CN115324855A - 一种配油元件及柱塞装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种配油元件及柱塞装置，配油元件上开设两个用于配油的油窗口，两个所述油窗口具有相同的分布圆，所述配油元件具有与缸体配合的工作面；所述工作面的两个所述油窗口之间具有间隔部，所述间隔部开设有两个不连通的油槽，每个所述油槽与相应所述油窗口连通；每个所述油槽沿所述分布圆设置，沿远离相应所述油窗口的方向，所述油槽的深度逐渐减小至零；两个所述油窗口具有轴对称线，两个所述油槽的抵接点位于所述轴对称线上。

Description

一种配油元件及柱塞装置

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种配油元件及柱塞装置。

背景技术

配油元件是液压柱塞泵中必不可少的组成核心零件之一，配油元件的吸油区和排油区是隔离的，现有技术中，吸油区均通过油箱增压以满足柱塞泵工作时的自吸要求，然而，在柱塞装置转速猛增、增压油箱至液压泵进口的管路较长等情况下，仅依靠油箱增压根本无法满足柱塞装置的自吸要求。

发明内容

为了解决现有技术中仅依靠油箱增压无法满足柱塞泵自吸要求的技术问题，本发明提供了一种配油元件及柱塞装置。

根据本发明的一个方面，一种配油元件，用于双向转动的缸体，所述配油元件上开设两个用于配油的油窗口，两个所述油窗口具有相同的分布圆，所述配油元件具有与所述缸体配合的工作面；

所述工作面的两个所述油窗口之间具有间隔部，所述间隔部开设有两个不连通的油槽，每个所述油槽与相应所述油窗口连通；

每个所述油槽沿所述分布圆设置，沿远离相应所述油窗口的方向，所述油槽的深度逐渐减小至零。

根据本发明的至少一个实施方式，两个所述油窗口具有轴对称线，两个所述油槽的抵接点位于所述轴对称线上。

根据本发明的至少一个实施方式，两个所述油窗口具有轴对称线，在所述轴对称线与所述分布圆的相交点的所述工作面开设有盲孔，两个所述油槽均与所述盲孔的壁面抵接，所述盲孔用于在所述缸体的油口连通两个所述油槽时缓冲两个所述油槽的油液之间的压力。

根据本发明的至少一个实施方式，所述油槽沿着所述分布圆方向的横截面为倒三角形的槽，所述油槽具有两个侧壁面，所述两个侧壁面相交位置处形成槽底，所述槽底为线状的棱边，所述棱边在所述工作面上的正投影位于所述分布圆上。

根据本发明的至少一个实施方式，所述油槽的棱边与所述工作面之间具有夹角α，5°≤α≤15°。

根据本发明的至少一个实施方式，所述两个侧壁面之间具有夹角β，30°≤β≤60°。

根据本发明的至少一个实施方式，所述盲孔直径为0.5mm～1.0mm，所述盲孔深度为所述盲孔直径的3～5倍。

一种柱塞装置，所述柱塞装置包括上述的配油元件、用于与所述配油元件配位的缸体，所述缸体为双向转动的机构，所述柱塞装置为柱塞泵或柱塞马达。

本发明的有益效果是：两个油窗口中，一个为排油窗，另一个为吸油窗，工作时，柱塞沿分布圆旋转，当排油结束时，柱塞进入两个油窗口之间的间隔部，使得油槽将排油窗和吸油窗接通，排油窗的高压油液进入吸油窗，实现对吸油窗进行自补偿增压，从而满足柱塞装置的自吸要求。无论油箱压力是否能满足要求，或者液压泵在工作时转速猛增，在配油元件的配油窗不变的情况下，均能满足柱塞泵的自吸要求，避免进口填充不足产生气穴等问题。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本发明的实施方式的配油元件的结构示意图。

图2是转子顺时针旋转时的示意图。

图3是转子逆时针旋转的示意图。

图4是图1中N-N剖视图。

图5是图4中N1-N1剖视图。

附图标记：1-油窗口；2-分布圆；3-轴对称线；4-油槽；5-盲孔；6-工作面；7-转子；8-腰型孔；9-间隔部。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

根据本发明的第一实施方式，提供了一种配油元件，用于双向转动的缸体，配油元件为配油盘或分油盖；配油元件上开设两个用于配油的油窗口1，两个油窗口1具有相同的分布圆2，配油元件具有与缸体配合的工作面6；工作面6的两个油窗口1之间具有间隔部9，间隔部9开设有两个不连通的油槽4，每个油槽4与相应油窗口1连通；每个油槽4沿分布圆2设置，沿远离相应油窗口1的方向，油槽4的深度逐渐减小至零。也就是每个油槽4与相应的油窗口1连通位置处深度最大，每个油槽4离相应的油窗口1最远的位置处设在配油元件的工作面6上，即，每个油槽4离相应的油窗口1最远的位置处的深度为0；或者说，每个油槽4从工作面6开始逐渐沿着分布圆2的方向向下倾斜直至与相应地油窗口1连通。

如图1所示，配油元件呈圆盘状，配油元件的一个端面为与缸体配合的工作面6，工作面6上同一分布圆2上开有两个油窗口1，两个油窗口1之一为吸油窗，另一者为排油窗；缸体旋转，柱塞在缸体的柱塞孔中滑动，柱塞自柱塞孔伸出时，柱塞孔与配油元件之间的围成的体积逐渐缩小，油液经排油窗排油，因体积逐渐缩小，因此排油窗内的油液压力高；柱塞自柱塞孔缩回时，柱塞孔与配油元件之间的围成的体积逐渐增大，；从吸油窗吸油，因体积逐渐增大，因此吸油窗内的油液压力低。

在本领域中，柱塞朝向配油元件的端面距离配油元件工作面6最近时为柱塞的下死点；柱塞朝向配油元件的端面距离配油元件工作面6最远时为柱塞的上死点；吸油窗和配油窗之间有两个过渡区，一个为上死点闭死间隔区，为缸体在吸油窗吸油结束后向排油窗移动的过渡区，即图1所示配油元件中两个油窗口1之间位于上方的空白区，上死点位于上死点闭死间隔区内；另一个为下死点闭死间隔区，为缸体在排油窗排油结束后向吸油窗移动的过渡区，即图1所示配油元件中两个油窗口1之间位于下方的空白区，也即间隔部9，下死点位于下死点闭死间隔区。在配油元件上，上死点和下死点的连线即为下述轴对称线3。

当缸体顺时针旋转时，图1中左边为吸油窗，右边为排油窗时，排油结束后，如图2所示，柱塞进入间隔部9，排油窗的高压油液依次经图1中右边的油槽4、转子7的腰型孔8和图1左边的油槽4进入吸油窗，实现对吸油窗进行自补偿增压的目的，满足柱塞装置的自吸要求。当缸体为逆时针旋转时，图1中左边为排油窗，右边为吸油窗，排油结束后，如图3所示，柱塞进入间隔部9，排油窗的高压油液依次经图1中左边的油槽4、转子7的腰型孔8和图1右边的油槽4进入吸油窗，实现对吸油窗进行自补偿增压的目的，满足柱塞装置的自吸要求。转子7也即上述的缸体，需要说明的是，图2和图3所示转子7为柱塞装置中转子的一部分，仅为示出排油窗的高压油液如何进入吸油窗。转子7与现有技术中的柱塞装置中的转子结构一致或类似，因此，不再详述转子7的具体结构及原理。

如图1所示，油槽4沿分布圆2设置是指，油槽4的横截面沿一轨迹线扫掠形成油槽4，该轨迹线在工作面上的投影与分布圆2重合。

如图4所示，油槽4与油窗口1连通的一端的深度最深，油槽4远离与其连通的油窗口1的一端深度为0。

两个油槽4相对的一端之间的距离为L，设转子7的腰型孔8长度为M，L的取值范围为：M>L≥0，因为油槽4远离与其连通的油窗口1的一端深度为0，因此当L为0时，两个油槽4也是不连通的；L>0时，两个油槽4显然是不能连通的，只能等待柱塞进入间隔区，两个油槽4通过转子7的腰型孔8连通，因此L的值不能超过转子7的腰型孔8长度。需要说明的是，L和M均为弧长。

根据本发明的一个实施方式，两个油窗口1具有轴对称线3，两个油槽4的抵接点位于轴对称线3上。如图1所示，两个油窗口1和两个油槽4均相对轴对称线3对称。两个油槽4的抵接点是指两个油槽4深度为0的端部。

根据本发明的另一个实施方式，如图1所示，两个油窗口1具有轴对称线3，在轴对称线3与分布圆2的相交点的工作面6开设有盲孔5，两个油槽4均与盲孔5的壁面抵接，盲孔5用于在缸体的油口连通两个油槽4时缓冲两个油槽4的油液之间的压力。在转子7的腰型孔8即将沟通两个油槽4时，由于高压油具有较大压力，在沟通瞬间会引起冲击，因在两个油槽4之间开设盲孔5，通过盲孔5吸收高压油液，从而达到缓冲的目的。

根据本发明的一个实施方式，如图1和5所示，油槽4沿着分布圆2方向的横截面为倒三角形的槽，油槽4具有两个侧壁面，两个侧壁面相交位置处形成槽底，槽底为线状的棱边，棱边在工作面上的正投影位于分布圆2上。显而易见的是，油槽4的横截面也可为其他形状，例如圆弧形。将油槽4的横截面设置为倒三角形，一方面，便于加工；另一方面，在油槽4背离对应油窗口1的一端形成为一个点，避免两个油槽4连通。

根据本发明的一个实施方式，如图4所示，油槽4的棱边与工作面6之间具有夹角α，5°≤α≤15°。夹角α在取值时，根据具体的工况确定，夹角α过大，容易导致排油窗的高压油液排出过多造成泄漏，还有可能导致排油窗压力下降过多；夹角α过小，排油窗的高压油液进入吸油窗的量较少，可能无法完全满足自吸要求。优选地，α为7°；进一步优选地，α为10°，进一步优选地，α为12°。

根据本发明的一个实施方式，两个侧壁面之间具有夹角β，30°≤β≤60°。如图5所示，夹角β可根据具体工况设置，夹角β过大，容易导致排油窗的高压油液泄漏，还有可能导致排油窗压力下降过多；夹角β过小，排油窗的高压油液进入吸油窗的量较少，可能无法完全满足自吸要求。优选地，β为35°；进一步优选地，β为40°；进一步优选地，β为50°。

根据本发明的一个实施方式，盲孔5直径d为0.5mm～1.0mm，盲孔5深度h1为盲孔5直径d的3～5倍。盲孔5直径d过大，可能导致两个油槽4提前沟通；盲孔5直径d过小，又可能无法实现缓冲的目的，因此，盲孔5直径d在0.5mm和1.0mm之间时，既能避免两个油槽4提前沟通，又能实现缓冲目的。优选地，盲孔5直径d为0.6mm，进一步优选地，盲孔5直径d为0.8mm，进一步优选地，盲孔5直径d为0.9mm。盲孔5深度h1既要满足缓冲的要求，又要避免堆积过多高压油液，优选地，盲孔5深度h1是盲孔5直径d的3.5倍；进一步优选地，盲孔5深度h1是盲孔5直径d的4倍，进一步优选地，盲孔5深度h1是盲孔5直径d的4.5倍。

本发明还提供了一种柱塞装置，柱塞装置包括上述的配油元件、用于与配油元件配位的缸体，缸体为双向转动的机构，柱塞装置为柱塞泵或柱塞马达。缸体为柱塞泵或柱塞马达的转子。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种配油元件，其特征在于，用于双向转动的缸体，所述配油元件上开设两个用于配油的油窗口，两个所述油窗口具有相同的分布圆，所述配油元件具有与所述缸体配合的工作面；

所述工作面的两个所述油窗口之间具有间隔部，所述间隔部开设有两个不连通的油槽，每个所述油槽与相应所述油窗口连通；

每个所述油槽沿所述分布圆设置，沿远离相应所述油窗口的方向，所述油槽的深度逐渐减小至零。

2.如权利要求1所述的配油元件，其特征在于，两个所述油窗口具有轴对称线，两个所述油槽的抵接点位于所述轴对称线上。

3.如权利要求1所述的配油元件，其特征在于，两个所述油窗口具有轴对称线，在所述轴对称线与所述分布圆的相交点的所述工作面开设有盲孔，两个所述油槽均与所述盲孔的壁面抵接，所述盲孔用于在所述缸体的油口连通两个所述油槽时缓冲两个所述油槽的油液之间的压力。

4.如权利要求1-3任一项所述的配油元件，其特征在于，所述油槽沿着所述分布圆方向的横截面为倒三角形的槽，所述油槽具有两个侧壁面，所述两个侧壁面相交位置处形成槽底，所述槽底为线状的棱边，所述棱边在所述工作面上的正投影位于所述分布圆上。

5.如权利要求4所述的配油元件，其特征在于，所述油槽的棱边与所述工作面之间具有夹角α，5°≤α≤15°。

6.如权利要求4所述的配油元件，其特征在于，所述两个侧壁面之间具有夹角β，30°≤β≤60°。

7.如权利要求3所述的配油元件，其特征在于，所述盲孔直径为0.5mm～1.0mm，所述盲孔深度为所述盲孔直径的3～5倍。

8.一种柱塞装置，其特征在于，所述柱塞装置包括权利要求1-7任一项所述的配油元件、用于与所述配油元件配位的缸体，所述缸体为双向转动的机构，所述柱塞装置为柱塞泵或柱塞马达。

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