CN114382690B - 一种柱塞泵配流盘 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种柱塞泵配流盘，具有盘体，涉及柱塞泵技术领域，盘体的顶面上设有高压区和低压区，高压区内和低压区内分别开设有阻尼槽，各阻尼槽的端部分别设有多级阻尼槽组，各多级阻尼槽组包括主阻尼槽、多条辅阻尼槽和多条连接槽，主阻尼槽和各辅阻尼槽分别与阻尼槽相连通，多条辅阻尼槽对称地设于主阻尼槽的两侧，主阻尼槽和其相邻的辅阻尼槽之间、相邻的两条辅阻尼槽之间分别通过至少一连接槽相连通。本发明提出的柱塞泵配流盘能够有效降低流量脉动和振动噪声。

Description

一种柱塞泵配流盘

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，特别涉及一种柱塞泵配流盘。

背景技术

柱塞泵在使用时常常出现振动。柱塞泵的振动来源来自结构振动和流体振动两个方面。其中，流体振动的主要源自于泵内流体流动产生的流量脉动和压力脉动。由于配流盘的几何结构和配流机理，液压流体的可压缩性等原因，流体在泵内流动必然引起流量脉动。流量脉动的动态变化会导致泵内零件间产生相互作用进而引起整泵振动。不仅会导致泵内零件发生振动碰撞，减小使用寿命，也会引发周围空气及管路、液压阀等机构振动产生振动噪声。

目前，柱塞泵的泵流量脉动通常通过设置预升压阻尼槽的方法来进行减缓。常见的阻尼槽结构一般由单一三角阻尼槽、单一U形阻尼槽等结构。上述结构对流量脉动具有减缓作用，但减缓作用有限，振动及噪声依旧较为剧烈。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复实验设计出一种柱塞泵配流盘，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的为提出一种柱塞泵配流盘，能够有效降低流量脉动和振动噪声。

为达到上述发明目的，本发明提出一种柱塞泵配流盘，具有盘体，其中，所述盘体的顶面上设有高压区和低压区，所述高压区内和所述低压区内分别开设有阻尼槽，各所述阻尼槽的端部分别设有多级阻尼槽组，各所述多级阻尼槽组包括主阻尼槽、多条辅阻尼槽和多条连接槽，所述主阻尼槽和各所述辅阻尼槽分别与所述阻尼槽相连通，多条所述辅阻尼槽对称地设于所述主阻尼槽的两侧，所述主阻尼槽和其相邻的所述辅阻尼槽之间、相邻的两条所述辅阻尼槽之间分别通过至少一所述连接槽相连通。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，所述高压区和所述低压区各设有一个所述阻尼槽，各所述阻尼槽呈圆弧形，位于所述低压区的阻尼槽于顺时针方向朝向所述高压区的一端设有所述多级阻尼槽组，位于所述高压区的所述阻尼槽于顺时针方向朝向所述低压区的一端设有所述多级阻尼槽组。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，所述主阻尼槽呈圆弧形并位于所述阻尼槽其中心线的延长线上。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，各所述辅阻尼槽呈圆弧形并平行于所述主阻尼槽设置。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，所述主阻尼槽的长度大于各所述辅阻尼槽的长度。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，沿远离所述主阻尼槽的方向，各所述辅阻尼槽的长度依次减少。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，各所述阻尼槽的另一端设有球形阻尼槽。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，所述主阻尼槽的横截面和所述辅阻尼槽的横截面可呈U形、V形或矩形。

如上所述的柱塞泵配流盘，其中，所述主阻尼槽的宽度和所述辅阻尼槽的宽度大于所述连接槽的宽度。

与现有技术相比，本发明提出的柱塞泵配流盘具有如下特点和优点：

本发明提出的柱塞泵配流盘，在阻尼槽的端部设有多级阻尼槽组，多级阻尼槽组采用类似于树叶脉络的仿生结构，与树叶脉络类似，主阻尼槽和辅阻尼槽之间，相邻辅阻尼槽之间通过连接槽进行连通，以使主阻尼槽和多个辅阻尼槽对油液进行多级分流，能够有效降低流量脉动及振动噪声。

本发明提出的柱塞泵配流盘能够有效减小柱塞泵流量脉动和柱塞泵内部空化，进而减小柱塞泵内部压力冲击，降低工作噪音，增强机械使用寿命。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明提出的柱塞泵配流盘的结构示意图；

图2为本发明中多级阻尼槽组的结构示意图；

图3为本发明中盘体的局部剖视图；

图4为本发明中柱塞泵的示意图。

附图标记说明：

100、柱塞泵配流盘； 10、盘体；

20、阻尼槽； 30、多级阻尼槽组；

31、主阻尼槽； 32、辅阻尼槽；

33、连接槽； 40、球形阻尼槽；

200、柱塞泵。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

本发明提出一种柱塞泵配流盘100，如图1至图4所示，柱塞泵配流盘100包括盘体10，盘体10的顶面上具有高压区和低压区，高压区内和低压区内分别设有阻尼槽20，各阻尼槽20相互隔离，且各阻尼槽20的端部分别设有多级阻尼槽组30，各多级阻尼槽组30包括主阻尼槽31、多条辅阻尼槽32和多条连接槽33，主阻尼槽31和各辅阻尼槽32分别与阻尼槽20相连通，多条辅阻尼槽32对称地设于主阻尼槽31的两侧，主阻尼槽31和其相邻的辅阻尼槽32之间、相邻的两条辅阻尼槽32之间分别通过至少一连接槽33相连通。

本发明提出的柱塞泵配流盘100，在阻尼槽20的端部设有多级阻尼槽组30，多级阻尼槽组30采用类似于树叶脉络的仿生结构，与树叶脉络类似，主阻尼槽31和辅阻尼槽32之间，相邻辅阻尼槽32之间通过连接槽33进行连通，以使主阻尼槽31和多个辅阻尼槽32对油液进行多级分流，能够有效降低流量脉动及振动噪声。

本发明提出的柱塞泵配流盘100能够有效减小柱塞泵流量脉动和柱塞泵内部空化，进而减小柱塞泵内部压力冲击，降低工作噪音，增强机械使用寿命。

在本发明一个可选的实施方式中，高压区内和低压区内各设有一个阻尼槽20，各阻尼槽20呈圆弧形，且两个阻尼槽20相对于盘体10的中心对称设置，位于低压区的阻尼槽20于顺时针方向朝向高压区的一端设有多级阻尼槽组30，位于高压区的阻尼槽20于顺时针方向朝向低压区的一端设有多级阻尼槽组30。

在本发明中，在柱塞泵200工作过程中，每个柱塞腔随缸体圆周运动进而周期性地与高压区内的阻尼槽、低压区内的阻尼槽相接触，当各柱塞腔离开高压油区(低压油区)向低压油区(高压油区)过渡的过程中，柱塞腔首先与主阻尼槽31相连通，而后再与各辅阻尼槽32相连通。由于主阻尼槽31和各辅阻尼槽32的多级连接结构与树叶脉络类似，当柱塞腔与主阻尼槽31相连通时，油液通过连接槽33依次进入相邻辅阻尼槽32中，增大了实际配流面积，降低流量脉动。

在本发明一个可选的实施方式中，主阻尼槽31位于阻尼槽20中心线的延长线上。阻尼槽20呈圆弧形，阻尼槽20的中心线为圆弧线，该中心线的延长线能够形成为一个闭合的圆，主阻尼槽31位于上述闭合的圆上。

在该实施方式一个可选的例子中，各辅阻尼槽32平行于主阻尼槽31设置。

在一个可选的例子中，各辅阻尼槽32等间距设置。

在一个可选的例子中，各辅阻尼槽32其远离阻尼槽20一端的端点位于从盘体10顶面圆心延伸出的同一条射线上。

在本发明一个可选的实施方式中，主阻尼槽31的长度大于各辅阻尼槽32的长度。

在该实施方式一个可选的例子中，在主阻尼槽31两侧且沿远离主阻尼槽31的方向，各辅阻尼槽32的长度依次减少。

在本发明一个可选的实施方式中，多级阻尼槽组30采用二级分流的形式，即在主阻尼槽31的两侧分别设有一个辅阻尼槽32，主阻尼槽31成为一级阻尼槽，辅阻尼槽32成为二级阻尼槽。

在本发明另一个可选的实施方式中，多级阻尼槽组30采用三级分流形式，即在主阻尼槽31的两侧分别设有两个辅阻尼槽32，主阻尼槽31成为一级阻尼槽，邻近主阻尼槽31的辅阻尼槽32成为二级阻尼槽，距离主阻尼槽31稍远的辅阻尼槽32为三级阻尼槽。

在本发明再一个可选的实施方式中，多级阻尼槽组30采用N级分流形式，即在主阻尼槽31的两侧分别设有N-1个辅阻尼槽32，主阻尼槽31成为一级阻尼槽，邻近主阻尼槽31的辅阻尼槽32成为二级阻尼槽，之后依次排列，距离主阻尼槽31最远的辅阻尼槽32为N级阻尼槽。

在本发明中，主阻尼槽31与其相邻的辅阻尼槽32之间、相邻的两个辅阻尼槽32之间通过类似树叶脉络的连接槽33进行连通，多个连接槽33对称均匀分布在主阻尼槽31或辅阻尼槽32的两侧。

本发明一个可选的实施方式中，相邻的两个辅阻尼槽32其远离阻尼槽20一端的端点与盘体10顶面圆心连接形成的包角均以恒值或有序数列进行设置，相邻的两个辅阻尼槽32之间的间距也以恒值或有序数列进行设置。

在本发明一个可选的实施方式中，主阻尼槽31的横截面和辅阻尼槽32的横截面分别呈U形，具有降低流量脉动，进而消声降噪的效果。

在本发明另一个可选的实施方式中，主阻尼槽31的横截面和辅阻尼槽32的横截面分别呈V形。

在本发明一个可选的实施方式中，阻尼槽20的另一端设有球形阻尼槽40，球形阻尼槽40与阻尼槽20相连通，以轻微降低流量脉动和冲击。

在该实施方式一个可选的例子中，球形阻尼槽40与阻尼槽20相连通且呈1/4球形。

在本发明另一个可选的实施方式中，阻尼槽20的另一端也设有多级阻尼槽组30。

在本发明一个可选的实施方式中，主阻尼槽31的宽度和辅阻尼槽32的宽度大于连接槽33的宽度。

在本发明一个可选的实施方式中，主阻尼槽31的深度、辅阻尼槽32的深度和连接槽33的深度分别小于阻尼槽20的深度。

在本发明一个可选的例子中，主阻尼槽31其远离阻尼槽20一端的端点、各辅阻尼槽32其远离阻尼槽20一端的端点分别呈圆形。

当柱塞腔开始进入多级阻尼槽组30的区域，首先与主阻尼槽31端部的半圆槽相接触，在此过程配中配流面积不断扩大，油液流动至运动至连各连接槽33和各辅阻尼槽32后，油液过流面积增加，在通过第二级配流面积时(与主阻尼槽31相邻的辅阻尼槽32的位置处)，配流面积台阶式增大，柱塞腔每运动至下一级辅阻尼槽32，配流面积均呈台阶性增加，在该区域过渡过程中，配流面积分梯度台阶性增加，有利于减小流体流量脉动大小。

在一个针对本发明提出的柱塞泵配流盘100的一项实验中，通过更换不同类型配流盘结构，针对某型号柱塞泵进行仿真结果分析，其结果如下表所示：

配流盘结构	无阻尼槽配流	三角阻尼槽配流	本发明提出的柱塞泵配流盘
				流量脉动率	130.70％	43.59％	32.15％

结果表明本发明提出的柱塞泵配流盘100能较好降低柱塞泵出口处流量脉动率，效果优于目前常用三角阻尼槽配流结构。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (9)

1.一种柱塞泵配流盘，具有盘体，其特征在于，所述盘体的顶面上设有高压区和低压区，所述高压区内和所述低压区内分别开设有阻尼槽，各所述阻尼槽的端部分别设有多级阻尼槽组，各所述多级阻尼槽组包括主阻尼槽、多条辅阻尼槽和多条连接槽，所述主阻尼槽和各所述辅阻尼槽分别与所述阻尼槽相连通，多条所述辅阻尼槽对称地设于所述主阻尼槽的两侧，所述主阻尼槽和其相邻的所述辅阻尼槽之间、相邻的两条所述辅阻尼槽之间分别通过至少一所述连接槽相连通；油液通过所述连接槽由所述主阻尼槽依次进入相邻所述辅阻尼槽中，以对所述油液进行多级分流并增大了实际配流面积。

2.如权利要求1所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，所述高压区和所述低压区各设有一个所述阻尼槽，各所述阻尼槽呈圆弧形，位于所述低压区的所述阻尼槽于顺时针方向朝向所述高压区的一端设有所述多级阻尼槽组，位于所述高压区的所述阻尼槽于顺时针方向朝向所述低压区的一端设有所述多级阻尼槽组。

3.如权利要求1或2所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，所述主阻尼槽呈圆弧形并位于所述阻尼槽其中心线的延长线上。

4.如权利要求3所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，各所述辅阻尼槽呈圆弧形并平行于所述主阻尼槽设置。

5.如权利要求1或2所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，所述主阻尼槽的长度大于各所述辅阻尼槽的长度。

6.如权利要求5所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，沿远离所述主阻尼槽的方向，各所述辅阻尼槽的长度依次减少。

7.如权利要求2所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，各所述阻尼槽的另一端设有球形阻尼槽。

8.如权利要求1所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，所述主阻尼槽的横截面和所述辅阻尼槽的横截面呈U形、V形或矩形。

9.如权利要求1所述的柱塞泵配流盘，其特征在于，所述主阻尼槽的宽度和所述辅阻尼槽的宽度大于所述连接槽的宽度。