CN111322216A - 滑靴、斜盘轴向柱塞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑靴、斜盘轴向柱塞装置，该滑靴用于斜盘式轴向柱塞马达或泵，包括滑靴主体，滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，所述容球腔的底部开设有注油孔，所述注油孔为阶梯孔，所述注油孔的直径自容球腔的内侧向外侧递减；该容球腔底部阶梯状的注油孔具有当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，使得滑靴底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性，保证了斜盘式轴向柱塞马达或泵在高转速、高压力下的稳定性。

Description

滑靴、斜盘轴向柱塞装置

技术领域

本发明涉及液压传动装置技术领域，特别涉及一种滑靴、斜盘轴向柱塞装置。

背景技术

随着工程机械的快速发展，主机液压系统对泵/马达的要求越来越高，即要求泵/马达具备高转速和高压力。

现有液压系统中的斜轴柱塞泵或马达、斜盘式柱塞泵或者马达能够极大的提高泵/马达的压力和转速，但是斜轴柱塞泵或马达价格昂贵，对油液清洁度要求高，制造加工困难。斜盘式柱塞泵或者马达虽然可以降低制造难度和主机油液清洁度，但是斜盘式柱塞泵或者马达在高转速和高压力下使用过程中滑靴易磨损，滑靴磨损后影响斜盘式柱塞泵或者马达在高转速和高压力下工作的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑靴，该滑靴能够提高斜盘轴向柱塞装置在高转速高压力下的耐磨性能。

本发明的另一目的在于提供一种斜盘轴向柱塞装置，该斜盘轴向柱塞装置滑靴不易磨损，提高马达或泵在高转速和高压力下的稳定性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一方面提供一种滑靴，所述滑靴用于斜盘式轴向柱塞马达或泵，包括滑靴主体，所述滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，所述容球腔的底部开设有注油孔，所述注油孔为阶梯孔，所述注油孔的直径自内而外递减。

如上所述滑靴，所述滑靴主体的底面具有密封带，所述密封带的平面形状为环形状，所述密封带的底面用于形成所述滑靴主体的滑动面。

如上所述滑靴，所述滑靴主体的底面具有辅助带，所述辅助带设置于所述密封带半径方向的内侧，所述辅助带包括第一子辅助带和第二子辅助带，所述第一子辅助带和第二子辅助带自所述密封带的半径方向内侧依次间隔设置，所述第一子辅助带和第二子辅助带为直径不同的同心圆形状，所述第一子辅助带与所述第二子辅助带连通，所述密封带与所述第一子辅助带连通。

本发明另一方面提供一种斜盘轴向柱塞装置，包括壳体、主轴，设置有柱塞孔的缸体和与所述柱塞孔相适配的柱塞，所述主轴穿过所述缸体中心，所述缸体上设置有配流盘，所述缸体底端设置有斜盘，所述缸体与所述斜盘之间设置有回程盘，所述回程盘上设置有滑靴，所述柱塞的底端设置有球头，所述滑靴为如上所述滑靴，所述柱塞装置为马达或者泵。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述柱塞的数量不小于11个，所述柱塞的数量为奇数。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述柱塞的数量为11个、13个、或者15个。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述柱塞孔内设置有铜套，所述柱塞穿设于所述铜套内。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述铜套与所述柱塞之间具有间隙。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述配流盘与所述缸体接触的一面设置有散热槽和泄油槽。

如上所述斜盘轴向柱塞装置，所述散热槽为蝶形槽，所述散热槽的数量为两个，两个所述散热槽沿所述配流盘的中心对称分布。

本发明的滑靴用于斜盘式轴向柱塞马达或泵，包括滑靴主体，滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，容球腔的底部开设有注油孔，注油孔为阶梯孔，注油孔的直径自内而外递减，该容球腔底部阶梯状的注油孔具有当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，使得滑靴底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性，也保证了马达的稳定性。

本发明的斜盘轴向柱塞装置包括壳体、主轴，设置有柱塞孔的缸体和与柱塞孔相适配的柱塞，主轴穿过缸体中心，缸体上设置有配流盘，缸体底端设置有斜盘，缸体与斜盘之间设置有回程盘，回程盘上设置有滑靴，柱塞的底端设置有球头，所述滑靴包括滑靴主体，所述滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，容球腔的底部开设有注油孔，注油孔为阶梯孔，注油孔的直径自内而外递减，该容球腔底部阶梯状的注油孔具有当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，使得滑靴底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性，也保证了斜盘轴向柱塞装置在高转速、高压力下的稳定性。

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做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的滑靴与柱塞配合结构示意图；

图2为本发明实施例提供的滑靴在一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的滑靴的阶梯孔的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的柱塞部件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的缸体部件结构示意图；

图7为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的配流盘反面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的配流盘正面结构示意图。

附图标记说明：

1－滑靴主体；

2－柱塞；

3－壳体；

4－主轴；

5－缸体；

6－配流盘；

7－斜盘；

8－回程盘；

9－端盖；

11－容球腔；

12－注油孔；

13－密封带；

14－辅助带；

21－铜套；

61－散热槽；

62－泄油槽；

141－第一子辅助带；

142－第二子辅助带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

现有液压系统中的斜轴柱塞泵或马达、斜盘式柱塞泵或者马达能够极大的提高泵/马达的压力和转速，但是斜轴柱塞泵或马达价格昂贵，对油液清洁度要求高，制造加工困难。斜盘式柱塞泵或者马达虽然可以降低制造难度和主机油液清洁度，但是斜盘式柱塞泵或者马达在使用过程中滑靴易磨损，滑靴磨损后影响斜盘式柱塞泵或者马达的工作效率。

本发明基于以上问题提出一种滑靴、斜盘轴向柱塞装置。

下面结合具体实施例对本发明提供的滑靴、斜盘轴向柱塞装置进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的滑靴与柱塞配合结构示意图，图2为本发明实施例提供的滑靴在一视角的结构示意图，图3为本发明实施例提供的滑靴的阶梯孔的结构示意图，请参阅图1至图3所示，本实施例提供一种滑靴，所述滑靴用于斜盘式轴向柱塞马达或泵，包括滑靴主体1，所述滑靴主体上设置有与柱塞2的球头相适配的容球腔11，所述容球腔11的底部开设有注油孔12，所述注油孔12为阶梯孔，所述注油孔12的直径自内而外递减。

斜盘式轴向柱塞马达或泵是柱塞马达或泵的一种，柱塞2、滑靴是斜盘式轴向柱塞泵中的关键零部件，由于斜盘相对缸体转动，柱塞2的压出行程依靠斜盘推动滑靴及柱塞，使柱塞缩进缸孔，而柱塞2的吸入行程是靠液压油作用力将柱塞2推出缸孔。由于滑靴对柱塞2作摇摆运动，滑靴与柱塞2之间一般采用球铰链连接配合。

本实施例滑靴主体容球腔底部的注油孔为阶梯孔，当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，通过注油孔12的泄漏量增大，通过阶梯孔阻尼结构的压降增大，滑靴主体1底部中心油腔支承压力减小，油膜厚度又恢复至适应负载压力的值，从而满足滑靴副的静压平衡，由于滑靴主体1底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性。

本实施例的滑靴包括滑靴主体，滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，所述容球腔的底部开设有注油孔，所述注油孔为阶梯孔，所述注油孔的直径自内而外递减，该容球腔底部阶梯状的注油孔具有当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，滑靴底面支承力减小，提高滑靴的耐磨性，也保证了马达的稳定性。

进一步地，所述滑靴主体1的底面具有密封带13，所述密封带13的平面形状为环形状，所述密封带13的底面用于形成所述滑靴主体的滑动面。

本实施例中，具体地，所述滑靴主体1的底面具有辅助带14，所述辅助带14设置于所述密封带13半径方向的内侧，辅助带14包括第一子辅助带141和第二子辅助带142，所述第一子辅助带141和第二子辅助带142自所述密封带的半径方向内侧依次间隔设置，所述第一子辅助带141和第二子辅助带142为直径不同的同心圆形状，所述第一子辅助带141与所述第二子辅助带142连通，所述密封带13与所述第一子辅助带141连通，通过设置辅助带14增加了密封带的面积。

实施例二：

图4为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的结构示意图，请参阅图1至图4所示，本实施例提供一种斜盘轴向柱塞装置，本实施例的斜盘轴向柱塞装置包括实施例一所述的滑靴，本实施例以斜盘轴向柱塞马达为例进行说明。

本实施例的斜盘轴向柱塞马达包括壳体3、主轴4，设置有柱塞孔的缸体5和与所述柱塞孔相适配的柱塞2，所述主轴4穿过所述缸体5中心，所述缸体5上设置有配流盘6，所述缸体底端设置有斜盘7，所述缸体5与所述斜盘7之间设置有回程盘8，所述回程盘上设置有滑靴，所述柱塞2的底端设置有球头，所述滑靴包括滑靴主体1，所述滑靴主体1上设置有与柱塞2的球头相适配的容球腔11，所述容球腔11的底部开设有注油孔12，所述注油孔12为阶梯孔，所述注油孔12的直径自内而外递减。

摩擦产生于零部件相对运动面，而泄露产生于高低压腔之间的密封面，根据斜盘轴向柱塞马达的结构构造可知，零部件相对于运动面往往也是密封面，滑靴与斜盘7接触面、柱塞2与缸体孔接触面、配流盘6与缸体5接触面，以上三对接触面分别简称滑靴副、柱塞副和配流副，均为滑动摩擦副，是影响斜盘轴向柱塞装置的关键部位。

本实施例的柱塞组件的滑靴底面密封带采用特殊阶梯阻尼结构设计保证马达的高转速、高压力的耐磨性能，阶梯阻尼具有当负载压力减小，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，滑靴底部中心油腔支承压力减小，使油膜厚度又恢复至适应负载压力的值，满足滑靴副的静压平衡，由于滑靴底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性。

图5为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的柱塞部件结构示意图，图6为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的缸体部件结构示意图，请参阅图5－图6所示，进一步地，所述柱塞2的数量不小于11个。该斜盘轴向柱塞马达相比传统具有7个或9个柱塞的液压马达，在相同体积下排量大，马达流量脉动小，低速稳定性好。

可选地，所述柱塞2的数量为11个、13个、或者15个。相比传统具有7个或9个柱塞的液压马达，本实施例的柱塞组件能够保证马达相同体积下排量大，马达流量脉动小，低速稳定性好。

进一步地，本实施例中所述柱塞孔内设置有铜套21，所述柱塞2穿设于所述铜套21内。通过在缸体5的柱塞孔内设置铜套21，能够增加缸体5和柱塞2的使用寿命，从而使斜盘轴向柱塞马达的使用寿命更长。

图7为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的配流盘反面结构示意图，图8为本发明实施例提供的斜盘轴向柱塞装置的配流盘正面结构示意图，请参阅图7和图8所示，优选地，本实施例中，所述配流盘6的背面设置有散热槽61和泄油槽62。通过设置散热槽61能够加快散热，保证斜盘轴向柱塞装置在高转速、高压力时摩擦副温度较低。本实施例的斜盘轴向柱塞马达的高压油从进油口进入端盖9，液压油推动柱塞2运动，柱塞组件经油液作用带动缸体部件、主轴组件、回程盘及球铰转动，柱塞组件旋转半周后开始排油，油液经缸体5、配流盘6从端盖9流回液压系统，以此往复运动，输出扭矩和转速。

本实施例的斜盘轴向柱塞马达包括壳体、主轴，设置有柱塞孔的缸体和与柱塞孔相适配的柱塞，主轴穿过缸体中心，缸体上设置有配流盘，缸体底端设置有斜盘，缸体与斜盘之间设置有回程盘，回程盘上设置有滑靴，柱塞的底端设置有球头，滑靴包括滑靴主体，所述滑靴主体上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔，容球腔的底部开设有注油孔，注油孔为阶梯孔，注油孔的直径自内而外递减，该容球腔底部阶梯状的注油孔具有当负载压力减小时，滑靴副油膜厚度增大，泄漏量增大，通过阶梯阻尼孔的压降增大，滑靴底面支承力减小，提高了滑靴的耐磨性，也保证了马达在高转速、高压力下的稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种滑靴，所述滑靴用于斜盘式轴向柱塞马达或泵，其特征在于，包括滑靴主体(1)，所述滑靴主体(1)上设置有与柱塞(2)的球头相适配的容球腔(11)，所述容球腔的底部开设有注油孔(12)，所述注油孔(12)为阶梯孔，所述注油孔(12)的直径自容球腔的内侧向外侧递减。

2.根据权利要求1所述的滑靴，其特征在于，所述滑靴主体(1)的底面具有密封带(13)，所述密封带(13)的平面形状为环形状，所述密封带(13)的底面用于形成所述滑靴主体(1)的滑动面。

3.根据权利要求2所述的滑靴，其特征在于，所述滑靴主体(1)的底面具有辅助带(14)，所述辅助带(14)设置于所述密封带(13)半径方向的内侧，所述辅助带(14)包括第一子辅助带(141)和第二子辅助带(142)，所述第一子辅助带(141)和第二子辅助带(142)自所述密封带(13)的半径方向内侧依次间隔设置，所述第一子辅助带(141)和第二子辅助带(142)为直径不同的同心圆形状，所述第一子辅助带(141)与所述第二子辅助带(142)连通，所述密封带(13)与所述第一子辅助带(141)连通。

4.一种斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，包括壳体(3)、主轴(4)，设置有柱塞孔的缸体(5)和与所述柱塞孔相适配的柱塞(2)，所述主轴(4)穿过所述缸体(5)中心，所述缸体(5)上设置有配流盘(6)，所述缸体(5)底端设置有斜盘(7)，所述缸体(5)与所述斜盘(7)之间设置有回程盘(8)，所述回程盘(8)上设置有滑靴，所述柱塞(2)的底端设置有球头，所述滑靴为权利要求1－3任一项所述的滑靴，所述柱塞装置为马达或者泵。

5.根据权利要求4所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述柱塞(2)的数量不小于11个，所述柱塞(2)的数量为奇数。

6.根据权利要求5所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述柱塞(2)的数量为11个、13个、或者15个。

7.根据权利要求4所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述柱塞孔内设置有铜套(21)，所述柱塞(2)穿设于所述铜套(21)内。

8.根据权利要求7所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述铜套(21)与所述柱塞(2)之间具有间隙。

9.根据权利要求4－8任一项所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述配流盘(6)与所述缸体(5)接触的一面设置有散热槽(61)和泄油槽(62)。

10.根据权利要求9所述的斜盘轴向柱塞装置，其特征在于，所述散热槽(61)为蝶形槽，所述散热槽(61)的数量为两个，两个所述散热槽(61)沿所述配流盘(6)的中心对称分布。

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