CN113638858B - 一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵，包括：斜盘；具有磁性的回程盘，与斜盘轴向相对；多个止推板，在回程盘的背对斜盘的一侧沿周向彼此间隔地设置，且与斜盘相对固定，以将回程盘的轴向位置限制在斜盘与止推板之间；第一线圈和第二线圈，分别设于止推板和斜盘的朝向回程盘的一侧，以向回程盘提供磁场。本发明通过设置具有磁性的回程盘，并设置线圈为回程盘提供磁场，提供了一种非接触式检测方案，实现柱塞泵在实际运行期间实时反馈回程盘的动静态特征，能反映柱塞泵的实际运行工况，有效解决了现有技术无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘动静态特征的问题。

Description

一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，尤其是一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵。

背景技术

在轴向柱塞泵高低压切换过程中，柱塞泵的回程盘的状态会发生变化，比如可能出现轴向方向上的振动，若回程盘的振动幅度较大(即回程盘表现出轴向动态特征)，此时柱塞滑靴组件的破坏风险增大；若回程盘振动幅度较小或不振动(即回程盘表现出轴向静态特征)，说明柱塞泵处于相对稳定的工作状态。

现有技术主要在实验室条件下对回程盘的动静态特征进行测试，无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘的动静态特征，难以反映真实工况。

发明内容

本发明的目的是提供一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵，以解决现有技术无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘动静态特征的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件，包括：斜盘；具有磁性的回程盘，与所述斜盘轴向相对；多个止推板，在所述回程盘的背对所述斜盘的一侧沿周向彼此间隔地设置，且与所述斜盘相对固定，以将所述回程盘的轴向位置限制在所述斜盘与所述止推板之间；第一线圈和第二线圈，分别设于所述止推板和所述斜盘的朝向所述回程盘的一侧，以向所述回程盘提供磁场。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，所述回程盘上沿周向设有供滑靴穿过的多个穿孔，所述斜盘的朝向所述回程盘的一侧固定有用于与所述滑靴摩擦接触的防护板。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，所述第二线圈固定在所述防护板的朝向所述回程盘的表面上。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，还包括固定在所述防护板上的多个连接板，多个所述连接板设于所述回程盘的径向外侧，且与所述回程盘相间隔，多个所述连接板分别与多个所述止推板连接。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，多个所述止推板在所述回程盘的径向方向上位于多个所述穿孔的外侧。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，所述防护板为耐磨板。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，所述回程盘的材质为永磁材料。

如上所述的柱塞泵斜盘组件，其中，还包括用于检测所述磁场变化的霍尔传感器。

本发明还提出一种柱塞泵，包括如上所述的柱塞泵斜盘组件。

如上所述的柱塞泵，其中，还包括：多个滑靴，沿所述回程盘的周向间隔设置，且分别沿轴向穿过所述回程盘；缸体，设有轴孔和围绕所述轴孔间隔设置的多个柱塞孔，所述斜盘的中心轴线和所述回程盘的中心轴线相对于所述缸体的中心轴线倾斜；多个柱塞，分别与多个所述滑靴连接，且分别穿设于多个所述柱塞孔内；主轴，穿过所述斜盘、所述回程盘和所述轴孔，所述主轴能带动所述缸体旋转，所述缸体能带动多个所述柱塞、多个所述滑靴和所述回程盘相对于所述斜盘旋转。

本发明的动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件及柱塞泵的特点和优点是：

1、本发明通过设置具有磁性的回程盘，并设置线圈为回程盘提供磁场，实现柱塞泵在实际运行期间实时反馈回程盘的动静态特征，从而反映柱塞泵的实际运行工况，结构简单，产生了显著的技术效果，有效解决了现有技术无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘动静态特征的问题；

2、本发明提供了一种非接触式检测方案，不会影响回程盘的正常运动，实现在柱塞泵运行过程中实时采集回程盘的动静态特征，分析主泵转子组件的振动特性；通过将检测部件集成在柱塞泵内部，能真实、准确、实时地检测柱塞泵的实际运行工况；

3、本发明通过在斜盘上设置防护板，使防护板与滑靴摩擦接触，斜盘不直接与滑靴摩擦接触，防止斜盘受到摩损，对斜盘起到保护作用，当防护板发生磨损时，仅需更换或维修防护板即可，降低维修和更换成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明一实施例的动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件的示意图；

图2是图1中止推板安装在防护板上的局部结构示意图；

图3是第一线圈和第二线圈分别安装在止推板和防护板上的局部剖视图。

主要元件标号说明：

1、斜盘；2、回程盘；3、穿孔；4、止推板；

5、第一线圈；6、第二线圈；7、滑靴；8、防护板；

9、连接板；10、缸体；11、柱塞；12、主轴。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，可以是直接连接，可以是通过中间媒介间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施方式一

如图1、图3所示，本发明提供一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件，包括斜盘1、具有磁性的回程盘2、多个止推板4、第一线圈5和第二线圈6，回程盘2与斜盘1轴向相对，多个止推板4在回程盘2的背对斜盘1的一侧沿周向彼此间隔地设置，且多个止推板4与斜盘1相对固定，以将回程盘2的轴向位置限制在斜盘1与止推板4之间，当回程盘2随柱塞泵的柱塞11旋转时，止推板4能限制回程盘2的轴向位置，使回程盘2上安装的滑靴7与斜盘1保持接触，该接触不限于直接接触，也可以是间接接触；第一线圈5和第二线圈6分别设于止推板4和斜盘1的朝向回程盘2的一侧，以向回程盘2提供磁场。

使用时，对第一线圈5和第二线圈6通电，比如采用外置电源对第一线圈5和第二线圈6通电，第一线圈5和第二线圈6之间产生磁场，由于回程盘2具有磁性，当回程盘2发生振动时，会使磁场发生变化，进而导致线圈之间存在电位差，据此可以检测出回程盘2的动静态特征。比如，若磁场变化较大，可反映出回程盘2的振动或跳动幅度较大，回程盘2表现为轴向动态特征，也反映出滑靴的运动状态不稳定，若磁场变化较小或基本无变化，可反映出回程盘2的振动或跳动幅度较小或无振动或跳动，回程盘2表现为轴向静态特征。

本发明通过设置具有磁性的回程盘2，并设置线圈为回程盘2提供磁场，实现柱塞泵在实际运行期间实时反馈回程盘的动静态特征，从而反映柱塞泵的实际运行工况，结构简单，产生了显著的技术效果，有效解决了现有技术无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘动静态特征的问题。

本发明提供了一种非接触式检测方案，不会影响回程盘的正常运动，实现在柱塞泵运行过程中实时采集回程盘的动静态特征，分析主泵转子组件的振动特性。通过将检测部件集成在斜盘上，即集成于柱塞泵内部，能真实、准确、实时地检测柱塞泵的实际运行工况。

在一些实施例中，柱塞泵斜盘组件还包括用于检测所述磁场变化的霍尔传感器，例如采用霍尔位移传感器。但本发明并不以此为限，在其他实施例中，还可以采用其它现有技术手段检测磁场的变化。

在一些实施例中，回程盘2的材质为永磁材料，具有强磁性，磁性恒定，从而提高检测灵敏性和准确性。

在一些实施例中，如图1所示，回程盘2上沿周向设有供滑靴7穿过的多个穿孔3，斜盘1的朝向回程盘2的一侧固定有用于与滑靴7摩擦接触的防护板8。发明人考虑到斜盘1的维修成本较高，在斜盘1上设置了防护板8，使防护板8与滑靴7摩擦接触，斜盘1不直接与滑靴7摩擦接触，防止斜盘1受到摩损，对斜盘1起到保护作用，当防护板8发生磨损时，仅需更换或维修防护板8即可，降低维修和更换成本。

进一步，如图3所示，第二线圈6固定在防护板8的朝向回程盘2的表面上，例如第二线圈6嵌设固定在防护板8的朝向回程盘2的表面上，同样地，第一线圈5也可以嵌设固定在止推板4的表面上。

进一步，如图1所示，柱塞泵斜盘组件还包括固定在防护板8上的多个连接板9，多个连接板9设于回程盘2的径向外侧，且与回程盘2相间隔，以免阻碍回程盘2的旋转，多个连接板9分别与多个止推板4连接。例如止推板4通过螺钉与连接板9固定连接。

如图2所示，具体是，例如，连接板9沿回程盘2的外缘弯曲延伸，并沿回程盘2的轴向延伸至止推板4，止推板4大体平行于回程盘2，多个止推板4沿回程盘2的周向等间隔设置，例如止推板4的数量为四个，四个止推板4间隔90°。

进一步，如图1、图2所示，多个止推板4在回程盘2的径向方向上位于多个穿孔3的外侧，以免止推板4阻碍滑靴7随柱塞11的旋转。

进一步，防护板8为耐磨板，以提高防护板8的耐磨性，延长防护板8的使用寿命，降低维修和更换成本。例如该耐磨板是由耐磨材料制成的耐磨板，或者是表面经过抗磨强化处理的耐磨板。

在一些实施例中，如图1、图2所示，多个止推板4与回程盘2的外周缘轴向对应，即回程盘2的外周缘伸入多个止推板4与斜盘1(或防护板8)之间的轴向间隙内，线圈在该轴向间隙内产生磁场，当回程盘2发生振动或跳动时，其外周缘的位移量相对于其他部位更大，从而更易引起磁场变化，进一步提高检测灵敏性和准确性。

在一些实施例中，多个止推板4的朝向回程盘2的一侧均设有第一线圈5，相应地，斜盘1(或防护板8)的朝向回程盘2的一侧设有与各第一线圈5分别对应的多个第二线圈，以产生多处磁场，进一步提高检测灵敏性和准确性。

本发明并不以此为限，在其他实施例中，也可以仅在一个或部分止推板4上设置第一线圈5，均在本发明的保护范围之内。

实施方式二

如图1至图3所示，本发明还提供一种柱塞泵，其包括实施方式一的柱塞泵斜盘组件。本实施方式的柱塞泵斜盘组件的结构、工作原理和有益效果与实施方式一相同，在此不再赘述。

本发明的柱塞泵通过设置具有磁性的回程盘，并设置线圈为回程盘提供磁场，实现柱塞泵在实际运行期间实时反馈回程盘的动静态特征，从而反映柱塞泵的真实运行工况，结构简单，产生了显著的技术效果，有效解决了现有技术无法在柱塞泵运行过程中实时检测回程盘动静态特征的问题。

在一些实施例中，如图1所示，柱塞泵还包括多个滑靴7、缸体10、多个柱塞11和主轴12，多个滑靴7沿回程盘2的周向间隔设置，且分别沿轴向穿过回程盘2，因此滑靴7的一端与斜盘1(或防护板8)摩擦接触，滑靴7的另一端连接柱塞11；缸体10设有轴孔和围绕轴孔间隔设置的多个柱塞孔，斜盘1的中心轴线和回程盘2的中心轴线相对于缸体10的中心轴线倾斜，多个柱塞11分别与多个滑靴7连接，且分别穿设于多个柱塞孔内，主轴12穿过斜盘1、回程盘2和轴孔，主轴12能带动缸体10旋转，缸体10能带动多个柱塞11绕缸体10的中心轴线旋转，多个柱塞11带动多个滑靴7和回程盘2绕回程盘2的中心轴线旋转，此过程中，由于斜盘1和回程盘2为倾斜结构，使多个柱塞11同时沿缸体10的轴向方向移动，从而完成吸排油。

本实施方式的柱塞泵的其它结构与现有技术的轴向柱塞泵相同，故不赘述。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种动静态特征自反馈的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，包括：

斜盘；

具有磁性的回程盘，与所述斜盘轴向相对；

多个止推板，在所述回程盘的背对所述斜盘的一侧沿周向彼此间隔地设置，且与所述斜盘相对固定，以将所述回程盘的轴向位置限制在所述斜盘与所述止推板之间；

第一线圈和第二线圈，分别设于所述止推板和所述斜盘的朝向所述回程盘的一侧，以向所述回程盘提供磁场。

2.如权利要求1所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，所述回程盘上沿周向设有供滑靴穿过的多个穿孔，所述斜盘的朝向所述回程盘的一侧固定有用于与所述滑靴摩擦接触的防护板。

3.如权利要求2所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，所述第二线圈固定在所述防护板的朝向所述回程盘的表面上。

4.如权利要求2所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，还包括固定在所述防护板上的多个连接板，多个所述连接板设于所述回程盘的径向外侧，且与所述回程盘相间隔，多个所述连接板分别与多个所述止推板连接。

5.如权利要求2所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，多个所述止推板在所述回程盘的径向方向上位于多个所述穿孔的外侧。

6.如权利要求2所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，所述防护板为耐磨板。

7.如权利要求1至6任一项所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，所述回程盘的材质为永磁材料。

8.如权利要求1至6任一项所述的柱塞泵斜盘组件，其特征在于，还包括用于检测所述磁场变化的霍尔传感器。

9.一种柱塞泵，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的柱塞泵斜盘组件。

10.如权利要求9所述的柱塞泵，其特征在于，还包括：

多个滑靴，沿所述回程盘的周向间隔设置，且分别沿轴向穿过所述回程盘；

缸体，设有轴孔和围绕所述轴孔间隔设置的多个柱塞孔，所述斜盘的中心轴线和所述回程盘的中心轴线相对于所述缸体的中心轴线倾斜；

多个柱塞，分别与多个所述滑靴连接，且分别穿设于多个所述柱塞孔内；

主轴，穿过所述斜盘、所述回程盘和所述轴孔，所述主轴能带动所述缸体旋转，所述缸体能带动多个所述柱塞、多个所述滑靴和所述回程盘相对于所述斜盘旋转。

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