置在轴输入方向上，占用空间小，结构更加紧凑；
（2）泵的安装螺栓同时也是油口连接螺栓，使得结构更加紧凑；
（3）泵的进出口与阀块、其他元件之间无需管接头连接，减少了系统对连接件的需求，大幅降低管路漏油的可能性，更重要的是在改动相对较小的情况下，有效克服了管道的流通瓶颈，提高了管路的有效流通截面；
（4）减少了重量和体积，降低了成本，使整个系统更加简洁紧凑；
（5）安装拆卸方便，只需几颗螺钉即可完成泵与整个系统的连接；
（6）吸油或者排油采用两个或者多个油孔同时进行，能够降低油液流速，提高转速；
（7）油口与前盖配流窗口腔之间采用扩流孔，以增大其接通面积，能够降低油液流速，提升转速。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为现有技术中柱塞泵的结构示意图；
图2为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵与外接阀块连接实施例的结构示意图；
图3为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵与外接阀块连接实施例的剖视结构示意图；
图4为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵实施例的剖视结构示意图；
图5为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵实施例的左视结构示意图；
图6为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵实施例从顶部看的旋转剖视结构示意图；
图7为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵实施例从底部看的旋转剖视结构示意图；
图8为本发明一种轴向油口的高速双向柱塞泵实施例中外接阀块的主视结构示意图；
主要元件符号说明如下：
图1中的附图标记为：传动轴1、前壳体2、后盖3、油口A、油口B；
图2到图8中的附图标记为：传动轴1、前盖2、后壳体3、缸体4、缸体弹簧5、支撑销6、柱塞副7、回程球8、回程盘9、斜盘10、定位销11、泵连接螺钉孔12、前盖后壳体螺钉孔13、外接阀块14、螺钉15、加强筋16、吸油口A、吸油口B、排油口C、排油口D、扩流孔E、前盖配流窗口腔F、缸体通油孔G、柱塞腔H、壳体回油孔K、阀块泵吸油孔L、阀块泵吸油孔M、阀块泵排油孔N、阀块泵排油孔O、阀块泵回油孔P、泵定位孔Q、泵连接螺纹孔R。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图2到图8所示，本发明的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，与现有技术相似之处在于：也包括传动轴1、前盖2和后壳体3，传动轴1通过轴承转动连接在前盖2和后壳体3中部，后壳体3内安装有缸体4，缸体4内开设有相互连通的缸体通油孔G和柱塞腔H，柱塞腔H内安装有柱塞副7，传动轴1上通过花键连接有回程球8，且回程球8与回程盘9相抵，回程盘9将柱塞副7压在斜盘10上，斜盘10与后壳体3之间连接有定位销11，斜盘10上连接有回程盘9，回程球8连接有支撑销6，支撑销6与缸体4之间连接有不锈钢制成的缸体弹簧5，以上结构的具体连接关系为现有技术，此处不再赘述。
本发明与现有技术的不同之处在于：前盖2上沿着圆周方向均匀开设有四个前盖后壳体螺钉孔13，四个前盖后壳体螺钉孔13内连接有螺钉，前盖2通过四个前盖后壳体螺钉孔13和螺钉与后壳体3连接，前盖2上开设有数量相等的一组吸油口和一组排油口，每组吸油口或排油口的数量至少为两个，本实施例就以两个为例，设两个吸油口分别为吸油口A和吸油口B，两个排油口分别为排油口C和排油口D（需要指出的是，本发明中，吸油口A和吸油口B与排油口C和排油口D的作用是可以互相转变的，传动轴1正向转动时，吸油口A、B吸油，排油口C、D排油；传动轴1反正转动时，吸油口A、B由吸油变为排油，排油口C、D由排油变为吸油），在吸油口A和吸油口B底部连接有扩流孔E，在排油口C和排油口D底部也连接有扩流孔E，扩流孔E连接有两个前盖配流窗口腔F，其中一个前盖配流窗口腔F的一端将吸油口A和吸油口B的两个扩流孔E连通，另一端与缸体通油孔G连通，另外一个前盖配流窗口腔F的一端将排油口C和排油口D的两个扩流孔E连通，另一端也与缸体通油孔G连通。在本实施例中，为了增大接通面积，以降低油液流速，提升柱塞泵的转速，扩流孔E底部的高度低于前盖配流窗口腔F顶部的高度。
在正向吸油时，油液依次通过吸油口A和B、扩流孔E、前盖配流窗口腔F；反向吸油时，油液依次通过排油口C和D、扩流孔E、前盖配流窗口腔F。由于正向或者反向始终同时有两个足够大油口A、B或者C、D同时吸油，加上与之相通的扩流孔E面积足够，允许较多的油液以较低的速度流动，从而转速可以大幅提升。
另外，为了提高前盖2的强度，前盖配流窗口腔F两端连接有加强筋16。
前盖2上还连接有外接阀块14，外接阀块14中部开设有泵定位孔Q，整个泵通过外接阀块14的泵定位孔Q实现定位，沿着泵定位孔Q的圆周方向均匀开设有一组阀块泵吸油孔和一组阀块泵排油孔，每组阀块泵吸油孔或阀块泵排油孔的数量与每组吸油口或排油口的数量相等，假设两个阀块泵吸油孔分别为阀块泵吸油孔L和阀块泵吸油孔M，两个阀块泵排油孔分别为阀块泵排油孔N和阀块泵排油孔O，那么阀块泵吸油孔L与吸油口A配合，阀块泵吸油孔M与吸油口B配合，阀块泵排油孔N与排油口C配合，阀块泵排油孔O与排油口D配合。
在上述实施例中，前盖2上还开设有壳体回油孔K，外接阀块14上还开设有阀块泵回油孔P,阀块泵回油孔P与壳体回油孔K连通。壳体回油孔K也设计到前盖2端面，与输入轴同向，泵正向或者反向工作时，泵内部泄油通过泵后壳体3腔体流入前盖2的壳体回油孔K，最后直接进入阀块泵回油孔P。
为了连接外接阀块14与前盖2，外接阀块14上还开设有四个泵连接螺纹孔R，前盖2上也对应地开设有四个泵连接螺钉孔12，泵连接螺纹孔R和螺钉孔12内螺纹连接有螺钉15，螺钉15为内六角螺钉，外接阀块14通过螺钉15与前盖2固定连接。
连接时，前盖2与后壳体3通过四个前盖后壳体螺钉孔13用螺钉连接，整个泵通过外接阀块14的泵定位孔Q实现定位，再通过四个泵连接螺钉孔12穿螺钉15将柱塞泵固定到外接阀块14的四个泵连接螺纹孔R上，同时A、B、C、D四个油口也完成了与外接阀块14的阀块泵吸排油口 L、M、N、O的连接。这种新型柱塞泵，省去了液压管路，减少漏点，集成度高，减轻整个系统重量，系统更简洁。
泵工作时，缸体弹簧5提供预紧力使缸体4贴紧前盖2的配流面，同时通过支撑销6、回程球8、回程盘9使柱塞副7紧贴斜盘10斜面，为柱塞副7提供回程力。设从泵轴端看顺时针旋转为正向，反之为反向，电机连接泵传动轴1正向旋转，柱塞副7从斜盘10高点往低点运动，柱塞腔H容积增大产生吸油力，油液从阀块油孔通过前盖2端面吸油口A、B吸入扩流孔E，再流经前盖配流窗口腔F、缸体通油孔G，最后进入柱塞腔H，完成吸油动作，传动轴1旋转半圈后，柱塞副7从斜盘10低点往高点运动，柱塞副7压缩油液产生高压油从柱塞腔H压入缸体通油孔G，再依次进入前盖配流窗口腔F、扩流孔E、排油口C、D，最后压入外部阀块油孔，完成排油动作；反向时，吸油、排油动作同上，其中吸油口A、B由吸油变为排油，排油口C、D由排油变为吸油。
以上对本发明提供的一种轴向油口的双向柱塞泵进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：包括传动轴(1)、前盖(2)、回程盘(9)、斜盘(10)和后壳体(3)，所述传动轴(1)转动连接在前盖(2)和后壳体(3)中部，所述后壳体(3)内安装有缸体(4)，所述缸体(4)内开设有相互连通的缸体通油孔(G)和柱塞腔(H)，所述柱塞腔(H)内安装有柱塞副(7)，所述传动轴(1)上通过花键连接有回程球(8)，且回程球(8)与回程盘(9)相抵，所述回程盘(9)将柱塞副(7)压在斜盘(10)上，所述斜盘(10)与后壳体(3)之间连接有定位销(11)，所述回程球(8)连接有支撑销(6)，所述支撑销(6)与缸体(4)之间连接有缸体弹簧(5)，其特征在于：所述前盖(2)上开设有四个前盖后壳体螺钉孔(13)，所述前盖(2)通过四个前盖后壳体螺钉孔(13)和螺钉与后壳体(3)连接，所述前盖(2)上开设有数量相等的一组吸油口和一组排油口，每组吸油口或排油口的数量至少为两个，每个吸油口或排油口底部连接有扩流孔(E)，所述扩流孔(E)连接有前盖配流窗口腔(F)，所述前盖配流窗口腔(F)的一端将所有吸油口的扩流孔(E)或所有排油口的扩流孔(E)连通，所述前盖配流窗口腔(F)与缸体通油孔(G)连通，所述前盖(2)上还开设有壳体回油孔(K)；
所述扩流孔(E)底部的高度低于前盖配流窗口腔(F)顶部的高度；
还包括外接阀块(14)，所述外接阀块(14)中部开设有泵定位孔(Q)，沿着泵定位孔(Q)的圆周方向均匀开设有一组阀块泵吸油孔和一组阀块泵排油孔，每组阀块泵吸油孔或阀块泵排油孔的数量与每组吸油口或排油口的数量相等，每个阀块泵吸油孔与每个吸油口分别配合，每个阀块泵排油孔与排油口分别配合。
2.根据权利要求1所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述前盖配流窗口腔(F)两端连接有加强筋(16)。
3.根据权利要求1所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述吸油口或排油口的数量分别为两个，且沿传动轴(1)圆周方向均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述缸体弹簧(5)为碟簧。
5.根据权利要求1所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述外接阀块(14)上还开设有泵连接螺纹孔(R)，所述前盖(2)上开设有泵连接螺钉孔(12)，所述泵连接螺纹孔(R)和螺钉孔(12)内螺纹连接有螺钉(15)，所述外接阀块(14)通过螺钉(15)与前盖(2)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述泵连接螺纹孔(R)和泵连接螺钉孔(12)的数量分别为四个。
7.根据权利要求5所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述外接阀块(14)上还开设有阀块泵回油孔(P),所述阀块泵回油孔(P)与壳体回油孔(K)连通。
8.根据权利要求5到7任意一项所述的一种轴向油口的高速双向柱塞泵，其特征在于：所述螺钉(15)为内六角螺钉。
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