CN113137366B - 一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，柱塞泵包括泵壳体，泵壳体内具有缸体、柱塞、中心轴、配流盘以及后盖，配流盘置于缸体与后盖之间，配流盘与后盖之间具有空腔，空腔内两侧具有油液缓冲导向结构从而实现配流盘对油液的变量调节以及缓冲导向，配流盘上具有容油液流通的低压吸油口以及高压出油口，泵壳体上具有与缸体、配流盘连通的进液口与出液口；油液缓冲导向结构包括置于空腔内两侧的流量调节块以及置于泵壳体外侧的驱动组件。本发明具有如下优点：同步实现配流盘对油液的变量调节以及对后盖的缓冲导向作用，进一步降低高压油液对配流盘与后盖的冲击。

Description

一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构

技术领域：

本发明涉及变量柱塞泵领域，具体地说是一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构。

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。

专利号201510711471.8一种外密封带可旋转分体式轴向柱塞泵配流盘，通过涡轮蜗杆传动实现对配流盘的小幅度旋转角度从而可以根据工况变化调节，使得柱塞泵缸体倾覆程度最小，能够有效避免轴向柱塞泵缸体严重倾覆导致的配流副泄漏量增大及配流副与缸体直接接触；专利号

201821852274.3一种变量柱塞泵配流盘自动调整装置，根据变量柱塞泵出口压力自动调整配流盘预压缩角，减小变量柱塞泵出口的压力冲击。这两种变量柱塞泵的配流盘均通过调整旋转角度从而实现在任意工况下稳定的出口压力，但是由于工作容腔内压力较大，极小的角度变化对配流盘、后盖都带来较大的压力变化，无论是蜗轮蜗杆的调节还是手动螺栓调节配流盘的转动角度，均无法保证高精度调节要求，因此在不同工况下，即使调节配流盘的角度，也无法对油液起到较好的缓冲导向作用，尤其是高压油液在缸体的柱塞作用下其压强直接作用在配流盘以及后盖上面，对后盖的冲击仍不可忽视，因此需要提出一种针对于变量柱塞泵的油液缓冲导向结构，进而有效降低高压油液对配流盘以及后盖的冲击，延长整个变量柱塞泵的使用寿命。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，同步实现配流盘对油液的变量调节以及对后盖的缓冲导向作用，进一步降低高压油液对配流盘与后盖的冲击。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，柱塞泵包括泵壳体，泵壳体内具有缸体、柱塞、中心轴、配流盘以及后盖，配流盘置于缸体与后盖之间，配流盘与后盖之间具有空腔，空腔内两侧具有油液缓冲导向结构从而实现配流盘对油液的变量调节以及缓冲导向，配流盘上具有容油液流通的低压吸油口以及高压出油口，泵壳体上具有与缸体、配流盘连通的进液口与出液口；

油液缓冲导向结构包括置于空腔内两侧的流量调节块以及置于泵壳体外侧的驱动组件，流量调节块为开口朝外设置的U型状结构，两流量调节块的相向面为开口朝外设置的圆弧面，一圆弧面的两端连通进液口与低压吸油口，另一圆弧面的两端连通出液口与高压出油口，两流量调节块随着对应驱动组件的驱动而相向或背向移动从而实现对低压吸油口以及高压出油口的流量调节，并通过圆弧面对油液实现导向引流作用，流量调节块的两侧端与配流盘、后盖相接触，且流量调节块的两侧端上均具有多个向内凹陷的第一凹槽，第一凹槽内嵌设有与配流盘、后盖接触的橡胶密封条，U型状的流量调节块内具有压缩弹簧，压缩弹簧实现油液压力对流量调节块的纵向缓冲，橡胶密封条以及U型状的流量调节块实现油液压力对流量调节块的横向缓冲。

本发明的进一步改进在于：驱动组件包括贯穿泵壳体的丝杠，压缩弹簧套设在丝杠上并置于流量调节块的底部与泵壳体内壁之间，丝杠置于泵壳体的外侧端上套设有第一齿轮，贯穿泵壳体还具有连接杆，连接杆贯穿泵壳体的外圆周上套设有轴承，连接杆的底端靠近配流盘设置且连接杆的底端具有锥形齿轮，配流盘靠近锥形齿轮的侧端具有与锥形齿轮啮合的锥形齿面，连接杆置于泵壳体的外部套设有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，连接杆的外端具有可带动连接杆转动的把手；

转动把手使第一齿轮绕着第二齿轮转动并带动丝杠底端的流量调节块实现纵向往复式移动，从而调节流量调节块的外端面与低压吸油口、高压出油口的出口间距来实现对油液流量的调节，同时连接杆的转动使锥形齿轮转动并调节配流盘在泵壳体内的转动幅度。

本发明的进一步改进在于：配流盘上的低压吸油口与高压出油口为开口相向并同环心设置的圆弧状结构。

本发明的进一步改进在于：流量调节块的内侧端外边缘延伸方向与对应的低压吸油口、高压出油口的延伸方向一致。

本发明的进一步改进在于：配流盘的外侧端包括水平面以及锥形齿面，锥形齿面靠近缸体设置，水平面与泵壳体的内壁接触。

本发明的进一步改进在于：水平面上具有沿着配流盘外圆周方向延伸的第二凹槽，第二凹槽内嵌设有密封圈，密封圈与泵壳体紧密接触从而实现配流盘与泵壳体内壁的密封。

本发明的进一步改进在于：配流盘上具有多个卸荷槽，卸荷槽置于低压吸油口与高压出油口之间。

本发明的进一步改进在于：配流盘上低压吸油口于顺时针方向靠近高压出油口的一端延伸有第一阻尼槽；配流盘上高压出油口于顺时针方向靠近低压出油口的一端延伸有第二阻尼槽。

本发明的进一步改进在于：第一阻尼槽与第二阻尼槽由低压吸油口、高压出油口的两侧端向着中心方向延伸有第一圆弧段与第二圆弧段，第一圆弧段与第二圆弧段的外端集中为一交点。

本发明的进一步改进在于：对应的第一圆弧段与第二圆弧段开口相向设置。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明在配流盘与后盖之间的空腔内设置油液缓冲导向结构，通过驱动组件的调节可驱动配流盘转动一定角度的同时，两流量调节块随着对应驱动组件的驱动而相向或背向移动，从而实现对低压吸油口以及高压出油口的流量调节，而当油液经过配流盘的低压吸油口、高压出油口时，流量调节块的圆弧面对油液实现导向引流作用。

2、流量调节块的设置避免高压出油口油液对后盖的冲击，高压出油口油液的压强作用在流量调节块上，其中压缩弹簧实现油液压力对流量调节块的纵向缓冲，橡胶密封条以及U型状的流量调节块实现油液压力对流量调节块的横向缓冲，当横向压力较大时，U型状的流量调节块可自身发生局部变形来缓冲这部分压力，从而进一步避免对后盖的冲击力。

3、配流盘上卸荷槽的设置进一步减少油液出口压力冲击，其中第一阻尼槽与第二阻尼槽的设置对油液由低压吸油口进入高压出油口时，能延长油液与低压吸油口、高压出油口的接触和连通的时间，有效减小油液对配流盘本身的压力冲击和流量脉动，从而减小振动给和噪声。

4、而第一阻尼槽与第二阻尼槽均采用第一圆弧段与第二圆弧段的结构形式，油液冲击在弧形曲面上并顺着弧形曲面流动，减弱高压油液侧壁的冲击作用。

附图说明：

图1为本发明一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构的结构示意图。

图2为图1中结构A的放大示意图。

图3为图1中配流盘的结构示意图。

图中标号：

1-泵壳体、2-缸体、3-柱塞、4-中心轴、5-配流盘、6-后盖、7-油液缓冲导向结构、8-低压吸油口、9-高压出油口、10-进液口、11-出液口、12-空腔；

51-水平面、52-锥形齿面、53-第二凹槽、54-密封圈、55-卸荷槽、56-第一阻尼槽、57-第二阻尼槽、58-第一圆弧段、59-第二圆弧段、510-交点；

71-流量调节块、72-驱动组件、73-圆弧面、74-第一凹槽、75-橡胶密封条、76-压缩弹簧；721-丝杠、722-第一齿轮、723-连接杆、724-轴承、725-锥形齿轮、726-第二齿轮、727-把手。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1示出本实施例一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，柱塞泵包括泵壳体1，泵壳体1内具有缸体2、柱塞3、中心轴4、配流盘5以及后盖6，配流盘5置于缸体2与后盖6之间，配流盘5与后盖6之间具有空腔12，空腔12内两侧具有油液缓冲导向结构7从而实现配流盘5对油液的变量调节以及缓冲导向，配流盘5上具有容油液流通的低压吸油口8以及高压出油口9，泵壳体1上具有与缸体2、配流盘5连通的进液口10与出液口11；

油液缓冲导向结构7包括置于空腔12内两侧的流量调节块71以及置于泵壳体1外侧的驱动组件72，流量调节块71为开口朝外设置的U型状结构，两流量调节块71的相向面为开口朝外设置的圆弧面73，一圆弧面73的两端连通进液口10与低压吸油口8，另一圆弧面73的两端连通出液口11与高压出油口9，两流量调节块71随着对应驱动组件72的驱动而相向或背向移动从而实现对低压吸油口8以及高压出油口9的流量调节，并通过圆弧面73对油液实现导向引流作用，流量调节块71的两侧端与配流盘5、后盖6相接触，且流量调节块71的两侧端上均具有多个向内凹陷的第一凹槽74，第一凹槽74内嵌设有与配流盘5、后盖6接触的橡胶密封条75，U型状的流量调节块71内具有压缩弹簧76，压缩弹簧76实现油液压力对流量调节块71的纵向缓冲，橡胶密封条75以及U型状的流量调节块71实现油液压力对流量调节块71的横向缓冲。

在本实施例基础上，如图2、图3所示，驱动组件72包括贯穿泵壳体1的丝杠721，压缩弹簧76套设在丝杠721上并置于流量调节块71的底部与泵壳体1内壁之间，丝杠721置于泵壳体1的外侧端上套设有第一齿轮722，贯穿泵壳体1还具有连接杆723，连接杆723贯穿泵壳体1的外圆周上套设有轴承724，连接杆723的底端靠近配流盘5设置且连接杆723的底端具有锥形齿轮725，配流盘5靠近锥形齿轮725的侧端具有与锥形齿轮725啮合的锥形齿面52，连接杆723置于泵壳体1的外部套设有与第一齿轮722啮合传动的第二齿轮726，连接杆723的外端具有可带动连接杆723转动的把手727；

转动把手727使第一齿轮722绕着第二齿轮726转动并带动丝杠721底端的流量调节块71实现纵向往复式移动，从而调节流量调节块71的外端面与低压吸油口8、高压出油口9的出口间距来实现对油液流量的调节，同时连接杆723的转动使锥形齿轮725转动并调节配流盘5在泵壳体1内的转动幅度。

本发明在配流盘5与后盖6之间的空腔12内设置油液缓冲导向结构7，通过驱动组件72的调节可驱动配流盘5转动一定角度的同时，两流量调节块71随着对应驱动组件72的驱动而相向或背向移动，从而实现对低压吸油口8以及高压出油口9的流量调节，而当油液经过配流盘5的低压吸油口8、高压出油口9时，流量调节块71的圆弧面73对油液实现导向引流作用。

其中，流量调节块71的设置避免高压出油口9油液对后盖6的冲击，高压出油口9油液的压强作用在流量调节块71上，其中压缩弹簧76实现油液压力对流量调节块71的纵向缓冲，橡胶密封条75以及U型状的流量调节块71实现油液压力对流量调节块71的横向缓冲，当横向压力较大时，U型状的流量调节块71可自身发生局部变形来缓冲这部分压力，从而进一步避免对后盖6的冲击力。

在本实施例的基础上，配流盘5上的低压吸油口8与高压出油口9为开口相向并同环心设置的圆弧状结构。

在本实施例的基础上，流量调节块71的内侧端外边缘延伸方向与对应的低压吸油口8、高压出油口9的延伸方向一致。

在本实施例的基础上，配流盘5的外侧端包括水平面51以及锥形齿面52，锥形齿面52靠近缸体2设置，水平面51与泵壳体1的内壁接触。

在本实施例的基础上，水平面51上具有沿着配流盘5外圆周方向延伸的第二凹槽53，第二凹槽53内嵌设有密封圈54，密封圈54与泵壳体1紧密接触从而实现配流盘5与泵壳体1内壁的密封。

在本实施例的基础上，配流盘5上具有多个卸荷槽55，卸荷槽55置于低压吸油口8与高压出油口9之间。

在本实施例的基础上，配流盘5上低压吸油口8于顺时针方向靠近高压出油口9的一端延伸有第一阻尼槽56；配流盘5上高压出油口9于顺时针方向靠近低压出油口8的一端延伸有第二阻尼槽57。

在本实施例的基础上，第一阻尼槽56与第二阻尼槽57由低压吸油口8、高压出油口9的两侧端向着中心方向延伸有第一圆弧段58与第二圆弧段59，第一圆弧段58与第二圆弧段59的外端集中为一交点。

在本实施例的基础上，对应的第一圆弧段58与第二圆弧段59开口相向设置。

配流盘5上卸荷槽55的设置进一步减少油液出口压力冲击，其中第一阻尼槽56与第二阻尼槽57的设置对油液由低压吸油口8进入高压出油口9时，能延长油液与低压吸油口8、高压出油口9的接触和连通的时间，有效减小油液对配流盘5本身的压力冲击和流量脉动，从而减小振动给和噪声。

而第一阻尼槽56与第二阻尼槽57均采用第一圆弧段58与第二圆弧段59的结构形式，油液冲击在弧形曲面上并顺着弧形曲面流动，减弱高压油液侧壁的冲击作用。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，所述柱塞泵包括泵壳体，所述泵壳体内具有缸体、柱塞、中心轴、配流盘以及后盖，所述配流盘置于缸体与后盖之间，其特征在于，所述配流盘与后盖之间具有空腔，所述空腔内两侧具有油液缓冲导向结构从而实现配流盘对油液的变量调节以及缓冲导向，所述配流盘上具有容油液流通的低压吸油口以及高压出油口，所述泵壳体上具有与缸体、配流盘连通的进液口与出液口；

所述油液缓冲导向结构包括置于空腔内两侧的流量调节块以及置于泵壳体外侧的驱动组件，所述流量调节块为开口朝外设置的U型状结构，两所述流量调节块的相向面为开口朝外设置的圆弧面，一圆弧面的两端连通进液口与低压吸油口，另一圆弧面的两端连通出液口与高压出油口，两流量调节块随着对应驱动组件的驱动而相向或背向移动从而实现对低压吸油口以及高压出油口的流量调节，并通过圆弧面对油液实现导向引流作用，所述流量调节块的两侧端与配流盘、后盖相接触，且流量调节块的两侧端上均具有多个向内凹陷的第一凹槽，所述第一凹槽内嵌设有与配流盘、后盖接触的橡胶密封条，所述U型状的流量调节块内具有压缩弹簧，所述压缩弹簧实现油液压力对流量调节块的纵向缓冲，所述橡胶密封条以及U型状的流量调节块实现油液压力对流量调节块的横向缓冲；

所述驱动组件包括贯穿泵壳体的丝杠，所述压缩弹簧套设在丝杠上并置于流量调节块的底部与泵壳体内壁之间，所述丝杠置于泵壳体的外侧端上套设有第一齿轮，贯穿所述泵壳体还具有连接杆，所述连接杆贯穿泵壳体的外圆周上套设有轴承，所述连接杆的底端靠近配流盘设置且连接杆的底端具有锥形齿轮，所述配流盘靠近锥形齿轮的侧端具有与锥形齿轮啮合的锥形齿面，所述连接杆置于泵壳体的外部套设有与第一齿轮啮合传动的第二齿轮，所述连接杆的外端具有可带动连接杆转动的把手；转动所述把手使第一齿轮绕着第二齿轮转动并带动丝杠底端的流量调节块实现纵向往复式移动，从而调节流量调节块的外端面与低压吸油口、高压出油口的出口间距来实现对油液流量的调节，同时连接杆的转动使锥形齿轮转动并调节配流盘在泵壳体内的转动幅度。

2.根据权利要求1所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述配流盘上的低压吸油口与高压出油口为开口相向并同环心设置的圆弧状结构。

3.根据权利要求2所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述流量调节块的内侧端外边缘延伸方向与对应的低压吸油口、高压出油口的延伸方向一致。

4.根据权利要求2或3所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述配流盘的外侧端包括水平面以及锥形齿面，所述锥形齿面靠近缸体设置，所述水平面与泵壳体的内壁接触。

5.根据权利要求4所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述水平面上具有沿着配流盘外圆周方向延伸的第二凹槽，所述第二凹槽内嵌设有密封圈，所述密封圈与泵壳体紧密接触从而实现配流盘与泵壳体内壁的密封。

6.根据权利要求5所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述配流盘上具有多个卸荷槽，所述卸荷槽置于低压吸油口与高压出油口之间。

7.根据权利要求6所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述配流盘上低压吸油口于顺时针方向靠近高压出油口的一端延伸有第一阻尼槽；所述配流盘上高压出油口于顺时针方向靠近低压出油口的一端延伸有第二阻尼槽。

8.根据权利要求7所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：所述第一阻尼槽与第二阻尼槽由低压吸油口、高压出油口的两侧端向着中心方向延伸有第一圆弧段与第二圆弧段，所述第一圆弧段与第二圆弧段的外端集中为一交点。

9.根据权利要求8所述一种变量柱塞泵油液缓冲导向结构，其特征在于：对应的所述第一圆弧段与第二圆弧段开口相向设置。

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