CN110848106A - 多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵 - Google Patents

多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多路进油完全流量自冷却的双端面配流斜盘型柱塞泵。所述柱塞泵在泵壳上开有1‑3个圆形进油口，所述圆形进油口开在泵壳的中间位置。所述柱塞泵吸入的凉油首先对缸体和柱塞摩擦副进行冷却；之后一路经过壳体与缸体之间的间隙绕经配油盘和缸体副进入控制腔室，对配油盘和缸体摩擦盘副进行冷却；另一路经过壳体与缸体之间的间隙绕经滑靴和斜盘副进入到控制腔室内，对滑靴和斜盘摩擦副进行冷却。本发明利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温提高泵的使用寿命之目的。

Description

多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵技术领域，特别是涉及一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵。
背景技术
斜盘型轴向柱塞泵具有结构简单，压力高，变量方便等优点，广泛使用于各种行业液压传动中,泵在中、高压工况下泵工作时，柱塞泵中柱塞与缸体，斜盘与滑靴，配油盘与缸体三对摩擦副之间泄漏出来的液压油，称为泄漏回油，用泄漏回油管路引回油箱，这部分油液是从高压降到低压的液压油，这个压力与泄漏油量之积就是液压泵的泄漏油液压损失功率，这些功率损失通过温度的形式体现到全部泄漏流量中，使得泄漏油温度急剧上升，成为高温的油液，所述高温热油完全包围着上述三对摩擦副的外侧，使得三对摩擦副的零部件产生不均匀的变形，加大了磨损，大大降低了泵的实际使用寿命。加之缸体带动柱塞和滑靴高速旋转时直接搅动这部分液体而产生的自搅动发热，又进一步提升了这部分液体的温度，因此，更加剧了泵内部零部件的损坏(斜盘型轴向柱塞泵泵内液体流动情况见图1)。
发明人申请的双端面配流轴向柱塞泵(专利号85103289.3)于1985年获得了专利权。该发明在泵体内形成了部分自冷却、自润滑，去掉了泄漏回油管路，降低了泵温，改善了摩擦的发热状态，起到了提高使用寿命的目的，但参与自冷却的流量只能占总流量的30％～40％左右，泵吸入的凉油不能全部流量参与自冷却，更不可能按照各摩擦副的发热量来自动分配自冷却流量(泵的结构见图2，泵内液体流动情况见图3)。
发明内容
为了克服现有的斜盘型轴向柱塞泵存在的上述问题，本发明提供一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵。该发明可按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，达到了降低泵温，提高了斜盘型轴向柱塞泵的使用寿命的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多路进油全流量自冷却双端面配流的斜盘型柱塞泵。所述柱塞泵的泵壳上开有1-3个圆形进油口，所述圆形进油口开在泵壳的中间位置；所述斜盘型柱塞泵吸入的凉油首先对缸体和柱塞摩擦副进行冷却；之后一路经壳体与缸体之间的间隙绕配油盘和缸体副进入控制腔室，对配油盘和缸体摩擦盘副进行冷却；另一路经壳体与缸体之间的间隙绕滑靴和斜盘副进入到控制腔室内，对滑靴和斜盘摩擦副进行冷却；所述圆形进油口的面积大于或等于4个柱塞中心孔和4个缸体进油口面积的总和，三个圆形进油口可以同时进油，两个圆形进油口同时进油，或者一个圆形进油口进油，不用的圆形进油口可用丝堵堵死。
所述壳体中放置轴承的位置开1-5个通油槽，所述通油槽的过流面积应大于或等于4个柱塞中心孔面积的总和。
吸油侧泵壳与泵体连接位置开1-5个进油槽，其通流总面积应大于或等于4个缸体进油孔的总面积。
所述泵体与泵壳连接处在与泵壳相对应的位置开1-5个进油槽，其通流总面积应大于或等于4个缸体进油口的总面积。
斜盘进油侧滑靴运行的轨迹处开1-3个进油槽孔，所述进油槽孔通流面积的总和应大于或等于4个柱塞中心孔面积之和。
止推板上与斜盘对应位置开相应的进油槽孔，在与滑靴接触面侧开槽连通；无止推板的在斜盘与滑靴的接触面的吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。
泵中配油盘与泵体接触面在吸油侧与泵体对应的位置开斜口，所述斜口的个数与泵体开口个数相同，所述斜口当配油盘与泵壳之间过流面积足够大时可以不开。
本发明的有益效果是：该发明吸入的凉油从泵的壳体中间进入后，对三对摩擦副直接进行冷却，又因为所开的两条通道对油液具有阻力，而阻力的大小可以改变流量的大小，当按照各摩擦副的发热量大小改变通道液体阻力的大小时，就可以使两条通道的液体阻力与冷却流量形成比例关系。利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温提高泵的使用寿命的目的。
附图说明
图1是斜盘型轴向柱塞泵泵内液体流动情况；
图2是双端面配流轴向柱塞泵结构示意图；
图3是双端面配流轴向柱塞泵泵内液体流动情况；
图4是多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(半轴)；
图5是多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵泵内液体流动情况；
图6是泵壳的剖视图(半轴)；
图7是泵壳的左视图(半轴)；
图8是泵体的剖视图(半轴)；
图9是泵体的俯视图(半轴)；
图10是止推板A-A剖视图(半轴)；
图11是止推板主视图(半轴)；
图12是斜盘主视图(半轴)；
图13是配油盘的主视图(半轴)；
图14是多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅰ)；
图15是泵体的主视图(通轴Ⅰ)；
图16是泵体的剖视图(通轴Ⅰ)；
图17是泵壳的剖视图(通轴Ⅰ)；
图18是斜盘的剖视图(通轴Ⅰ)；
图19是多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅱ)；
图20是泵壳的剖视图(通轴Ⅱ)；
图21是斜盘的剖视图(通轴Ⅱ)；
图22是多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅲ)；
图23是泵壳的剖视图(通轴Ⅲ)；
图24是斜盘的剖视图(通轴Ⅲ)。
在上述附图中，1.多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵(半轴)，1-1.圆形进油口，1-2.泵体，1-3.泵壳，1-4.止推板，1-5.斜盘，1-6.变量壳体，1-7.配油盘，1-3-2.进油槽，1-3-3.通油槽，1-2-1.进油槽，1-5-1.进油槽孔，1-4-1.进油槽孔，1-7-1为斜口；2.多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵(通轴Ⅰ)，2-1.圆形进油口，2-2.泵体，2-3.泵壳，2-4.止推板，2-5.斜盘，2-2-1.进油槽，2-3-2.进油槽，2-5-1.进油槽孔；3.多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵(通轴Ⅱ)，3-1.圆形进油口，3-2.泵体，3-3.泵壳，3-4.止推板，3-5.斜盘，3-3-2.进油槽，3-5-1.进油槽孔；4.多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵(通轴Ⅲ)，4-1.圆形进油口，4-2.泵体，4-3.泵壳，4-4.止推板，4-5.斜盘，4-5-1.进油槽孔。
具体实施方式
实施例1
图4是本发明的公开的第一个实施例。一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(半轴)，其泵体内部液流图如图5所示。本发明是在双端面配流轴向柱塞泵的基础上开发出来的，在泵壳1-3中部圆周上开一至三个圆形进油口1-1，每个圆形进油口1-1的面积大于或等于四倍柱塞中心孔面积加上四倍缸体进油口面积的总和，三个圆形进油口都可以同时进油，也可以两个圆形进油口同时进油，本实施例采用一个圆形进油口1-1。不用的进油口用丝堵堵死。在泵壳1-3与泵体1-2相连接位置的吸油侧开1-5个进油槽1-3-2，其通流总面积应大于或等于四个缸体进油孔的总面积之和(如图6)；在泵体1-2与泵壳1-3连接处与泵壳相对应的位置在泵体上开1-5个进油槽1-2-1，其通流总面积应对于或等于四缸体进油口的面积之和(见图8、图9)；壳体1-3中安装轴承的位置处要开1-5个通油槽1-3-3，所述3个通油槽1-3-3的过流面积应大于或等于四个柱塞中心孔面积之和(见图6)；斜盘1-5上的进油侧滑靴运行的轨迹处开1-5个进油槽孔1-5-1，所述进油槽孔1-5-1的通流面积应大于或等于四个柱塞中心孔面积之和(见图12)；在止推板1-4上与斜盘3对应位置开相应的进油口1-4-1，并在与滑靴接触面侧开槽连通(见图10、图11)，配油盘1-7与泵体接触面在吸油侧与泵体对应的位置开斜口1-7-1(图13)。
无止推板的泵在斜盘上吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。泵中柱塞中心孔，滑靴的中心孔，变量壳体与泵壳相连接处均开有进油通道，以保证双端面配油流道通畅。
本实施例中，使吸入的凉油全部参与所述泵的冷却，形成完全自冷却的效果(见图5)。吸入的凉油从泵壳1-3的圆形进油口1-1进入后，此时吸入的凉油正好对着缸体与柱塞副进入泵内，让这部分凉油直接冷却缸体与柱塞摩擦副，改善了缸体与柱塞摩擦副的发热状况，起到了自冷却、自润滑的效果。进入泵壳1-3后的凉油：一路通过壳体内通道后，绕经斜盘从滑靴处进入柱塞腔内，这部分凉油改善滑靴与斜盘摩擦副的发热状况，另一路通过壳体1-3内所开通道经过壳体1-3与缸体1-2之间的间隙，绕经配油盘与缸体摩擦副，也改善和解决了此处的发热状况，因为所开的两条通道对油液具有阻力，而阻力的大小可以改变流量的大小，当按照各摩擦副的发热量大小改变通道液体阻力的大小时，就可以使两条通道的液体阻力与冷却流量形成比例关系。可以利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温，提高泵使用寿命的目的。
实施例2
图14是本发明的公开的第二个实施例。一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅰ)，其泵体内部液流图如图14所示，本发明是在双端面配流轴向柱塞泵的基础上开发出来的，在泵壳2-3中部圆周上可开一个圆形进油口2-1，每个圆形进油口2-1的面积大于或等于四倍柱塞中心孔面积加上四倍缸体进油口面积的总和，所有的圆形进油口2-1都可同时进油，也可以两个圆形进油口2-1同时进油，本实施例只开一个圆形进油口2-1，不用的圆形进油口用丝堵堵死即可。在泵壳2-3与泵体2-2连接位置吸油侧应开1-5个进油槽2-3-2，其通流总面积应大于或等于四个缸体进油孔的总面积之和(见图17)。泵体2-2与泵壳2-3吸油侧开1-5个进油槽2-2-1(见图15、图16)；斜盘2-5上的进油侧滑靴运行的轨迹处开1-5个进油槽孔2-5-1，所述进油槽孔的通流面积应大于或等于四个柱塞中心孔面积之和(见图18)。
无止推板的泵在斜盘上吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。泵中柱塞中心孔，滑靴的中心孔，泵壳相连接处均开有进油通道，以保证双端面配油。
本实施例中，使吸入的凉油全部参与所述泵的冷却，形成完全自冷却的效果(见图14)。吸入的凉油从泵壳2-3的圆形进油口2-1进入后，正好对着缸体与柱塞副进入泵内，让这部分凉油直接冷却缸体与柱塞摩擦副，改善了缸体与柱塞摩擦副的发热状况，起到了自冷却、自润滑的效果。进入泵壳2-3后的凉油：一路通过壳体内通道后，绕经斜盘从滑靴处进入柱塞腔内，这部分凉油改善滑靴与斜盘摩擦副的发热状况，另一路通过壳体1-3内所开通道经过壳体1-3与缸体1-2之间的缝隙，绕经配油盘与缸体摩擦副，改善和解决了此处的发热状况，因为所开的两条通道对油液具有阻力，而阻力的大小可以改变流量的大小，当按照各摩擦副的发热量大小改变通道液体阻力的大小时，就可以使两条通道的液体阻力与冷却流量形成比例关系。利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑的效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温，提高泵使用寿命的目的。
实施例3
图19是本发明的公开的第三个实施例。一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅱ)，本发明是在双端面配流轴向柱塞泵的基础上开发出来的，在泵壳3-3中部圆周上可开一至三个圆形进油口3-1，每个圆形进油口3-1的面积大于或等于四倍柱塞中心孔面积加上四倍缸体进油口面积的总和，所有的圆形进油口3-1都可同时进油，也可以两个圆形进油口3-1同时进油，还可以只开一个圆形进油口3-1，本实施例采用一个圆形进油口3-1，其它不用的圆形进油口用丝堵堵死即可。在泵壳3-3与泵体3-2连接位置吸油侧应开1-5个进油槽3-3-2，其通流总面积应大于或等于四个缸体进油孔的总面积之和(图20)；斜盘3-5上的进油侧滑靴运行的轨迹处开1-5个进油槽孔3-5-1，进油槽孔的通流面积应大于或等于四个柱塞中心孔面积之和(见图21)。
无止推板的泵在斜盘上吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。泵中泵体与泵壳连接处吸油侧相对应位置开进油槽，柱塞中心孔，滑靴的中心孔，泵壳相连接处均开有进油通道，以保证双端面配油。
本实施例中，使吸入的凉油全部参与所述泵的冷却，形成完全自冷却的效果(见图19)。吸入的凉油从泵壳3-3的圆形进油口3-1进入后，所述凉油正好对着缸体与柱塞副进入泵内，让这部分凉油直接冷却缸体与柱塞摩擦副，改善了缸体与柱塞摩擦副的发热状况，起到了自冷却、自润滑的效果。进入泵壳3-3后的凉油：一路通过壳体内通道后，绕经斜盘从滑靴处进入柱塞腔内，这部分凉油改善滑靴与斜盘摩擦副的发热状况，另一路通过壳体3-3内所开通道经过壳体3-3与缸体3-2之间的缝隙，绕经配油盘与缸体摩擦副，也改善和解决了此处的发热状况，因为所开的两条通道对油液具有阻力，而阻力的大小可以改变流量的大小，当按照各摩擦副的发热量大小改变通道液体阻力的大小时，就可以使两条通道的液体阻力与冷却流量形成比例关系。可以利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温，提高泵使用寿命的目的。
实施例4
图22是本发明的公开的第四个实施例。一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵结构示意图(通轴Ⅲ)，在泵壳4-3中部圆周上可开一至三个圆形进油口4-1，每个圆形进油口4-1的面积大于或等于四倍柱塞中心孔面积加上四倍缸体进油口面积的总和，所有的圆形进油口4-1都可同时进油，也可以两个圆形进油口4-1同时进油，还可以只开一个圆形进油口4-1，本实施例采用一个圆形进油口4-1进油，不用的圆形进油口用丝堵堵死。斜盘4-5上的进油侧滑靴运行的轨迹处开1-5个进油槽孔4-5-1，所述进油槽孔4-5-1的通流面积应大于或等于四个柱塞中心孔面积之和(图24)。
无止推板的泵在斜盘上吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。泵中泵体与泵壳连接处吸油侧相对应位置开进油槽，柱塞中心孔，滑靴的中心孔，泵壳相连接处均开有进油通道，以保证双端面配油。
本实施例中，使吸入的凉油全部参与所述泵的冷却，形成完全自冷却的效果(见图22)。吸入的凉油从泵壳4-3的圆形进油口4-1进入后，此时吸入的凉油正好对着缸体与柱塞副进入泵内，让这部分凉油直接冷却缸体与柱塞摩擦副，改善了缸体与柱塞摩擦副的发热状况，起到了自冷却、自润滑的效果。进入泵壳4-3后的凉油：一路通过壳体内通道后，绕经斜盘从滑靴处进入柱塞腔内，这部分凉油改善滑靴与斜盘摩擦副的发热状况，另一路通过壳体4-3内所开通道经过壳体4-3与缸体4-2之间的间隙，绕经配油盘与缸体摩擦副，也改善和解决了此处的发热状况，因为所开的两条通道对油液具有阻力，而阻力的大小可以改变流量的大小，当按照各摩擦副的发热量大小改变通道液体阻力的大小时，就可以使两条通道的液体阻力与冷却流量形成比例关系。可以利用液阻与发热量成比例的方法设计，就可以按照泵的发热量来分配自冷却流量，达到全流量参与的最佳自冷却、自润滑效果，同时又可以去掉了泄漏回油管路，最终达到降低泵温，提高泵使用寿命的目的。

Claims (7)

1.一种多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵的泵壳上开有1-3个圆形进油口，所述圆形进油口开在泵壳的中间位置；所述柱塞泵吸入的凉油首先对缸体和柱塞摩擦副进行冷却；之后一路经过壳体与缸体之间的间隙绕经配油盘和缸体副进入控制腔室，对配油盘和缸体摩擦盘副进行冷却；另一路经过壳体与缸体之间的间隙绕经滑靴和斜盘副进入到控制腔室内，对滑靴和斜盘摩擦副进行冷却；所述圆形进油口的面积大于或等于4个柱塞中心孔和4个缸体进油口面积的总和，可选择3个圆形进油口同时进油，也可选择2个圆形进油口同时进油，或者选择1个圆形进油口进油，不用的圆形进油口可用丝堵堵死。
2.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：所述壳体中放置轴承的位置开1-5个通油槽，所述通油槽的过流面积应大于或等于4个柱塞中心孔面积的总和。
3.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：在泵壳与泵体连接处的吸油侧开1-5个进油槽，其通流总面积应大于或等于4个缸体进油孔的总面积。
4.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：所述泵体与泵壳连接处在与泵壳相对应的泵体上开1-5个进油槽，其通流总面积应大于或等于4个缸体进油口的总面积。
5.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：斜盘进油侧滑靴运行的轨迹处开1-5个进油槽孔，所述进油槽孔的通流面积总和应大于或等于4个柱塞中心孔面积之和。
6.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：止推板上与斜盘对应位置开相应的进油槽孔，在与滑靴接触面侧开槽连通；无止推板的在斜盘与滑靴的接触面的吸油侧滑靴运行轨迹处开槽连通。
7.根据权利要求1所述的多路进油全流量自冷却双端面配流斜盘型轴向柱塞泵，其特征在于：泵中配油盘与泵体接触面在吸油侧与泵体对应的位置开斜口，所述斜口的个数与泵体开口个数相同，所述斜口当配油盘与泵壳之间过流面积足够大时可以不开。
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