CN114017277A - 一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法，属于轴向柱塞泵领域。一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，包括壳体和旋转件，旋转件可旋转的设在壳体内；壳体的内壁上开设有两个导油槽，两个导油槽上均设有进出油口，壳体的底部设有柱塞油口和中心通孔，柱塞油口用于连接柱塞；旋转件为中空圆柱状，旋转件的中空部用于与轴相配合；旋转件的外壁上设有两个交换油槽；当轴旋转时，两个交换油槽能够在不同时与壳体上的进出油口中的进油口或出油口相连通。本发明解决了传统轴向柱塞泵轴配流技术使用频率低，适用范围小，可靠性差，无法用于高压高转速工况的问题。

Description

一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法
技术领域
本发明属于轴向柱塞泵领域，尤其是一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法。
背景技术
相比于机械传动、电力传动等传动方式，液压传动具有功率密度高、结构紧凑、动态特性好等诸多优点，广泛运用于机械加工、能源工业以及军工、航空航天、船舶等领域。柱塞泵作为液压系统的核心部件，发挥着重大的作用。其中，轴向柱塞泵因结构紧凑、体积小、工作压力高、功率大、效率高、转速高、易于实现变量和寿命长等特点，被大量运用于高压大功率的液压系统中。
轴向柱塞泵根据旋转件分为缸体旋转的轴向柱塞泵和斜盘旋转的轴向柱塞泵。现在研究较多的为缸体旋转的轴向柱塞泵。根据配流方式分为盘配流轴向柱塞泵和阀配流轴向柱塞泵，盘配流轴向柱塞泵较为多见。斜盘转动的轴向柱塞泵的配流方式有阀配流和轴配流，阀配流轴向柱塞泵较为多见。
目前的研究中，对配流方式的研究多集中于盘配流轴向柱塞泵和阀配流轴向柱塞泵。轴向柱塞泵的轴配流仅局限于简单低速的设备。轴配流简单可靠，强度高，适应的工作范围广，但目前由于通流孔过小、对接困难，只能用于低压低速的工况。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，包括壳体和旋转件，旋转件可旋转的设在壳体内；
壳体的内壁上开设有两个导油槽，两个导油槽上均设有进出油口；其中，一个进出油口作为进油口，另一个进出油口作为出油口；壳体的底部设有柱塞油口和中心通孔，柱塞油口用于连接柱塞；
旋转件为中空圆柱状，旋转件的中空部用于与轴相配合；
旋转件的外壁上设有两个交换油槽；
当旋转件相对于壳体旋转时，在旋转一周的时间内，第一时段：两个交换油槽中的一个能够与壳体上的进油口相连通；第二时段：两个交换油槽中的另一个能够与壳体上的出油口相连通；
第一时段和第二时段无重合时间。
进一步的，交换油槽的弧长为旋转件圆周的1/4。
进一步的，两个交换油槽对称的设在旋转件上。
进一步的，旋转件和壳体为间隙配合。
进一步的，旋转件和壳体之间设有密封橡胶。
进一步的，壳体内壁的横截面为圆形。
当旋转匀速进行时，第一时间段和第二时间段之和为旋转件旋转一周所用时间的一半。
本发明的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴的配流方法，其特征在于：
当旋转件相对于壳体进行旋转时，在旋转一周的时间内，随着旋转件的旋转，交换油槽的一个油槽与进出油口的进油口相连通，柱塞油口连接的柱塞进行吸油，交换油槽的一个油槽与进出油口的进油口相连通的时间段为第一时间段；
随着旋转件的旋转，交换油槽上的另一个油槽与进出油口的出油口相连通，柱塞油口连接的柱塞进行排油，交换油槽上的另一个油槽与进出油口的出油口相连通的时间为第二时间段。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴及其配流方法，通过内部旋转件油槽与壳体油槽的选择性连通，使得其能够适用于高转速高压力的工况。本发明解决了传统轴向柱塞泵轴配流技术使用频率低，适用范围小，可靠性差，无法用于高压高转速工况的问题。
附图说明
图1为本发明的配流轴的结构示意图；
图2为本发明的配流轴的不同视图，其中，图2(a)为主视图，图2(b)为侧视图；
图3为本发明的壳体的结构示意图，其中，图3(a)为轴向图，图3(b)为主视图，图3(c)为侧视图；
图4为本发明的旋转件的结构示意图，其中，图4(a)为轴向图，图4(b)为侧视图，图4(c)为俯视图。
其中：1-旋转件；2-壳体；3-进出油口；4-导油槽；5-柱塞油口；6-交换油槽。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1和图2，图1为本发明的配流轴的结构示意图，图2(a)、图2(b)分别为本发明的配流轴的主视图、侧视图，本发明的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，包括壳体2和旋转件1，旋转件1可旋转的设在壳体2内，壳体2用于与基座固定，壳体上设有进出油口3。壳体2内壁的横截面为圆形；壳体2与旋转件1之间使用橡胶密封。
参见图3，图3(a)、图3(b)、图3(c)分别为本发明的壳体的轴向图、主视图、侧视图；壳体2的内壁上对称的设有两个导油槽4，两个导油槽4上均设有进出油口3，进出油口3分别用于连接进出油路，壳体2的底部设有柱塞油口5和中心通孔，柱塞油口5用于连接柱塞。
参见图4，图4(a)、图4(b)、图4(c)为本发明的旋转件的轴向图、侧视图和俯视图；旋转件1的整体形状为中空圆柱状，旋转件1的中空部用于与轴相配合；旋转件1的外壁上对称的设有两个交换油槽6，进行旋转时，交换油槽6能够在不同时与壳体2上的进出油口3之一相连通，实现切换进出油路。
本发明的装配方法：
旋转件1以基轴制与轴装配，使用键连接以满足周向固定，而后轴与壳体2装配。旋转件1和壳体2的装配是基于轴的间接配合，装配后以橡胶密封。
本发明的配流轴的配流方法：
当轴进行旋转时，旋转件1随之旋转，随着旋转件1的旋转，交换油槽6的一个油槽与进出油口3的进油口相连通，柱塞油口5连接的柱塞进行吸油；
随着旋转件1的旋转，交换油槽6上的另一个油槽与进出油口3的出油口相连通，柱塞油口5连接的柱塞进行排油，从而达到转换油液的目的。
在旋转一周的时间内，当旋转匀速进行时，在第1/4时间内，交换油槽6的一个油槽与进出油口3的进油口连通，第二个1/4时间均没有连通，第3个1/4时间交换油槽6的另一个油槽与进出油口3的出油口连通，第4个1/4时间均没有连通；
当进油槽和进油口相通时，柱塞腔处于进油状态。当出油槽和出油口相通时，柱塞腔处于出油状态，即轴一周的旋转，使得柱塞往复一次，对应配流进出一次。本发明通过改变交换油槽6与进出油口3的位置关系，来控制其连通时长，从而满足不同的需求。
经测试，本发明在2000rpm/3MPa的工况下能够满足油液的交换需求。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，包括壳体(2)和旋转件(1)，旋转件(1)可旋转的设在壳体(2)内；
壳体(2)的内壁上开设有两个导油槽(4)，两个导油槽(4)上均设有进出油口(3)；其中，一个进出油口(3)作为进油口，另一个进出油口(3)作为出油口；壳体(2)的底部设有柱塞油口(5)和中心通孔，柱塞油口(5)用于连接柱塞；
旋转件(1)为中空圆柱状，旋转件(1)的中空部用于与轴相配合；
旋转件(1)的外壁上设有两个交换油槽(6)；
当旋转件(1)相对于壳体(2)旋转时，在旋转一周的时间内，第一时段：两个交换油槽(6)中的一个能够与壳体(2)上的进油口相连通；第二时段：两个交换油槽(6)中的另一个能够与壳体(2)上的出油口相连通；
第一时段和第二时段无重合时间。
2.根据权利要求1所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，交换油槽(6)的弧长为旋转件(1)圆周的1/4。
3.根据权利要求1所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，两个交换油槽(6)对称的设在旋转件(1)上。
4.根据权利要求1所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，旋转件(1)和壳体(2)为间隙配合。
5.根据权利要求2所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，旋转件(1)和壳体(2)之间设有密封橡胶。
6.根据权利要求1所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，壳体(2)内壁的横截面为圆形。
7.根据权利要求1所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴，其特征在于，当旋转匀速进行时，第一时间段和第二时间段之和为旋转件(1)旋转一周所用时间的一半。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的斜盘转动的轴向柱塞泵配流轴的配流方法，其特征在于：
当旋转件(1)相对于壳体(2)进行旋转时，在旋转一周的时间内，随着旋转件(1)的旋转，交换油槽(6)的一个油槽与进出油口(3)的进油口相连通，柱塞油口(5)连接的柱塞进行吸油，交换油槽(6)的一个油槽与进出油口(3)的进油口相连通的时间段为第一时间段；
随着旋转件(1)的旋转，交换油槽(6)上的另一个油槽与进出油口(3)的出油口相连通，柱塞油口(5)连接的柱塞进行排油，交换油槽(6)上的另一个油槽与进出油口(3)的出油口相连通的时间为第二时间段；
所述第一时间段和第二时间段不重合。
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