CN116733712A - 叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，具有前后两组背对背安装的传动轴、壳体组件、斜盘、转子组件、配油盘部件，分别与外中间体联接成一体，组成背对背安装的前后各一的双泵；前泵由前泵‑传动轴带动转子组件旋转工作，后泵由后泵‑传动轴带动转子组件旋转工作；前泵‑传动轴通过花键连接套与后泵‑传动轴连接，实现动力的传递。与传统的大排量轴向柱塞泵比，本发明叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵具有结构紧凑，可高转速、重载大流量、较低噪音、更节能及较长使用寿命的特点。

Description

叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵

技术领域

本发明涉及一种叶轮增压斜盘式轴向柱塞泵。

背景技术

工业重型装备，在我国的国民经济发展中具有非常重要的地位，体现了我国的综合国力，关系着国民经济命脉和国家安全。而重型装备的液压系统，对其核心动力元件-液压泵，提出了越来越高的要求。特别是大排量、重载、伺服电机高转速驱动的轴向柱塞泵的应用需求越来越广。现有的重载大排量（300ml/r以上）轴向柱塞泵由于结构体积的限制，很难满足高转速、低噪音等要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高转速、重载大流量、较低噪音的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵。

本发明的技术解决方案是：

一种叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：具有前后两组背对背安装的传动轴、壳体组件、斜盘、转子组件、配油盘部件，分别与外中间体联接成一体，组成背对背安装的前后各一的双泵；前泵由前泵-传动轴带动转子组件旋转工作，后泵由后泵-传动轴带动转子组件旋转工作；前泵-传动轴通过花键连接套与后泵-传动轴连接，实现动力的传递；所述外中间体外部设有一个公共进油口，一个前泵出油口，一个后泵出油口；两个出油口可合流实现大排量供油，也可单独组成各自的两个液压回路；外中间体具有前泵的吸油流道及压油流道，具有叶轮腔及叶轮增压腔，其吸油流道与叶轮增压腔相通，压油流道与前泵出油口接通；叶轮腔中装有叶轮；内中间体安装于外中间体内；内中间体具有后泵的吸油流道及压油流道，其吸油流道与外中间体的叶轮增压腔相接通，压油流道与外中间体的后泵出油口相接通。

外中间体叶轮腔内装有半开式叶轮，半开式叶轮安装于花键连接套的花键外径上，外中间体上公共进油口的油液通过叶轮增压，加注入外中间体的叶轮增压腔，增压后分别进入前后泵的各自的吸油腔流道，实现对双泵的增压供油，以提升转速。

内、外中间体具有前、后两个分别从叶轮增压腔通过节流孔向前侧、后侧泵内部零件进行冲洗冷却的通道，以实现对高转速零部件的润滑及冷却。

前泵、后泵的壳体组件结构相同，均包括：变量活塞中部横孔中安装有拔杆，通过紧定螺钉定位固定；拔杆下端的球头安插在斜盘上端孔中；变量活塞大端安于壳体上腔内，与挡块形成大活塞腔，其轴线与柱塞泵传动轴轴线平行；变量活塞小端安插在小端法兰孔中，形成小活塞腔，小端法兰通过螺钉安装在壳体的上侧对应孔中；大端法兰通过螺钉安装在壳体的上侧面；小活塞腔与出油口接通，控制阀控制大活塞腔与出油口的接通与断开，来实现变量活塞的左右位移，变量活塞上的拔杆的球头带动斜盘改变倾角α，从而改变柱塞的行程，即改变了柱塞腔容积的大小，从而实现前泵及后泵输出流量的变化。

前泵、后泵壳体组件中，壳体上部装有控制阀，为功率阀；拔杆中安装有顶杆，顶杆下端容腔与小活塞腔接通，顶杆将压力及变量活塞位移（即斜盘的倾角α，也即输出流量变化）反馈至控制阀，以实现前泵、后泵的功率控制。

前泵、后泵除装控制阀（功率阀）外，也可装流量阀、压力阀及其它组合阀，以实现前泵及后泵多种的控制方式。

内中间体通过圆柱销在外中间体内实现周向定位，通过孔用弹性挡圈实现轴向定位。

本发明具有前后两组背对背安装的传动轴、壳体组件、斜盘、转子组件、配油盘等零部件，分别与外中间体联接成一体。具有一个公共进油口，两个出油口，并带有进油口叶轮增压功能，具有内循环冲洗冷却功能，可以实现高转速（≥2000r/min）。将一个大排量泵分成前后两个小排量泵的组合（如500ml/r排量泵由两个250ml/r排量泵组成的双泵实现，360ml/r排量泵由两个180ml/r排量泵组成的双泵实现），可满足重型装备液压系统对大排量、重载高转速且较低噪音轴向柱塞泵的要求。

与传统的大排量轴向柱塞泵比，叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵具有结构紧凑，可高转速、重载大流量、较低噪音、更节能及较长使用寿命的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵的外形图。

图2是本发明所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵的结构图。

图3是图2的A-A剖面图。

图4是本发明所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵的主要零部件分解图。

实施方式

一种叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵结构，前泵由前泵-轴盖1、前泵-传动轴2、壳体组件3、斜盘座4、斜盘5、止推板6、转子组件7、前泵-配油盘8、外中间体9及大轴承16、小轴承17等组成；后泵由后泵-轴盖15、后泵-传动轴14、壳体组件3、斜盘座4、斜盘5、止推板6、转子组件7、后泵-配油盘13、内中间体12、及大轴承16、小轴承17、圆柱销18、孔用弹性挡圈19等组成；中间有花键连接套10和叶轮11。转子组件7由柱塞701、回程盘702、球铰703、弹簧704、垫圈705、缸体706组成，其中柱塞701与缸体706组成密封柱塞腔L3及L4，其容积变大时进行吸油动作，变小时进行排油动作。

叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵由背对背安装的前泵和后泵串联组成，外壳由前泵的壳体组件3和后泵背向安装的壳体组件3与外中间体9通过前后各四个螺钉连接组成。具有一个前泵、后泵共用的公共进油口S，和一个前泵出油口B1，一个后泵出油口B2，位于双泵中部的外中间体9上。

后泵的内中间体12安装于外中间体9内，内中间体12通过圆柱销18实现在外中间体9内的周向定位，通过孔用弹性挡圈19实现轴向定位。内中间体12的出油流道L8与外中间体9的出油口B2相接，内中间体12的吸油流道L7与外中间体9的叶轮增压腔L0相接。

外部动力源电动机（或发动机）通过前泵-传动轴2 带动前泵转子组件7旋转，同时前泵-传动轴2通过花键连接套10带动后泵-传动轴14及后泵转子组件7旋转，实现动力的传递。

动力源带动双泵传动轴高速运转，油液从外部油箱进入公共进油口S，双泵中部花键连接套10上安装有叶轮11，叶轮11将公共进油口S的油液离心旋转，通过叶轮腔L9甩入叶轮增压腔L0，实现柱塞泵进油油液的增压，通常为2~3bar。

叶轮增压腔L0中的经增压的油液经过前泵-配油盘8的吸油流道L1和后泵-配油盘13的吸油流道L2分别压入前泵转子组件7的吸油侧柱塞腔L3和后泵转子组件7的吸油侧柱塞腔L4。当前、后泵柱塞旋转至排油侧时，柱塞腔内油液经过前泵-配油盘8排油流道L5、后泵-配油盘13的排油流道L6，分别进入前泵的出油口B1和后泵出油口B2，实现柱塞双泵对液压系统的供油。

叶轮增压腔L0内分别设计有向左、右侧泵内部零件进行冲洗冷却的节流通道L10、L11，叶轮增压腔的油液压经过通道L10、L11向双泵内腔提供冲洗油液，使高转速运转的内部零部件得到良好的润滑和冷却。

两个背对背安装前泵、后泵壳体组件3分别由小端法兰301，回程弹簧302，弹簧座303，壳体304，变量活塞305，紧定螺钉306，挡块307，大端法兰308，拔杆309，顶杆310，控制阀311等组成。

前泵、后泵壳体组件中，变量活塞305中部横孔中安装有拔杆309，通过紧定螺钉306定位固定。拔杆309下端的球头安插在斜盘5上端孔中。变量活塞305大端安于壳体304上腔内，与挡块307形成大活塞腔，其轴线与柱塞泵传动轴轴线平行；变量活塞305小端安插在小端法兰301孔中，形成小活塞腔，小端法兰301通过螺钉安装在壳体304的上侧对应孔中。大端法兰308通过螺钉安装在壳体304的上侧面。小活塞腔与出油口接通，控制阀311控制大活塞腔与出油口的接通与断开，来实现变量活塞305的左右位移，变量活塞305上的拔杆309的球头带动斜盘5改变倾角α，从而改变柱塞的行程，即改变了柱塞腔容积的大小，从而实现前泵及后泵输出流量的变化。

前泵、后泵壳体组件中，壳体304上部装有功率阀311，拔杆309中安装有顶杆310，顶杆310下端容腔与小活塞腔接通，顶杆310将压力及变量活塞305位移（即斜盘的倾角α，也即输出流量变化）反馈至功率阀311，以实现前泵、后泵的功率控制。前泵、后泵除装功率阀311外，也可装流量阀、压力阀及其它组合阀，以实现前泵及后泵多种的控制方式。

前泵、后泵在液压系统中可作为各自独立的二个液压动力源，也可合流成为一个动力源。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：具有前后两组背对背安装的传动轴、壳体组件、斜盘、转子组件、配油盘部件，分别与外中间体联接成一体，组成背对背安装的前后各一的双泵；前泵由前泵-传动轴带动转子组件旋转工作，后泵由后泵-传动轴带动转子组件旋转工作；前泵-传动轴通过花键连接套与后泵-传动轴连接，实现动力的传递；所述外中间体外部设有一个公共进油口，一个前泵出油口，一个后泵出油口；两个出油口可合流实现大排量供油，也可单独组成各自的两个液压回路；外中间体具有前泵的吸油流道及压油流道，具有叶轮腔及叶轮增压腔，其吸油流道与叶轮增压腔相通，压油流道与前泵出油口接通；叶轮腔中装有叶轮；内中间体安装于外中间体内；内中间体具有后泵的吸油流道及压油流道，其吸油流道与外中间体的叶轮增压腔相接通，压油流道与外中间体的后泵出油口相接通。

2.根据权利要求1所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：外中间体叶轮腔内装有半开式叶轮，半开式叶轮安装于花键连接套的花键外径上，外中间体上公共进油口的油液通过叶轮增压，加注入外中间体的叶轮增压腔，增压后分别进入前后泵的各自的吸油腔流道，实现对双泵的增压供油，以提升转速。

3.根据权利要求2所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：内、外中间体具有前、后两个分别从叶轮增压腔通过节流孔向前侧、后侧泵内部零件进行冲洗冷却的通道，以实现对高转速零部件的润滑及冷却。

4.根据权利要求1、2或3所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：前泵、后泵的壳体组件结构相同，均包括：变量活塞（305）中部横孔中安装有拔杆（309），通过紧定螺钉（306）定位固定；拔杆（309）下端的球头安插在斜盘（5）上端孔中；变量活塞（305）大端安于壳体（304）上腔内，与挡块（307）形成大活塞腔，其轴线与柱塞泵传动轴轴线平行；变量活塞（305）小端安插在小端法兰（301）孔中，形成小活塞腔，小端法兰（301）通过螺钉安装在壳体（304）的上侧对应孔中；大端法兰（308）通过螺钉安装在壳体（304）的上侧面；小活塞腔与出油口接通，控制阀（311）控制大活塞腔与出油口的接通与断开，来实现变量活塞（305）的左右位移，变量活塞（305）上的拔杆（309）的球头带动斜盘（5）改变倾角α，从而改变柱塞的行程，即改变了柱塞腔容积的大小，从而实现前泵及后泵输出流量的变化。

5.根据权利要求4所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：前泵、后泵壳体组件中，壳体（304）上部装有控制阀（311），为功率阀；拔杆（309）中安装有顶杆（310），顶杆（310）下端容腔与小活塞腔接通，顶杆（310）将压力及变量活塞（305）位移反馈至控制阀（311），以实现前泵、后泵的功率控制。

6.根据权利要求1所述的叶轮增压斜盘式轴向柱塞双泵，其特征是：内中间体通过圆柱销在外中间体内实现周向定位，通过孔用弹性挡圈实现轴向定位。