CN115095497B - 一种柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柱塞泵，其包括第一缸体，安装有第一圆锥滚子轴承；转动轴，通过第一圆锥滚子轴承同轴转动于第一缸体内；斜盘，两个，且关于转动轴的径向对称，均安装于转动轴上且轴向截面呈梯形；两组滑靴，数量等同且分别滑移于对应的斜盘端面上，两组滑靴关于两斜盘连接面对称；第二缸体，同轴安装于第一缸体上，且和第一缸体上均开设有用于吸排油且与外界连通的过油道；柱塞，有两组，一组柱塞滑移于第一缸体内，另一组柱塞滑移于第二缸体内；两组柱塞数量等同且每组柱塞数量与每组滑靴的数量相同，柱塞与滑靴球铰连接；过油道与柱塞滑移的滑移孔连通。本申请具有减轻轴向力对第一圆锥滚子轴承影响的效果。

Description

一种柱塞泵

技术领域

本申请涉及液压设备的技术领域，尤其是涉及一种柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是的一个重要装置，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。

相关技术中，参照图1，公开了一种柱塞泵，其包括缸体900和柱塞220，缸体900内开设有转动腔920、吸油口930和排油口940；缸体900中心处转动连接有驱动轴950，驱动轴950两端均通过轴承与缸体900转动连接；驱动轴950置于转动腔920内的一端同轴固定连接有轴向截面为梯形的转块960，转块960上安装有限位件，转块960的端面设置有连接盘980，连接盘980上浮动连接滑靴650，滑靴650与转块960抵接，限位件用于对连接盘980进行限位，以使连接盘980与转块960相对滑移。缸体900内还开设有滑槽990，柱塞220滑移连接于滑槽990内，柱塞220能够球铰连接于滑靴650内。缸体900内还开设有油槽991，油槽991与吸油口930、排油口940和滑槽990连通。柱塞泵工作时，动力源驱动驱动轴950的转动，驱动轴950带动转块960的转动，转块960通过长短边的交替，使得滑靴650在转块960上滑动，滑靴650产生轴向位移，从而推动柱塞220做往复运动，从而改变滑槽990容积从而实现吸排油。

针对上述相关技术，发明人发现存在以下缺陷：由于柱塞220向内滑移时，容积减小，滑槽990内油液受到挤压，压力增高，于是油液会给柱塞220一个向外的轴向力；若轴向力太大，则驱动轴950两侧的轴承尺寸会变大，导致缸体900无法安装，若选用轴承太小，则承受轴向力有限，寿命达不到使用要求。

发明内容

为了减轻轴向力对轴承的影响，本申请提供一种柱塞泵，采用如下技术方案：

一种柱塞泵，包括：

第一缸体；安装有第一圆锥滚子轴承；

转动轴，通过所述第一圆锥滚子轴承同轴转动连接于所述第一缸体内；

斜盘，有两个，且关于所述转动轴的径向对称，两所述斜盘均安装于所述转动轴上，所述斜盘的轴向截面呈梯形；

滑靴，有两组，两组所述滑靴的数量等同，并且分别相对滑移连接于对应的所述斜盘端面上，两组所述滑靴关于两所述斜盘连接面对称；

第二缸体，同轴安装于所述第一缸体上，并且所述第一缸体和所述第二缸体上均开设有用于吸排油且与外界连通的过油道；

柱塞，设置有两组，一组所述柱塞滑移连接于所述第一缸体内，另一组所述柱塞滑移连接于所述第二缸体内，所述柱塞的滑移方向均与所述转动轴的轴线平行；两组所述柱塞数量等同且每组所述柱塞数量与每组所述滑靴的数量相同，所述柱塞球铰连接于所述滑靴内；所述过油道与所述柱塞滑移的滑移孔连通。

通过采用上述技术方案，柱塞泵工作时，转动轴带动斜盘的转动，使得滑靴在斜盘上滑动，滑靴产生轴向位移，从而推动柱塞做往复运动，从而改变柱塞滑移的滑移孔容积，从而实现柱塞泵的吸排油；

由于在斜盘的两侧均设置有柱塞，且两侧柱塞的位置完全对称，因此两侧柱塞产生的轴向力会抵消，从而减轻了轴向力对第一圆锥滚子轴承的影响。

可选的，所述转动轴同轴套设且滑移连接有转动块，两所述斜盘均同轴套设且滑移连接于所述转动轴；一所述斜盘一体成型于所述转动块的一端面上，另一所述斜盘一体成型于所述转动块的另一端面上。

可选的，所述转动轴同轴套设且滑移连接有转动块，两所述斜盘均同轴套设且滑移连接于所述转动轴；一所述斜盘可拆卸连接于所述转动块的一端面上，另一所述斜盘可拆卸连接于所述转动块的另一端面上。

可选的，所述转动块的两端面上均开设有环形的定位槽以及沿所述转动块两端面周向开设有多个平键槽；两所述斜盘的端面上均固定连接有环形的定位块以及平键，所述定位块能够卡接于所述定位槽内，所述平键能够卡接于所述平键槽内；

所述转动轴上同轴套设且滑移连接有隔套，所述隔套能够与所述斜盘上的定位块抵接；所述转动轴同轴螺纹连接有圆螺母，所述圆螺母能够锁紧所述隔套。

通过采用上述技术方案，先将一斜盘滑移于转动轴上，而后再将转动块滑移于转动轴上，再将另一斜盘滑移于转动轴上，而后将隔套滑移于转动轴上，使其抵紧定位块，而后拧上圆螺母，使得圆螺母锁紧隔套。

可选的，所述转动轴安装所述转动块的一端的直径小于所述转动轴另一端的直径，所述定位块能够与所述转动轴侧壁抵紧。

通过采用上述技术方案，将转动轴设置成阶梯状，可以对一斜盘进行限位，从而便于该斜盘与转动块的安装，在安装另一斜盘时，也能够使得转动块、斜盘和转动轴三者之间连接更紧固。

可选的，所述斜盘上安装有至少两个限位块，两所述限位块分布于所述斜盘直径的两端；所述限位块与所述斜盘端面形成限位间隙；所述斜盘上设置有回程盘，所述回程盘置于所述限位间隙内；一组所述滑靴沿所述回程盘的周向穿设于所述回程盘上。

通过采用上述技术方案，便于回程盘安装，并且能够防止回程盘的脱落；由于使得回程盘位置限制在一个区间内，因此可以保证穿设在回程盘上的滑靴不脱落。

可选的，所述柱塞内部开设有贯穿所述柱塞的第一油道，所述第一油道与所述柱塞滑移的滑移孔连通，所述滑靴内开设有贯穿所述滑靴的第二油道；所述滑靴靠近所述斜盘的端面开设有多个同轴设置的环形槽，相邻所述环形槽之间连通。

通过采用上述方案，设置第一油道和第二油道的目的是，排油时，油会通过第一油道进入滑靴内，在滑靴内形成油膜，从而减小滑靴与柱塞之间的摩擦力，而后流出第二油道，在环形槽内形成高压油膜，高压油膜作用在滑靴底部产生反向推力，从而抵消部分柱塞对滑靴的轴向力。

可选的，所述第一缸体以及第二缸体上均安装有集油套，两所述集油套内均开设有分油槽和集油槽，所述分油槽和所述集油槽均与所述过油道连通；在一所述集油套上开设有第一吸油口和第一排油口，所述第一吸油口与对应的所述分油槽连通，所述第一排油口与对应的所述集油槽连通；另一所述集油套开设有第二吸油口和第二排油口，所述第二吸油口与对应的所述分油槽连通，所述第二排油口与对应的所述集油槽连通。

通过采用上述技术方案，第一缸体和第二缸体均只需要一个吸油口以及一个排油口，即可实现多个过油道的吸排油，从而节约成本，且大大节约了布置管路的空间，使得柱塞泵整体结构更加紧凑。

可选的，一所述过油道连通有两单向阀，一所述单向阀只能进油且与所述分油槽连通，一所述单向阀只能排油且与所述集油槽连通。

可选的，所述转动轴轴心固定连接有转速传感器。

通过采用上述技术方案，设置转速传感器检测转动轴的转速的目的是，能够及时地调节转动轴的转速，从而调节吸排油量。

综上所述，本申请存在至少以下有益效果：

1、通过在斜盘的两侧均设置柱塞，并且使得两侧柱塞的位置完全对称，从而使得柱塞产生的轴向力抵消，从而减轻了轴向力对转动轴的影响。

2、设置限位块，以使限位块与斜盘端面形成限位间隙的目的是，便于安装回程盘，防止回程盘脱落；由于使得回程盘位置限制在一个区间内，因此可以保证穿设在回程盘上的滑靴不脱落。

3、通过设置第一油道和第二油道的目的是，排油时，油会通过第一油道进入滑靴内，在滑靴内形成油膜，从而减小滑靴与柱塞之间的摩擦力，而后流出第二油道，在环形槽内形成高压油膜，高压油膜作用在滑靴底部产生反向推力，从而抵消部分柱塞对滑靴的轴向力。

4、在第一缸体和第二缸体上套设集油套，并在两集油套内均开设集油槽和分油槽的目的是，第一缸体和第二缸体均只需要一个吸油口以及一个排油口，即可实现多个过油道的吸排油，从而节约成本，且大大节约了布置管路的空间，使得柱塞泵整体结构更加紧凑。

附图说明

图1是相关技术中柱塞泵的剖面视图；

图2是本申请柱塞泵的整体结构示意图；

图3是本申请中隐藏支撑壳体和第二缸体后整体结构的剖面视图；

图4是斜盘与转动块之间分体连接的爆炸视图；

图5是斜盘与转动块之间分体连接另一视角的爆炸视图

图6是滑靴的整体结构示意图；

图7是图3中A部分的结构示意图；

图8是本申请隐藏第一缸体后整体结构的剖面视图。

附图标记说明：100、集油套；110、分油槽；120、集油槽；130、第一吸油口；140、第一排油口；200、第一缸体；210、第一圆锥滚子轴承；220、柱塞；221、第一油道；230、单向阀；240、过油道；250、第一卸油道；300、支撑壳体；310、滚针轴承；320、出油孔；400、第二缸体；410、第二圆锥滚子轴承；420、内油腔；430、第二吸油口；440、第二排油口；450、第二卸油道；500、转动轴；510、隔套；520、圆螺母；530、转动杆；600、斜盘；610、定位块；620、平键；630、回程盘；640、限位块；650、滑靴；651、环形槽；652、第二油道；700、转动块；710、定位槽；720、平键槽；800、密封圈；900、缸体；920、转动腔；930、吸油口；940、排油口；950、驱动轴；960、转块；980、连接盘；990、滑槽；991、油槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图1-附图8，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作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。

本申请实施例公开一种柱塞泵。参照图2，作为柱塞泵的一实施方式，该柱塞泵可以包括两集油套100、第一缸体200、支撑壳体300、第二缸体400和转动轴500，其中一集油套100同轴套设于第一缸体200上，并且通过螺栓与第一缸体200连接，该集油套100上一体成型有内外法兰盘，外法兰盘用于连接外界的动力源（例如，电机、减速机等）；内法兰盘与第一缸体200通过螺栓连接。第一缸体200与支撑壳体300通过螺栓同轴连接，支撑壳体300通过螺栓与第二缸体400连接。另一集油套100同轴套设于第二缸体400上，并且其上一体成型有内法兰盘，内法兰盘与第二缸体400通过螺栓连接。转动轴500同轴转动连接于第一缸体200内，并延伸至支撑壳体300内，且与第一缸体200旋转密封。

参照图3，第一缸体200上安装有第一圆锥滚子轴承210，转动轴500通过第一圆锥滚子轴承210与第一缸体200转动连接。

第一缸体200内沿转动轴500周向滑移连接有多个柱塞220，柱塞220的滑移方向与转动轴500的轴向平行。本实施方式中，柱塞220设置有九个，并且沿转动轴500周向均匀分布。在第一缸体200上安装有两组单向阀230，每组单向阀230均为个，一组单向阀230只用于进油，一组单向阀230只用于排油。在第一缸体200内开设有9个过油道240，9个过油道240均与对应柱塞220滑移的滑移孔连通，一过油道240连通有两个单向阀230。

在集油套100内开设有环形的分油槽110和环形的集油槽120，在集油套100上开设有单一的第一吸油口130和单一的第一排油口140，第一吸油口130和第一排油口140的轴线均与转动轴500的轴线垂直；并且第一吸油口130与分油槽110连通，分油槽110与9个进油的单向阀230连通；第一排油口140与集油槽120连通，集油槽120与9个排油的单向阀230连通。

另外，为了在柱塞泵开始工作前，对第一圆锥滚子轴承210进行润滑，在第一缸体200内开设有多个第一卸油道250，第一卸油道250的一端与外界连通，另一端与第一圆锥滚子轴承210安装处连通。本实施方式中，第一卸油道250开设有3个，并且沿第一缸体200周向均匀分布。

转动轴500置于支撑壳体300内的一端开设有外花键（图中未显示），且直径小于转动轴500置于第一缸体200内的直径。柱塞泵还包括斜盘600和转动块700，斜盘600有两个，两个斜盘600均安装于转动块700上且轴向截面呈梯形。转动块700同轴套设且滑移连接于转动轴500上，且转动块700内壁一体成型有与外花键适配的内花键。

为了实现斜盘600与转动块700的安装，一实施方式是，两斜盘600均与转动块700一体成型；阶梯状的转动轴500可以对转动块700在转动轴500上的滑移进行限位；

参照图4和图5，另一实施方式是，两斜盘600与转动块700分体设置；在转动块700两端面上均同轴开设有环形的定位槽710以及沿其周向均匀开设有多个平键槽720，本实施方式中，平键槽720开设有4个。在两斜盘600端面均一体成型有与定位槽710适配的定位块610以及与平键槽720适配的平键620，定位块610能够卡接于定位槽710内，平键620能够卡接于平键槽720内。

参照图3，在转动轴500上同轴套设且滑移连接有隔套510，隔套510能够与远离第一缸体200的斜盘600上的定位块610抵接。在转动轴500同轴螺纹连接有圆螺母520，圆螺母520能够锁紧隔套510。

参照图4和图5，在两斜盘600上均抵接有回程盘630，并且在斜盘600上通过螺栓安装有至少两限位块640，本实施方式中采用两个限位块640，两限位块640分布于回程盘630直径的两端。限位块640与斜盘600端面之间形成限位间隙，回程盘630置于限位间隙内，且能够与限位块640抵接。沿回程盘630的周向均匀开设有多个放置孔，本实施方式中，放置孔开设有9个。两斜盘600上均设置有9个滑靴650，滑靴650穿设于对应的放置孔内，且与斜盘600端面抵接，柱塞220球铰连接于滑靴650内。

参照图6和图7，需要说明的是，在滑靴650远离柱塞220的一面同轴开设有开设有多个环形槽651，相邻环形槽651之间连通。在柱塞220内开设有第一油道221，第一油道221贯穿柱塞220；在滑靴650内开设有第二油道652，第二油道652贯穿滑靴650，且与环形槽651连通。在排油时，柱塞220滑移的滑移孔内的部分油会通过第一油道221进入滑靴650，在滑靴650内形成油膜，以减小柱塞220与滑靴650之间的摩擦力，而后再通过第二油道652进入环形槽651内，从而形成高压油膜，并对滑靴650产生反推力，从而能够抵消大部分柱塞220对滑靴650的轴向力。

另外，参照图3和图7，在柱塞泵工作时，流出滑靴650的高压油会通过第一缸体200与转动轴500之间的缝隙以及充斥于整个第一缸体200内，因此第一卸油道250，还可以用于将充斥的油液排出。

参照图8，在支撑壳体300内安装有滚针轴承310，转动块700通过滚针轴承310与支撑壳体300转动连接，转动块700径向外圈作为滚针轴承310的内支撑圈使用；转动块700所受滑靴650给予的径向力全部作用在滚针轴承310上。另外，沿支撑壳体300外壁周向开设有多个出油孔320，本实施方式中，出油孔320均匀开设3个。通过设置出油孔320可以在柱塞泵工作时，将支撑壳体300内的油液排出。在第二缸体400内同轴安装有第二圆锥滚子轴承410，转动轴500通过第二圆锥滚子轴承410与第二缸体400转动连接。

另外，在第二缸体400内同轴开设有内油腔420，内油腔420与第二圆锥滚子轴承410处连通；为了在柱塞泵工作前，对第二圆锥滚子轴承410进行润滑，在第二缸体400内还开设有多个第二卸油道450，第二卸油道450与内油腔420连通。本实施方式中，第二卸油道450有3个，且沿第二缸体400周向均匀分布。

另外，在第二缸体400内沿其轴线也滑移连接有9个柱塞220，并且与第一缸体200上的柱塞220位置对应，该柱塞220可以球铰连接于对应滑靴650内；并且该柱塞220开设有同样的第一油道221，对应的滑靴650开设有同样的第二油道652。在柱塞泵工作时，第二卸油道450用于将充斥的油液排出。

在第二缸体400上同样安装有两组单向阀230，每组单向阀230有9个；一组单向阀230用于进油，一组单向阀230用于排油，进油的单向阀230轴线与转动轴500轴线平行，排油的单向阀230轴线与转动轴500轴线垂直。设置两组单向阀230轴线垂直的目的是，可以减小第二缸体400的长度，以减轻第二缸体400的重量。在第二缸体400内开设有9个过油道240，9个过油道240均与对应柱塞220滑移的滑移孔连通，一过油道240连通有两个单向阀230。

另外，在第二缸体400套设的集油套100上同样开设有环形的分油槽110和环形的集油槽120，在该集油套100上开设有单一的第二吸油口430和单一的第二排油口440，第二吸油口430与分油槽110连通，分油槽110与进油的9个单向阀230连通；第二排油口440与集油槽120连通，集油槽120与排油的9个单向阀230连通。

第一缸体200与第二缸体400同轴均套设有密封圈800，用以防止柱塞泵内的油液流至外界。

为了能够测量转动轴500的转速，转动轴500同轴固定连接有转动杆530，转动杆530穿出第二缸体400与外界的转速传感器连接，转速传感器可以通过测量转动杆530的转速进而得到转动轴500的转速。转动杆530与第二缸体400旋转密封。

本实施例的实施原理为：

在柱塞泵工作前，预先通过第一卸油道250、第二卸油道450和出油孔320向柱塞泵内通油，以对柱塞泵内部滑动、转动以及轴承进行润滑；而后使得外界动力源驱动转动轴500转动，转动轴500带动斜盘600转动，使得滑靴650在斜盘600上滑动，滑靴650产生轴向位移，以推动柱塞220做往复运动，以改变供柱塞220滑移的滑移孔内的容积，从而实现吸排油；在柱塞泵工作过程中，柱塞泵内的油液部分会通过第一卸油道250、第二卸油道450和出油孔320排出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依次限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (4)

1.一种柱塞泵，其特征在于，包括：

第一缸体（200），安装有第一圆锥滚子轴承（210），并且开设有多个第一卸油道（250），所述第一卸油道（250）的一端与外界连通，另一端与所述第一圆锥滚子轴承（210）安装处连通；

转动轴（500），其一端通过所述第一圆锥滚子轴承（210）同轴转动连接于所述第一缸体（200）内；

斜盘（600），有两个，且关于所述转动轴（500）的轴向对称，两所述斜盘（600）均安装于所述转动轴（500）上，所述斜盘（600）的轴向截面呈梯形；所述转动轴（500）同轴套设且滑移连接有转动块（700），两所述斜盘（600）均同轴套设且滑移连接于所述转动轴（500）；一所述斜盘（600）可拆卸连接于所述转动块（700）的一端面上，另一所述斜盘（600）可拆卸连接于所述转动块（700）的另一端面上；所述转动块（700）的两端面上均开设有环形的定位槽（710）以及沿所述转动块（700）两端面周向开设有多个平键槽（720）；两所述斜盘（600）的端面上均固定连接有环形的定位块（610）以及平键（620），所述定位块（610）能够卡接于所述定位槽（710）内，所述平键（620）能够卡接于所述平键槽（720）内；所述转动轴（500）上同轴套设且滑移连接有隔套（510），所述隔套（510）能够与所述斜盘（600）上的定位块（610）抵接；所述转动轴（500）同轴螺纹连接有圆螺母（520），所述圆螺母（520）能够锁紧所述隔套（510）；

滑靴（650），有两组，两组所述滑靴（650）的数量等同，并且分别相对滑移连接于对应的所述斜盘（600）端面上，两组所述滑靴（650）关于两所述斜盘（600）的连接面轴向对称；

第二缸体（400），与所述第一缸体（200）同轴安装于所述转动轴的另一端上，并且所述第一缸体（200）和所述第二缸体（400）上均开设有用于吸排油且与外界连通的过油道（240）；

柱塞（220），设置有两组，一组所述柱塞（220）滑移连接于所述第一缸体（200）内，另一组所述柱塞（220）滑移连接于所述第二缸体（400）内，所述柱塞（220）的滑移方向均与所述转动轴（500）的轴线平行；两组所述柱塞（220）数量等同且每组所述柱塞（220）数量与每组所述滑靴（650）的数量相同，所述柱塞（220）球铰连接于所述滑靴（650）内；所述过油道（240）与所述柱塞（220）滑移的滑移孔连通；所述柱塞（220）内部开设有贯穿所述柱塞（220）的第一油道（221），所述第一油道（221）与所述柱塞（220）滑移的滑移孔连通，所述滑靴（650）内开设有贯穿所述滑靴（650）的第二油道（652）；所述滑靴（650）靠近所述斜盘（600）的端面开设有多个同轴设置的环形槽（651），相邻所述环形槽（651）之间连通；所述第一缸体（200）以及第二缸体（400）上均安装有集油套（100），两所述集油套（100）内均开设有分油槽（110）和集油槽（120），所述分油槽（110）和所述集油槽（120）均与所述过油道（240）连通；在一所述集油套（100）上开设有第一吸油口（130）和第一排油口（140），所述第一吸油口（130）与对应的所述分油槽（110）连通，所述第一排油口（140）与对应的所述集油槽（120）连通；另一所述集油套（100）开设有第二吸油口（430）和第二排油口（440），所述第二吸油口（430）与对应的所述分油槽（110）连通，所述第二排油口（440）与对应的所述集油槽（120）连通；其中一个所述过油道（240）连通有两单向阀（230），一所述单向阀（230）只能进油且与所述分油槽（110）连通，另一所述单向阀（230）只能排油且与所述集油槽（120）连通。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞泵，其特征在于，所述转动轴（500）安装所述转动块（700）的一端的直径小于所述转动轴（500）另一端的直径，所述定位块（610）能够与所述转动轴（500）侧壁抵紧。

3.根据权利要求1或2所述的一种柱塞泵，其特征在于，所述斜盘（600）上安装有两个限位块（640），两所述限位块（640）分布于所述斜盘（600）直径的两端；所述限位块（640）与所述斜盘（600）端面形成限位间隙；所述斜盘（600）上设置有回程盘（630），所述回程盘（630）置于所述限位间隙内；一组所述滑靴（650）沿所述回程盘（630）的周向穿设于所述回程盘（630）上。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞泵，其特征在于，所述转动轴（500）轴心固定连接有转速传感器。

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