CN116857178A - 一种柱塞式动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压技术领域，公开了一种柱塞式动力装置，该柱塞式动力装置包括缸体、多个柱塞组件及分设于缸体两侧的斜盘和配流盘，配流盘与缸体的一端滑动连接，缸体具有多个柱塞腔；每个柱塞组件均包括柱塞和滑靴，柱塞滑动设置于对应的柱塞腔中，柱塞包括沿其自身轴线方向贯穿的第一通道；滑靴与斜盘滑动连接，滑靴包括沿其自身轴线方向贯穿的第二通道，滑靴与柱塞球面连接并密封配合，第一通道与第二通道连通，第二通道中安装有阀组件；配流盘设有进油通道，斜盘设有储油腔，储油腔朝向缸体的一端敞口；吸油行程时，进油通道与第一通道连通，储油腔通过阀组件与第二通道连通。该柱塞式动力装置改善了柱塞组件吸油能力不理想的问题。

Description

一种柱塞式动力装置

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种柱塞式动力装置。

背景技术

现有技术中，柱塞泵及液压马达的应用十分广泛。而柱塞组件则是柱塞泵及液压马达的重要组成部分，柱塞组件主要用于实现柱塞泵及液压马达的吸油和压油功能。现有技术中，柱塞泵及液压马达的缺陷在于，柱塞组件的吸油能力不太理想。

发明内容

本发明提供了一种柱塞式动力装置，用于改善柱塞组件吸油能力不理想的问题。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种柱塞式动力装置包括斜盘、配流盘、缸体和多个柱塞组件，其中，所述斜盘和所述配流盘分设于所述缸体的两侧，所述配流盘与所述缸体远离所述斜盘的一端滑动连接，所述缸体具有与所述多个柱塞一一对应的多个柱塞腔；每个所述柱塞组件均包括柱塞和滑靴，所述柱塞滑动设置于对应的所述柱塞腔中，且所述柱塞包括沿其自身轴线方向贯穿的第一通道；所述滑靴与所述斜盘滑动连接，且所述滑靴包括沿其自身轴线方向贯穿的第二通道，所述滑靴与所述柱塞球面连接并密封配合，所述第一通道与所述第二通道连通，所述第二通道中安装有阀组件；

所述配流盘设有进油通道，所述斜盘设有储油腔，所述储油腔朝向所述缸体的一端敞口；吸油行程时，所述进油通道与所述第一通道连通，所述储油腔通过所述阀组件与所述第二通道连通。

使用本申请提供的柱塞式动力装置时，柱塞组件吸油行程时，柱塞远离滑靴的一端能够经配流盘的进油通道进油，滑靴远离柱塞的一端能够经斜盘的储油腔及上述阀组件进油，实现柱塞双向吸油；相比于柱塞单侧进油，吸油阻力更小，吸油能力更强，能够提高自吸转速，使得柱塞式动力装置的吸油能力更为理想。

可选地，所述滑靴包括底座和固设于所述底座的球头部，所述底座与所述斜盘滑动连接；

所述柱塞具有用于与所述球头部配合的球窝，所述球头部转动设置于所述球窝中，并与所述球窝密封配合。

可选地，所述储油腔为弧形槽，且所述弧形槽的延伸方向所在圆的圆心位于所述斜盘的轴线上。

可选地，所述阀组件具有第一油路和第二油路；吸油行程时，在油液的作用下，所述第一油路连通所述储油腔与所述第二通道；压油行程时，所述第一油路被阻断，所述第二油路与所述第二通道连通，且所述第二油路能够供油至所述滑靴与所述斜盘之间的摩擦面，以在所述滑靴与所述斜盘之间的摩擦面形成静压油膜支撑。

可选地，所述阀组件包括外壳、垫片、弹性件和压盘，所述外壳安装于所述第二通道中，并具有沿所述第二通道的延伸方向贯穿的腔体，所述腔体包括沿所述底座指向所述球头部的方向依次设置的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且沿所述底座指向所述球头部的方向，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的孔径依次增大，所述第三通孔远离所述第二通孔的一端为收口结构；

所述垫片位于所述第二通孔中，并能够覆盖所述第一通孔；所述压盘位于所述第三通孔中，所述弹性件一端与所述垫片抵接，另一端与所述压盘抵接，且所述弹性件始终处于压缩状态，所述第三通孔与所述第二通道通过所述压盘连通；所述垫片设有至少一个阻尼孔，所述阻尼孔连通所述第一通孔与所述第二通孔。

可选地，所述压盘具有沿所述底座指向所述球头部的方向贯通的豁口或第四通孔，所述豁口或所述第四通孔连通所述第二通孔与所述第三通孔。

可选地，所述滑靴远离所述柱塞的一端的端面设有耐磨层。

可选地，多个所述柱塞腔绕所述缸体的周向均布。

可选地，所述柱塞式动力装置为柱塞泵。

可选地，所述柱塞式动力装置为柱塞式液压马达。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种柱塞式动力装置的剖视图(部分结构未示出)；

图2为本发明实施例提供的一种柱塞式动力装置中的斜盘和柱塞组件剖开后的结构示意图；

图3为图2所示柱塞式动力装置中斜盘的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种柱塞式动力装置中柱塞组件的剖视图；

图5为图4的B处放大图；

图6为本发明实施例提供的一种柱塞式动力装置中阀组件的剖视图。

图标：1-斜盘；11-储油腔；2-配流盘；3-柱塞组件；31-柱塞；311-第一通道；32-滑靴；321-第二通道；322-底座；323-球头部；4-阀组件；41-外壳；42-垫片；421-阻尼孔；43-弹性件；44-压盘；5-耐磨层；6-缸体。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种柱塞式动力装置包括斜盘1、配流盘2、缸体6和多个柱塞组件3，其中，斜盘1和配流盘2分设于缸体6的两侧，配流盘2与缸体6远离斜盘1的一端滑动连接，缸体6具有与多个柱塞组件3一一对应的多个柱塞腔；每个柱塞组件3均包括柱塞31和滑靴32，柱塞31滑动设置于对应的柱塞腔中，且柱塞31包括沿其自身轴线方向贯穿的第一通道311；滑靴32与斜盘1滑动连接，且滑靴32包括沿其自身轴线方向贯穿的第二通道321，滑靴32与柱塞31球面连接并密封配合，第一通道311与第二通道321连通，第二通道321中安装有阀组件4；配流盘2设有进油通道，斜盘1设有储油腔11，储油腔11朝向缸体6的一端敞口；吸油行程时，进油通道与第一通道311连通，储油腔11通过阀组件4与第二通道321连通。使用本实施例提供的柱塞式动力装置时，柱塞组件3吸油行程时，柱塞31远离滑靴32的一端能够经配流盘2的进油通道进油，滑靴32远离柱塞31的一端能够经斜盘1的储油腔11及上述阀组件进油，实现柱塞31双向吸油；相比于柱塞31单侧进油，吸油阻力更小，吸油能力更强，能够提高自吸转速，使得柱塞式动力装置的吸油能力更为理想。

不难理解，柱塞31与滑靴32之间的密封为动密封，储油腔11位于滑靴32在斜盘1表面的运行轨迹上。此外，柱塞组件3的数量为奇数，例如，7个或者9个等。上述多个柱塞腔可以绕缸体6的周向均匀分布。

值的说明的是，本实施例中提到的柱塞式动力装置可以为柱塞泵也可以为柱塞式液压马达。

请继续参照图2，具体设置上述滑靴32时，滑靴32可以包括底座322和固设于底座322的球头部323，底座322与斜盘1滑动连接。柱塞31具有用于与球头部323配合的球窝(图中未标注)，滑靴32的球头部323转动设置于球窝中，并与球窝密封配合。示例性地，滑靴32的底座322与球头部323可以为一体成型结构。

如图3所示，一种可选的实现方式中，储油腔11为弧形槽，且该弧形槽的延伸方向所在的圆A的圆心O位于斜盘1的轴线上，以便于斜盘1上储油腔11的设置。

当然，储油腔11的形状不限于此，例如，在其他实现方式中，储油腔11也可以为多个间隔设置的半球状凹坑，各半球状凹坑分布于同一圆周上，该圆周的圆心位于斜盘1的轴线上。

一种具体的实现方式中，如图4和图5所示，第二通道321中安装有阀组件4，阀组件4具有第一油路和第二油路。吸油行程时，在油液的作用下，第一油路连通储油腔11与第二通道321。压油行程时，第一油路被阻断，第二油路与第二通道321连通，且第二油路能够供油至滑靴32与斜盘1之间的摩擦面，以在滑靴32与斜盘1之间的摩擦面形成静压油膜支撑。静压油膜支撑的形成，能够润滑滑靴32与斜盘1之间的摩擦面，减小滑靴32与斜盘1之间的摩擦损耗，从而延长滑靴32和斜盘1的使用寿命。

如图6所示，一种可选的实现方式中，阀组件4包括外壳41、垫片42、弹性件43和压盘44，外壳41安装于第二通道321中，并具有沿第二通道321的延伸方向贯穿的腔体，该腔体包括沿底座322指向球头部323的方向依次设置的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且沿底座322指向球头部323的方向，第一通孔、第二通孔和第三通孔的孔径依次增大，第三通孔远离第二通孔的一端为收口结构。示例性地，阀组件4可以通过外壳41与第二通道321螺纹连接。外壳41可以为分体式结构，以便于垫片42、弹性件43以及压盘44的设置；弹性件43可以为弹簧。

进一步地，垫片42位于第二通孔中，并能够覆盖第一通孔。压盘44位于第三通孔中，弹性件43一端与垫片42抵接，另一端与压盘44抵接，且弹性件43始终处于压缩状态，第三通孔与第二通道321通过压盘44连通。垫片42设有至少一个阻尼孔421，阻尼孔421连通第一通孔与第二通孔。本实施例中，对垫片42上阻尼孔421的数量不作限定，例如，阻尼孔421的数量可以为一个、两个或者三个等。

在柱塞组件3的吸油行程时，在油液的推动作用下，垫片42脱离第一通孔、并朝向压盘44的方向移动压缩弹性件43，第一通孔、第二通孔及第三通孔依次连通，形成上述第一油路，进入储油腔11的油液能够经上述第一油路进入第二通道321。也就是说，进入储油腔11的油液流经垫片42与第一通孔之间的间隙后，依次流经第二通孔、第三通孔并进入第二通道321，从而实现滑靴32侧进油。配流盘2所在一侧则是油液经进油通道进行第一通道311。

在柱塞组件3的压油行程时，垫片42盖设于第一通孔，第一油路被阻断。第一通孔、阻尼孔421、第二通孔及第三通孔依次连通，形成上述第二油路，该第二油路与第二通道321连通，且第二油路能够供油至滑靴32与斜盘1之间的摩擦面，以使一小部分高压油进入滑靴32与斜盘1之间的摩擦面形成静压油膜支撑。也就是说，压油行程时，第二通道321中的油液能够经压盘44、第三通孔、第二通孔、阻尼孔421及第一通孔进入滑靴32与斜盘1这二者的摩擦面。配流盘2所在一侧则是油液经第一通道311排出至排油通道。

具体设置上述压盘44时，一种可选的实现方式中，压盘44具有沿底座322指向球头部323的方向贯通的豁口，豁口连通第三通孔与第二通道321。也就是说，压盘44的外边缘处有豁口，第三通孔与第二通道321通过压盘44外边缘处的豁口连通。本实施例中，对压盘44上豁口的数量不作限定，例如，豁口的数量可以为一个、两个或者三个等。

另一种可选的实现方式中，压盘44具有沿底座322指向球头部323的方向贯通的第四通孔，第四通孔连通第二通孔与第三通孔。本实施例中，对压盘44上第四通孔的数量不作限定，例如，第四通孔的数量可以为一个、两个或者三个等。

一种具体的实现方式中，滑靴32远离柱塞31的一端的端面设有耐磨层5，以减小滑靴32相对斜盘1滑动过程中的磨损，进一步提高滑靴32的使用寿命。示例性地，耐磨层5可以为铜层，可以采用热处理粉末冶金等工艺加工于滑靴32的底座。

本实施例中提到的柱塞式动力装置的其他结构可以参照现有技术，例如，该柱塞式动力装置还包括壳体和驱动轴，其中，壳体具有容纳腔，驱动轴转动设置于壳体，且驱动轴的第一端伸出壳体。沿驱动轴的第一端指向第二端的方向，斜盘1和配流盘2依次空套于驱动轴上，且斜盘1相对驱动轴倾斜设置，斜盘1和配流盘2均固定于容纳腔中；缸体6固套于驱动轴上，并位于斜盘1与配流盘2之间。也就是说，斜盘1和配流盘2均套设于驱动轴且能够相对驱动轴转动，缸体6套设于驱动轴上，并与驱动轴固定连接，能够随驱动轴同步转动。

值得说明的是，柱塞式动力装置工作过程中，壳体的容纳腔中充满油液，油液能够通过滑靴32与斜盘1之间的间隙进入到斜盘1的储油腔11，从而在柱塞组件3的吸油行程中，储油腔11中的油液能够经阀组件4及滑靴32的第二通道321进入柱塞组件3。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种柱塞式动力装置，其特征在于，包括斜盘、配流盘、缸体和多个柱塞组件，其中，所述斜盘和所述配流盘分设于所述缸体的两侧，所述配流盘与所述缸体远离所述斜盘的一端滑动连接，所述缸体具有与所述多个柱塞一一对应的多个柱塞腔；每个所述柱塞组件均包括柱塞和滑靴，所述柱塞滑动设置于对应的所述柱塞腔中，且所述柱塞包括沿其自身轴线方向贯穿的第一通道；所述滑靴与所述斜盘滑动连接，且所述滑靴包括沿其自身轴线方向贯穿的第二通道，所述滑靴与所述柱塞球面连接并密封配合，所述第一通道与所述第二通道连通，所述第二通道中安装有阀组件；

所述配流盘设有进油通道，所述斜盘设有储油腔，所述储油腔朝向所述缸体的一端敞口；吸油行程时，所述进油通道与所述第一通道连通，所述储油腔通过所述阀组件与所述第二通道连通。

2.根据权利要求1所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述滑靴包括底座和固设于所述底座的球头部，所述底座与所述斜盘滑动连接；

所述柱塞具有用于与所述球头部配合的球窝，所述球头部转动设置于所述球窝中，并与所述球窝密封配合。

3.根据权利要求1所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述储油腔为弧形槽，且所述弧形槽的延伸方向所在圆的圆心位于所述斜盘的轴线上。

4.根据权利要求1所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述阀组件具有第一油路和第二油路；吸油行程时，在油液的作用下，所述第一油路连通所述储油腔与所述第二通道；压油行程时，所述第一油路被阻断，所述第二油路与所述第二通道连通，且所述第二油路能够供油至所述滑靴与所述斜盘之间的摩擦面，以在所述滑靴与所述斜盘之间的摩擦面形成静压油膜支撑。

5.根据权利要求4所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述阀组件包括外壳、垫片、弹性件和压盘，所述外壳安装于所述第二通道中，并具有沿所述第二通道的延伸方向贯穿的腔体，所述腔体包括沿所述底座指向所述球头部的方向依次设置的第一通孔、第二通孔和第三通孔，且沿所述底座指向所述球头部的方向，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的孔径依次增大，所述第三通孔远离所述第二通孔的一端为收口结构；

所述垫片位于所述第二通孔中，并能够覆盖所述第一通孔；所述压盘位于所述第三通孔中，所述弹性件一端与所述垫片抵接，另一端与所述压盘抵接，且所述弹性件始终处于压缩状态，所述第三通孔与所述第二通道通过所述压盘连通；所述垫片设有至少一个阻尼孔，所述阻尼孔连通所述第一通孔与所述第二通孔。

6.根据权利要求5所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述压盘具有沿所述底座指向所述球头部的方向贯通的豁口或第四通孔，所述豁口或所述第四通孔连通所述第二通孔与所述第三通孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述滑靴远离所述柱塞的一端的端面设有耐磨层。

8.根据权利要求1-6任一项所述的柱塞式动力装置，其特征在于，多个所述柱塞腔绕所述缸体的周向均布。

9.根据权利要求1-6任一项所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述柱塞式动力装置为柱塞泵。

10.根据权利要求1-6任一项所述的柱塞式动力装置，其特征在于，所述柱塞式动力装置为柱塞式液压马达。