CN113431771A - 一种径向式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径向式柱塞泵，包括：泵体、后盖、转轴以及柱塞机构，泵体一端扣接有后盖，转轴与泵体转动连接，柱塞机构安装在泵体与后盖共同限定的区域内；柱塞机构包括阀块、出油单向阀、柱塞套、进油单向阀以及柱塞，阀块上开设有出油孔和进油孔，出油单向阀与出油孔连通，柱塞套与进油孔连通，柱塞嵌设在柱塞套内部，在转轴上固定有偏心块，柱塞一端与偏心块抵接。本发明在对柱塞和与其滑动配合的零部件进行加工时，只需单独处理柱塞和柱塞套，不需要对整个阀块进行加工；当柱塞和柱塞套损坏时，只需更换柱塞和柱塞套，阀体可以重复利用；在阀体上设置有多个进油单向阀，该设置能够提高该柱塞泵的吸油效率。

Description

一种径向式柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵领域，更具体地说是涉及一种径向式柱塞泵。

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。而径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵。

市面上现有的径向柱塞泵，其一般在阀块上直接开孔并滑动嵌装有柱塞，阀块上设置有一个进油孔和出油孔，当在对阀块进行加工时，由于其形状的不规则性，其加工过程中必须使用与其配套的工装夹具，且当阀块上与柱塞的配合面出现损坏时，需要更换整个阀块。此外，径向式柱塞泵增加出油量的方法之一就是增加柱塞。而如果在同一个工作面上增加柱塞会造成泵体体积变大，上述设计会进一步增加其加工难度，现有结构中同一排的柱塞必须做相同的运动状态，即要么都是出油状态要么都是吸油状态，对应的偏心块会较为集中的布置在转轴一侧，而随着柱塞机构的增加，偏心块的重量越大，转轴在高速旋转时其动平衡越差，整体柱塞泵的震动大，稳定性变差。

因此，如何提供一种径向式柱塞泵，使其能够克服上述问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种径向式柱塞泵。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种径向式柱塞泵，包括：泵体、后盖、转轴以及柱塞机构，泵体整体呈柱形且其内部设置有出油通道，出油通道具有入口和出口，入口贯穿至泵体的一端壁，出口贯穿至泵体的外侧壁，后盖密封扣接在泵体的一端面且与其限定出一密封腔，转轴同轴贯穿于泵体的两端面且二者转动连接；

柱塞机构安装密封腔内且其包括阀块、出油单向阀、柱塞套、进油单向阀以及柱塞，阀块开设有贯穿其两端面的通孔，通孔内紧密嵌装有出油单向阀，柱塞套局部紧密嵌装在通孔内且其位于通孔内的一端与出油单向阀的进油端连通，阀块的侧壁上开设有出油孔和多个进油孔，出油单向阀的出油端与出油孔的一端连通，每个进油孔内部均紧密嵌装有一个进油单向阀，柱塞套的侧壁上开设有多个油孔，进油孔一端与密封腔连通，另一端与油孔位置对应并连通，柱塞一端滑动嵌设在柱塞套内部，柱塞的轴心线与转轴的轴心线垂直且共面；在转轴的外侧壁上固定有偏心块，偏心块布置在密封腔内，柱塞远离柱塞套的一端能够与偏心块抵接；在后盖上开设有油路入口，油路入口与密封腔连通，出油通道的入口与出油孔远离出油单向阀的一端连通。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种径向式柱塞泵，本发明通过设置柱塞套，柱塞套嵌装在通孔内，柱塞套内滑动嵌设有柱塞，该设置使得在对柱塞和与其滑动配合的零部件进行加工时，只需单独处理柱塞和柱塞套，不需要对整个阀块进行加工；柱塞套结构简单，便于后期对阀体的进一步加工，并且有助于提高产品的加工精度；柱塞泵的磨损主要集中在柱塞和柱塞套，当柱塞和柱塞套损坏时，只需更换柱塞和柱塞套，阀体可以重复利用，该设置进一步降低了该柱塞泵的生产和维修成本；在阀体上设置有多个进油单向阀，该设置能够进一步提高该柱塞泵的吸油效率。

优选的，柱塞机构设置有多个，出油通道具有多个入口和一个出口，多个阀块中的一个阀块具有一个出油孔，其余的阀块具有两个相对布置的出油孔，多个阀块沿泵体的长度方向依次布置，具有一个出油孔的阀块远离泵体布置，相邻的两个阀块上的两个出油孔位置对应并连通，出油通道的入口与最靠近泵体的阀块上的出油孔位置对应并连通；在转轴的外侧壁上并沿其长度方向均布固定有多个偏心块，相邻的两个偏心块的几何中心连线与转轴的轴心线具有相交点且二者关于相交点中心对称，多个柱塞各自远离多个柱塞套的一端能够各自与多个偏心块抵接。由于每个柱塞机构均单独设置有一个出油单向阀，该设置可以保证在泵体与后盖限定的密闭区域内能够沿着泵体的长度方向依次叠加多个柱塞机构，多个柱塞机构上的出油孔依次串接且最后与出油通道连通，在泵体上不需要设置用于防止油倒流的单向阀，该设置一方面便于柱塞机构的叠加，另一方面能够有效降低该柱塞泵的生产加工成本；由于在转轴上设置有多个偏心块，且相邻的两个偏心块中心对称，该设置能够保证多个柱塞机构能够合理的布置在泵体与后盖限定的密闭区域内，转轴在转动时能够保证其具有较好的动平衡，进而增加该柱塞泵的使用寿命。

优选的，通孔为一阶梯孔，通孔的内壁具有三个台阶面且沿其孔长方向依次为第一台阶面、第二台阶面以及第三台阶面；柱塞套的外侧壁设置有第四台阶面，第四台阶面与第一台阶面抵接；在通孔内还嵌装有一个密封垫圈，密封垫圈的一端面与第二台阶面抵接；出油单向阀包括阀座、弹簧、阀球以及圆形阀板，阀座整体呈柱形且其一端开设有盲孔，盲孔内嵌装有弹簧，弹簧远离盲孔孔底部的一端固定有阀球，圆形阀板同轴嵌装在通孔内且其一端面与密封垫圈远离第二台阶面的一端面抵接，在圆形阀板上居中开设有贯穿其两端面的阀孔，阀球的直径大于阀孔的内径，阀球能够封堵住阀孔，阀座的外侧壁设置有第五台阶面，第五台阶面与第三台阶面抵接且在二者之间套装有一密封环，阀板远离密封垫圈的一端面与阀座靠近柱塞套的一端面之间具有过油间隙，出油孔与过油间隙位置对应并连通。该设置一方面能够保证柱塞套和出油单向阀均能够与通孔紧密配合，另一方面则保证出油单向阀与柱塞套能够和出油孔可靠的连通。

优选的，柱塞远离柱塞套的一端固定有一圆柱形的柱塞帽，柱塞帽的外径大于柱塞的外径，在柱塞套的外侧壁上套装有一回位弹簧，回位弹簧一端与阀块远离出油单向阀的一端端面抵接，另一端与柱塞帽靠近阀块的一端端面抵接。该设置能够可靠的将回位弹簧进行固定，并且，由于设置有回位弹簧，当偏心块与柱塞帽脱离抵接时，由于回位弹簧的推动作用，柱塞能够及时的从柱塞套中伸出并进行吸油动作。

优选的，在柱塞的外侧壁上同轴开设有一环形的润滑槽，所述润滑槽内部填充有润滑油脂。该设置能够保证柱塞与柱塞套之间能够形成可靠的滑动密封。

优选的，在泵体上居中开设有贯穿其两端面的安装孔，在安装孔内部且沿泵体的长度方向依次嵌装有一个转动密封圈、一个挡圈以及多个轴承，转轴依次从转动密封圈的内圈、挡圈的内圈以及多个轴承的内圈穿过，转轴的外侧壁与轴承的内圈过盈配合且与挡圈的内圈间隙配合。该设置保证转轴能够与泵体可靠的转动连接，并且保证其密封性。

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是一种径向式柱塞泵的主视图；

图2是图1A-A方向上的剖视图；

图3是一种径向式柱塞泵的柱塞机构与回位弹簧的连接结构的俯视图；

图4是图3B-B方向上的剖视图；

图5是图3C-C方向上的剖视图；

图6是一种径向式柱塞泵的阀块的俯视图；

图7是图6D-D方向上的剖视图；

图8是一种径向式柱塞泵的柱塞与柱塞帽的连接结构的主视图；

图9是一种径向式柱塞泵的柱塞套的主视图。

在图中：

01为泵体、010为出油通道、011为安装孔、02为后盖、020为油路入口、03为转轴、04为阀块、040为通孔、0400为第一台阶面、0401为第二台阶面、0402为第三台阶面、041为出油孔、042为进油孔、05为出油单向阀、050为阀座、0500为盲孔、0501为第五台阶面、051为弹簧、052为阀球、053为圆形阀板、0530为阀孔、06为柱塞套、060为油孔、061为第四台阶面、07为进油单向阀、08为柱塞、080为润滑槽、09为偏心块、10为密封垫圈、11为密封环、12为柱塞帽、13为回位弹簧、14为润滑油脂、15为转动密封圈、16为挡圈、17为轴承。

具体实施方式

下面将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。

本发明公开了一种径向式柱塞泵，本发明通过设置柱塞套06，柱塞套06嵌装在通孔040内，柱塞套06内滑动嵌设有柱塞08，该设置使得在对柱塞08和与其滑动配合的零部件进行加工时，只需单独处理柱塞08和柱塞套06，不需要对整个阀块04进行加工；柱塞套06结构简单，便于后期对阀体的进一步加工，并且有助于提高产品的加工精度；柱塞泵的磨损主要集中在柱塞08和柱塞套06，当柱塞08和柱塞套06损坏时，只需更换柱塞08和柱塞套06，阀体可以重复利用，该设置进一步降低了该柱塞泵的生产和维修成本；在阀体上设置有多个进油单向阀07，该设置能够进一步提高该柱塞泵的吸油效率；由于每个柱塞机构均单独设置有一个出油单向阀05，该设置可以保证在泵体01与后盖02限定的密闭区域内能够沿着泵体01的长度方向依次叠加多个柱塞机构，多个柱塞机构上的出油孔041依次串接且最后与出油通道010连通，在泵体01上不需要设置用于防止油倒流的单向阀，该设置一方面便于多个柱塞机构的叠加，另一方面能够有效降低该柱塞泵的生产加工成本；由于在转轴03上设置有多个偏心块09，且相邻的两个偏心块09中心对称，该设置能够保证多个柱塞机构能够合理的布置在泵体01与后盖02限定的密闭区域内，转轴03在转动时能够保证其具有较好的动平衡，进而增加该柱塞泵的使用寿命。

实施例

参见附图1-9为本发明的一种实施方式的整体和部分结构示意图，本发明具体公开了一种径向式柱塞泵，包括：泵体01、后盖02、转轴03以及柱塞机构，泵体01整体呈柱形且其内部设置有出油通道010，出油通道010具有入口和出口，入口贯穿至泵体01的一端壁，出口贯穿至泵体01的外侧壁，后盖02密封扣接在泵体01的一端面且与其限定出一密封腔，转轴03同轴贯穿于泵体01的两端面且二者转动连接；

柱塞机构安装密封腔内且其包括阀块04、出油单向阀05、柱塞套06、进油单向阀07以及柱塞08，阀块04开设有贯穿其两端面的通孔040，通孔040内紧密嵌装有出油单向阀05，柱塞套06局部紧密嵌装在通孔040内且其位于通孔040内的一端与出油单向阀05的进油端连通，阀块04的侧壁上开设有出油孔041和多个进油孔042，出油单向阀05的出油端与出油孔041的一端连通，每个进油孔042内部均紧密嵌装有一个进油单向阀07，柱塞套06的侧壁上开设有多个油孔060，进油孔042一端与密封腔连通，另一端与油孔060位置对应并连通，柱塞08一端滑动嵌设在柱塞套06内部，柱塞08的轴心线与转轴03的轴心线垂直且共面；在转轴03的外侧壁上固定有偏心块09，偏心块09布置在密封腔内，柱塞08远离柱塞套06的一端能够与偏心块09抵接；在后盖02上开设有油路入口020，油路入口020与密封腔连通，出油通道010的入口与出油孔041远离出油单向阀05的一端连通。

进一步具体的，柱塞机构设置有多个，出油通道010具有多个入口和一个出口，多个阀块04中的一个阀块04具有一个出油孔041，其余的阀块04具有两个相对布置的出油孔041，多个阀块04沿泵体01的长度方向依次布置，具有一个出油孔041的阀块04远离泵体01布置，相邻的两个阀块04上的两个出油孔041位置对应并连通，出油通道010的入口与最靠近泵体01的阀块04上的出油孔041位置对应并连通；在转轴03的外侧壁上并沿其长度方向均布固定有多个偏心块09，相邻的两个偏心块09的几何中心连线与转轴03的轴心线具有相交点且二者关于相交点中心对称，多个柱塞08各自远离多个柱塞套06的一端能够各自与多个偏心块09抵接。

进一步具体的，通孔040为一阶梯孔，通孔040的内壁具有三个互相平行的台阶面且沿其孔长方向依次为第一台阶面0400、第二台阶面0401以及第三台阶面0402；柱塞套06的外侧壁设置有第四台阶面061，第四台阶面061与第一台阶面0400抵接；在通孔040内还嵌装有一个密封垫圈10，密封垫圈10的一端面与第二台阶面0401抵接；出油单向阀05包括阀座050、弹簧051、阀球052以及圆形阀板053，阀座050整体呈柱形且在其一端居中开设有盲孔0500，盲孔0500内嵌装有弹簧051，弹簧051远离盲孔0500孔底部的一端固定有阀球052，圆形阀板053同轴嵌装在通孔040内且其一端面与密封垫圈10远离第二台阶面0401的一端面抵接，在圆形阀板053上居中开设有贯穿其两端面的圆形的阀孔0530，阀球052的直径大于阀孔0530的内径，阀球052能够封堵住阀孔0530，阀座050的外侧壁设置有第五台阶面0501，第五台阶面0501与第三台阶面0402抵接且在二者之间套装有一密封环11，阀板远离密封垫圈10的一端面与阀座050靠近柱塞套06的一端面之间具有过油间隙，出油孔041与过油间隙位置对应并连通。

进一步具体的，柱塞08远离柱塞套06的一端一体成型有一圆柱形的柱塞帽12，柱塞帽12的外径大于柱塞08的外径，在柱塞套06的外侧壁上套装有一回位弹簧13，回位弹簧13一端与阀块04远离出油单向阀05的一端端面抵接，另一端与柱塞帽12靠近阀块04的一端端面抵接。

进一步具体的，在柱塞08的外侧壁上同轴开设有一环形的润滑槽080，所述润滑槽080内部填充有润滑油脂14。

进一步具体的，在泵体01上居中开设有贯穿其两端面的安装孔011，在安装孔011内部且沿泵体01的长度方向依次嵌装有一个转动密封圈15、一个挡圈16以及多个轴承17，转轴03依次从转动密封圈15的内圈、挡圈16的内圈以及多个轴承17的内圈穿过，转轴03的外侧壁与轴承17的内圈过盈配合且与挡圈16的内圈间隙配合。

该径向式柱塞泵的工作原理：

该径向式柱塞泵在开始工作时，由于设置有回位弹簧13和偏心块09，所以转轴03在转动时，柱塞08会在柱塞套06内做往复伸缩运动，

吸油过程：当柱塞08的运动方向靠近转轴03时，柱塞套06内部的真空度增大，压强变小，此时两个进油单向阀07打开，出油单向阀05中的阀球052会将阀孔0530封堵，油会沿着进油孔042以及进油单向阀07进入到柱塞套06内部；

泵油过程：当柱塞08的运动方向远离转轴03时，柱塞套06内部的压强增大，此时两个进油单向阀07关闭，出油单向阀05中的阀球052由于柱塞套06内部油压的作用下移，阀球052不再封堵阀孔0530，油会从出油孔041处排出。

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。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种径向式柱塞泵，其特征在于，包括：泵体(01)、后盖(02)、转轴(03)以及柱塞机构，泵体(01)整体呈柱形且其内部设置有出油通道(010)，出油通道(010)具有入口和出口，入口贯穿至泵体(01)的一端壁，出口贯穿至泵体(01)的外侧壁，后盖(02)密封扣接在泵体(01)的一端面且与其限定出一密封腔，转轴(03)同轴贯穿于泵体(01)的两端面且二者转动连接；

柱塞机构安装密封腔内且其包括阀块(04)、出油单向阀(05)、柱塞套(06)、进油单向阀(07)以及柱塞(08)，阀块(04)开设有贯穿其两端面的通孔(040)，通孔(040)内紧密嵌装有出油单向阀(05)，柱塞套(06)局部紧密嵌装在通孔(040)内且其位于通孔(040)内的一端与出油单向阀(05)的进油端连通，阀块(04)的侧壁上开设有出油孔(041)和多个进油孔(042)，出油单向阀(05)的出油端与出油孔(041)的一端连通，每个进油孔(042)内部均紧密嵌装有一个进油单向阀(07)，柱塞套(06)的侧壁上开设有多个油孔(060)，进油孔(042)一端与密封腔连通，另一端与油孔(060)位置对应并连通，柱塞(08)一端滑动嵌设在柱塞套(06)内部，柱塞(08)的轴心线与转轴(03)的轴心线垂直且共面；在转轴(03)的外侧壁上固定有偏心块(09)，偏心块(09)布置在密封腔内，柱塞(08)远离柱塞套(06)的一端能够与偏心块(09)抵接；在后盖(02)上开设有油路入口(020)，油路入口(020)与密封腔连通，出油通道(010)的入口与出油孔(041)远离出油单向阀(05)的一端连通。

2.根据权利要求1所述的一种径向式柱塞泵，其特征在于，柱塞机构设置有多个，出油通道(010)具有多个入口和一个出口，多个阀块(04)中的一个阀块(04)具有一个出油孔(041)，其余的阀块(04)具有两个相对布置的出油孔(041)，多个阀块(04)沿泵体(01)的长度方向依次布置，具有一个出油孔(041)的阀块(04)远离泵体(01)布置，相邻的两个阀块(04)上的两个出油孔(041)位置对应并连通，出油通道(010)的入口与最靠近泵体(01)的阀块(04)上的出油孔(041)位置对应并连通；在转轴(03)的外侧壁上并沿其长度方向均布固定有多个偏心块(09)，相邻的两个偏心块(09)的几何中心连线与转轴(03)的轴心线具有相交点且二者关于相交点中心对称，多个柱塞(08)各自远离多个柱塞套(06)的一端能够各自与多个偏心块(09)抵接。

3.根据权利要求2所述的一种径向式柱塞泵，其特征在于，通孔(040)为一阶梯孔，通孔(040)的内壁具有三个台阶面且沿其孔长方向依次为第一台阶面(0400)、第二台阶面(0401)以及第三台阶面(0402)；柱塞套(06)的外侧壁设置有第四台阶面(061)，第四台阶面(061)与第一台阶面(0400)抵接；在通孔(040)内还嵌装有一个密封垫圈(10)，密封垫圈(10)的一端面与第二台阶面(0401)抵接；出油单向阀(05)包括阀座(050)、弹簧(051)、阀球(052)以及圆形阀板(053)，阀座(050)整体呈柱形且其一端开设有盲孔(0500)，盲孔(0500)内嵌装有弹簧(051)，弹簧(051)远离盲孔(0500)孔底部的一端固定有阀球(052)，圆形阀板(053)同轴嵌装在通孔(040)内且其一端面与密封垫圈(10)远离第二台阶面(0401)的一端面抵接，在圆形阀板(053)上居中开设有贯穿其两端面的阀孔(0530)，阀球(052)的直径大于阀孔(0530)的内径，阀球(052)能够封堵住阀孔(0530)，阀座(050)的外侧壁设置有第五台阶面(0501)，第五台阶面(0501)与第三台阶面(0402)抵接且在二者之间套装有一密封环(11)，阀板远离密封垫圈(10)的一端面与阀座(050)靠近柱塞套(06)的一端面之间具有过油间隙，出油孔(041)与过油间隙位置对应并连通。

4.根据权利要求3所述的一种径向式柱塞泵，其特征在于，柱塞(08)远离柱塞套(06)的一端固定有一圆柱形的柱塞帽(12)，柱塞帽(12)的外径大于柱塞(08)的外径，在柱塞套(06)的外侧壁上套装有一回位弹簧(13)，回位弹簧(13)一端与阀块(04)远离出油单向阀(05)的一端端面抵接，另一端与柱塞帽(12)靠近阀块(04)的一端端面抵接。

5.根据权利要求1所述的一种径向式柱塞泵，其特征在于，在柱塞(08)的外侧壁上同轴开设有一环形的润滑槽(080)，所述润滑槽(080)内部填充有一润滑油脂(14)。

6.根据权利要求1所述的一种径向式柱塞泵，其特征在于，在泵体(01)上居中开设有贯穿其两端面的安装孔(011)，在安装孔(011)内部且沿泵体(01)的长度方向依次嵌装有一个转动密封圈(15)、一个挡圈(16)以及多个轴承(17)，转轴(03)依次从转动密封圈(15)的内圈、挡圈(16)的内圈以及多个轴承(17)的内圈穿过，转轴(03)的外侧壁与轴承(17)的内圈过盈配合且与挡圈(16)的内圈间隙配合。

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