CN110671289A - 一种轴向柱塞双向变量泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴向柱塞双向变量泵，包括：端盖组件、转子组件、柱塞组件、斜盘以及配油盘，端盖组件包括设置有吸油口、出油口、左油路和右油路的端盖、用于控制油液由吸油口流入左油路的第一单向阀、用于控制油液由吸油口流入右油路的第二单向阀、用于控制油液由左油路流出至出油口的第三单向阀和用于控制油液由右油路流出至出油口的第四单向阀；左油路和右油路在端盖内对称设置。本发明提供的轴向柱塞双向变量泵可以应用于双向旋转的使用工况，针对全地面起重机转向助力系统需要双向旋转时，可以实现左旋或者右旋，并且由于左油路与右油路在端盖内对称设置，因此能够保证本发明提供的轴向柱塞双向变量泵不同旋向时的性能一致。

Description

一种轴向柱塞双向变量泵

技术领域

本发明涉及液压设备技术领域，更具体地说，涉及一种轴向柱塞双向变量泵。

背景技术

现有技术中，全地面起重机的转向助力系统存在双向旋转的使用工况，但是目前31系列的柱塞泵只能实现单向旋转，在转换转向时不能正常工作，应用于双向旋转的使用工况时，易导致产品损坏。

综上所述，如何提供一种可适用于双向旋转使用工况的柱塞泵，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种轴向柱塞双向变量泵，可以适用于双向旋转的使用工况，且不同旋向时性能一致。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴向柱塞双向变量泵，包括：端盖组件、转子组件、柱塞组件、斜盘以及配油盘，

所述端盖组件包括设置有吸油口、出油口、左油路和右油路的端盖、用于控制油液由所述吸油口流入所述左油路的第一单向阀、用于控制所述油液由所述吸油口流入所述右油路的第二单向阀、用于控制所述油液由所述左油路流出至所述出油口的第三单向阀和用于控制所述油液由所述右油路流出至所述出油口的第四单向阀；

所述左油路和所述右油路在所述端盖内对称设置，逆时针工作时，所述左油路吸空，所述第一单向阀打开、所述第二单向阀关闭，以使所述左油路进油，所述第三单向阀关闭、所述第四单向阀打开，以使所述右油路通出高压油；顺时针工作时，所述右油路吸空，所述第一单向阀关闭、所述第二单向阀打开，以使所述右油路进油，所述第三单向阀打开、所述第四单向阀关闭，以使所述左油路通出高压油。

优选的，所述第一单向阀和所述第二单向阀均包括：与所述端盖连接的帽盖、相对所述帽盖可移动设置的阀座、连接所述帽盖与所述阀座的弹簧以及与所述阀座连接的滚针，

所述端盖设置有用于与所述第一单向阀中的阀座配合以使所述第一单向阀打开或关闭的第一台阶，以及用于与所述第二单向阀中的阀座配合以使所述第二单向阀打开或关闭的第二台阶。

优选的，所述第一单向阀中滚针的中心轴线与所述第二单向阀中滚针的中心轴线重合，所述第一台阶和所述第二台阶关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置。

优选的，所述第一单向阀和所述第二单向阀关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置，和/或所述第三单向阀和所述第四单向阀关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置。

优选的，所述斜盘宽度方向的两侧对称设置有第一跑道油槽和第二跑道油槽，所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽均沿所述斜盘的长度方向设置。

优选的，所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽均与所述柱塞组件中的柱塞腔连通，以使所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽中的高压侧通入高压油进行润滑，低压侧通入低压油进行润滑。

优选的，所述配油盘设置有两组既可以作为进油窗口又可以作为出油窗口的配油窗，且两组所述配油窗关于所述配油盘的径向对称分布。

优选的，两组所述配油窗的两端均设置有过渡区凹槽。

优选的，所述过渡区凹槽均为形状尺寸相同的矩形。

优选的，两组所述配油窗均包含四个沿圆弧均匀分布的长圆孔。

本发明提供的轴向柱塞双向变量泵，包括：端盖组件、转子组件、柱塞组件、斜盘以及配油盘，端盖组件包括设置有吸油口、出油口、左油路和右油路的端盖、用于控制油液由吸油口流入左油路的第一单向阀、用于控制油液由吸油口流入右油路的第二单向阀、用于控制油液由左油路流出至出油口的第三单向阀和用于控制油液由右油路流出至出油口的第四单向阀；左油路和右油路在端盖内对称设置。

使用本发明提供的轴向柱塞双向变量泵，在逆时针工作时，左油路吸空，压力降低，第一单向阀打开、第二单向阀关闭，以使油液由吸油口流入左油路，第三单向阀关闭、第四单向阀打开，以使右油路通出高压油至出油口；顺时针工作时，右油路吸空，压力降低，第一单向阀关闭、第二单向阀打开，以使油液由吸油口进入右油路，第三单向阀打开、第四单向阀关闭，以使左油路通出高压油，高压油流出至出油口。

相比于现有技术，本发明提供的轴向柱塞双向变量泵可以应用于双向旋转的使用工况，针对全地面起重机转向助力系统需要双向旋转时，本发明提供的轴向柱塞双向变量泵可以在正常工作状态下实现左旋或者右旋，并且由于左油路与右油路在端盖内对称设置，因此能够保证本发明提供的轴向柱塞双向变量泵不同旋向时的性能一致。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的轴向柱塞双向变量泵的具体实施例的剖面示意图；

图2为图1中轴向柱塞双向变量泵外观示意图；

图3为端盖组件的剖面示意图；

图4为配油盘的结构示意图；

图5为斜盘的轴测图；

图6为斜盘的正面示意图；

图7为本发明所提供的轴向柱塞双向变量泵的液压控制系统原理图。

图1-7中：

01为主轴组件、02为回位活塞、03为回位弹簧、04为回位套筒、05为调整垫圈、06为调节阀组件、07为油管组件、08为端盖组件、09为活塞杆、10为变量活塞、11为转子组件、12为柱塞组件、13为球铰压板组件、14为轴瓦、15为壳体组件、1为第一单向阀、111为帽盖、112为弹簧、113为阀座、114为滚针、2为第二单向阀、3为第三单向阀、4为第四单向阀、5为配油盘、51为配油窗、52为过渡区凹槽、6为斜盘、61为跑道油槽、7为垫圈、8为挡圈、S为吸油口、B为出油口、L为回油口。

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。

本发明的核心是提供一种轴向柱塞双向变量泵，可以适用于双向旋转的使用工况。

请参考图1-7，图1为本发明所提供的轴向柱塞双向变量泵的具体实施例的剖面示意图；图2为图1中轴向柱塞双向变量泵外观示意图；图3为端盖组件的剖面示意图；图4为配油盘的结构示意图；图5为斜盘的轴测图；图6为斜盘的正面示意图；图7为本发明所提供的轴向柱塞双向变量泵的液压控制系统原理图。

本具体实施例提供的轴向柱塞双向变量泵，包括：端盖组件08、转子组件11、柱塞组件12、斜盘6以及配油盘5，端盖组件08包括设置有吸油口S、出油口B、左油路和右油路的端盖、用于控制油液由吸油口S流入左油路的第一单向阀1、用于控制油液由吸油口S流入右油路的第二单向阀2、用于控制油液由左油路流出至出油口B的第三单向阀3和用于控制油液由右油路流出至出油口B的第四单向阀4；左油路和右油路在端盖内对称设置。

需要进行说明的是，本具体实施例提供的轴向柱塞双向变量泵除包括端盖组件08、转子组件11、柱塞组件12、斜盘6以及配油盘5之外，还包括现有柱塞泵中的其它常规零部件，例如主轴组件01、回位活塞02、回位套筒04、调节阀组件06等，在此不做赘述。

使用本发明提供的轴向柱塞双向变量泵，当主轴组件01处于逆时针工作时，左油路吸空，压力降低，第一单向阀1打开、第二单向阀2关闭，以使油液由吸油口S流入左油路，第三单向阀3关闭、第四单向阀4打开，以使右油路通出高压油至出油口B，并通过回油口L进行回油；当主轴组件01处于顺时针工作时，右油路吸空，压力降低，第一单向阀1关闭、第二单向阀2打开，以使油液由吸油口S进入右油路，第三单向阀3打开、第四单向阀4关闭，以使左油路通出高压油，高压油流出至出油口B，并通过回油口L进行回油。

需要进行说明的是，本具体实施例中提到的左油路和右油路是针对本申请文件提供的附图结构进行的描述，左与右的设定是相对的，当附图的视图方向发生改变之后，左与右的设定也会发生改变，并不是固定不变的。当主轴处于顺时针工作时，可以是左油路吸空，油液由吸油口S流入左油路，右油路通出高压油至出油口B；当主轴组件01处于逆时针工作时，可以是右油路吸空，油液由吸油口S进入右油路，左油路通出高压油，高压油流出至出油口B

相比于现有技术，本发明提供的轴向柱塞双向变量泵可以应用于双向旋转的使用工况，针对全地面起重机转向助力系统需要双向旋转时，本发明提供的轴向柱塞双向变量泵可以在正常工作状态下实现左旋或者右旋，并且由于左油路与右油路在端盖内对称设置，因此能够保证本发明提供的轴向柱塞双向变量泵不同旋向时的性能一致。

在上述实施例的基础上，为了使第一单向阀1和第二单向阀2能够顺利打开和关闭，可以使第一单向阀1和第二单向阀2均包括：与端盖连接的帽盖111、相对帽盖111可移动设置的阀座113、连接帽盖111与阀座113的弹簧112以及与阀座113连接的滚针114，端盖设置有用于与第一单向阀1中的阀座113配合以使述第一单向阀1打开或关闭的第一台阶，以及用于与第二单向阀2中的阀座113配合以使第二单向阀2打开或关闭的第二台阶。

当左油路进油时，低压状态下，第一单向阀1的滚针114向左移动，使第一单向阀1的阀座113与第一台阶之间具有间隙，以使油液流入低压侧，泵出口侧输出高压油并且此时在高压油的作用下，第二单向阀2的阀座113与第二台阶贴合，使第二单向阀2关闭。

在上述实施例的基础上，为了使双向旋转时轴向柱塞双向变量泵的性能一致，可以使第一单向阀1中滚针114的中心轴线与第二单向阀2中滚针114的中心轴线重合，第一台阶和第二台阶关于左油路与右油路的对称面对称设置。

如图3所示，在图中左油路与右油路的连通部分设置有第一台阶和第二台阶，且第一台阶与第二台阶关于左油路与右油路的对称面对称设置，第一单向阀1和第二单向阀2沿左油路与右油路的对称面对称设置，在主轴组件01处于逆时针工作时，左油路吸空，压力降低，第一单向阀1中的滚针114向左移动，带动第一单向阀1中的阀座113压缩弹簧112，阀座113相对于帽盖111向左移动，使第一单向阀1打开，第二单向阀2在高压油的作用下，第二单向阀2中的滚针114向左移动，并带动第二单向阀2中的阀座113向靠近第二台阶的方向移动，直至阀座113与第二台阶贴合，第二单向阀2关闭，由于第一单向阀1的滚针114与第二单向阀2的滚针114同轴设置，因此第二单向阀2的滚针114向左移动的过程中会推动第一单向阀1的滚针114向左移动，使第一单向阀1保持较大的开口，以使进口吸油顺畅。

优选的，帽盖111与端盖的连接处设置有垫圈7和挡圈8。

当主轴组件01处于顺时针工作时，右油路吸空，压力降低，第二单向阀2中的滚针114向右移动，带动第二单向阀2中的阀座113压缩弹簧112，阀座113相对于帽盖111向右移动，使第二单向阀2打开，第一单向阀1在高压油的作用下，第一单向阀1中的滚针114向右移动，并带动第一单向阀1中的阀座113向靠近第一台阶的方向移动，直至阀座113与第一台阶贴合，第一单向阀1关闭，由于第二单向阀2的滚针114与第一单向阀1的滚针114同轴设置，因此第一单向阀1的滚针114向右移动的过程中会推动第二单向阀2的滚针114向右移动，使第二单向阀2保持较大的开口，以使进口吸油顺畅。

优选的，第一单向阀1和第二单向阀2关于左油路与右油路的对称面对称设置，和/或第三单向阀3和第四单向阀4关于左油路与右油路的对称面对称设置。

在上述实施例的基础上，为了使斜盘6能够适应转子组件11双向旋转的要求，可以在斜盘6宽度方向的两侧对称设置第一跑道油槽和第二跑道油槽，且第一跑道油槽和第二跑道油槽的均沿斜盘6的长度方向设置。

第一跑道油槽和第二跑道油槽对称设置之后，可以使转子组件11在转动的过程中，不论是逆时针转动还是顺时针转动，都可以具有相同的工作性能，避免不同旋向时性能存在偏差。

优选的，第一跑道油槽和第二跑道油槽均与柱塞组件12中的柱塞腔连通，以使第一跑道油槽和第二跑道油槽中的高压侧通入高压油进行润滑，低压侧通入低压油进行润滑。

第一跑道油槽和第二跑道油槽均通入柱塞腔液压油进行润滑，可以保证高压侧通入高压油润滑，低压侧通入低压油润滑。

第一跑道油槽和第二跑道油槽统称为跑道油槽61。

在上述实施例的基础上，为了使配油盘5适应双向旋转的需求，可以在配油盘5设置两组既可以作为进油窗口又可以作为出油窗口的配油窗51，且两组配油窗51关于配油盘5的径向对称分布。

在主轴组件01顺时针转动时，其中一组配油窗51作为进油窗口，另一组配油窗51作为出油窗口，当主轴组件01的转向变为逆时针转动时，顺时针状态下为进油窗口的配油窗51作为出油窗口，顺时针状态下为出油窗口的配油窗51作为进油窗口。

由于两组配油窗51关于配油盘5的径向对称分布，因此可以保证主轴组件01的转向发生变化之后，进油与出油的情况不发生改变，以使轴向柱塞双向变量泵在双向旋转状态下性能一致。

在上述实施例的基础上，可以在两组配油窗51的两端均设置过渡区凹槽52，保证高低压油平稳过渡。

由于，两组配油窗51的两端均设置过渡区凹槽52，因此不论是顺时针旋转还是逆时针旋转，均能经过过渡区凹槽52，以保证轴向柱塞双向变量泵在双向旋转状态下性能一致。

优选的，过渡区凹槽52均为形状尺寸相同的矩形。

相比于现有技术中将过渡区凹槽52设置为三角形，矩形的加工较为简单，可以节省加工成本。

在上述实施例的基础上，考虑到进油窗口与出油窗口对压力的要求不同，且保证配油盘5的刚度，因此使两组配油窗51均包含四个沿圆弧均匀分布的长圆孔。

需要进行说明的是，长圆孔具体的尺寸以及数量需要根据配油盘5的尺寸以及实际要求进行确定，在此不做赘述。

在另一具体实施例中，如图1所示，轴向柱塞双向变量泵包括主轴组件01、回位活塞02、回位弹簧112、回位套筒04、调整垫圈705、调节阀组件06、油管组件07、端盖组件08、活塞杆09、变量活塞10、转子组件11、柱塞组件12、球铰压板组件13、轴瓦14、壳体组件15，主轴组件01穿过壳体组件15以及斜盘6组件的通孔与转子组件11连接。

需要进一步进行说明的是，本申请文件中提到的第一跑道油槽和第二跑道油槽，第一单向阀1、第二单向阀2、第三单向阀3和第四单向阀4，第一台阶和第二台阶中的第一、第二、第三和第四只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本发明所提供的轴向柱塞双向变量泵进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上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 (10)

1.一种轴向柱塞双向变量泵，包括：端盖组件(08)、转子组件(11)、柱塞组件(12)、斜盘(6)以及配油盘(5)，其特征在于，

所述端盖组件(08)包括设置有吸油口(S)、出油口(B)、左油路和右油路的端盖、用于控制油液由所述吸油口(S)流入所述左油路的第一单向阀(1)、用于控制所述油液由所述吸油口(S)流入所述右油路的第二单向阀(2)、用于控制所述油液由所述左油路流出至所述出油口(B)的第三单向阀(3)和用于控制所述油液由所述右油路流出至所述出油口(B)的第四单向阀(4)；

所述左油路和所述右油路在所述端盖内对称设置，逆时针工作时，所述左油路吸空，所述第一单向阀(1)打开、所述第二单向阀(2)关闭，以使所述左油路进油，所述第三单向阀(3)关闭、所述第四单向阀(4)打开，以使所述右油路通出高压油；顺时针工作时，所述右油路吸空，所述第一单向阀(1)关闭、所述第二单向阀(2)打开，以使所述右油路进油，所述第三单向阀(3)打开、所述第四单向阀(4)关闭，以使所述左油路通出高压油。

2.根据权利要求1所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述第一单向阀(1)和所述第二单向阀(2)均包括：与所述端盖连接的帽盖(111)、相对所述帽盖(111)可移动设置的阀座(113)、连接所述帽盖(111)与所述阀座(113)的弹簧(112)以及与所述阀座(113)连接的滚针(114)，

所述端盖设置有用于与所述第一单向阀(1)中的阀座(113)配合以使所述第一单向阀(1)打开或关闭的第一台阶，以及用于与所述第二单向阀(2)中的阀座(113)配合以使所述第二单向阀(2)打开或关闭的第二台阶。

3.根据权利要求2所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述第一单向阀(1)中滚针(114)的中心轴线与所述第二单向阀(2)中滚针(114)的中心轴线重合，所述第一台阶和所述第二台阶关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置。

4.根据权利要求3所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述第一单向阀(1)和所述第二单向阀(2)关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置，和/或所述第三单向阀(3)和所述第四单向阀(4)关于所述左油路与所述右油路的对称面对称设置。

5.根据权利要求1所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述斜盘(6)宽度方向的两侧对称设置有第一跑道油槽和第二跑道油槽，所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽均沿所述斜盘(6)的长度方向设置。

6.根据权利要求5所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽均与所述柱塞组件(12)中的柱塞腔连通，以使所述第一跑道油槽和所述第二跑道油槽中的高压侧通入高压油进行润滑，低压侧通入低压油进行润滑。

7.根据权利要求1所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述配油盘(5)设置有两组既可以作为进油窗口又可以作为出油窗口的配油窗(51)，且两组所述配油窗(51)关于所述配油盘(5)的径向对称分布。

8.根据权利要求7所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，两组所述配油窗(51)的两端均设置有过渡区凹槽(52)。

9.根据权利要求8所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，所述过渡区凹槽(52)均为形状尺寸相同的矩形。

10.根据权利要求7-9任一项所述的轴向柱塞双向变量泵，其特征在于，两组所述配油窗(51)均包含四个沿圆弧均匀分布的长圆孔。

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