CN204610163U - 双转向恒压变量轴向柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双转向恒压变量轴向柱塞泵，包括泵体、泵盖，固定在泵盖上的出油阀块和进油阀块，泵盖上设有第一油口和第二油口；其特征在于：出油阀块上设有出油口，出油阀块内设有第一出油通道，及第二出油通道，第一出油通道上设有第一出油单向阀，第二出油通道上设有第二出油单向阀；进油阀块上设有进油口，进油阀块内设有第一进油通道，及第二进油通道，第一进油通道上设有第一进油单向阀，第二进油通道上设有第二进油单向阀。解决柱塞泵在传动轴正转和反转两种工况下，进、出油口需要互换才能输出高压油液的缺点，保证液压泵在进油管道、出油管道不变的情况下，可靠、稳定输出喷油系统需要的高压油液。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压传动部件，尤其是涉及一种双转向恒压变量轴向柱塞泵。
背景技术
世界各国早在六、七十年代就对船用柴油机排放建立了相应的法规制度，通过严格的法规推动了船用柴油机排放控制技术的进步。中国为了防治发动机污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，制定了《船舶压燃式发动机排放污染物排放限值及测量方法》排放法规，初定在2016年1月1号起实施。这就迫使船用柴油机生产企业开发新技术，设计新的方案来保证产品满足排放标准。
目前，降低船用柴油机排放指标的关键技术主要有以下四点：一，燃烧系统优化；二，喷油系统优化；三，配气系统优化；四，增压系统优化。其中柴油机先进的喷油系统——高压共轨技术成为业内人士关注的焦点。它通过高压油泵将高压油输送到公共供油管，通过公共供油管内的油压精确控制，来大幅度减少柴油机供油压力随发动机转速变化，开辟了降低柴油机排放的新途径。但是大功率船用柴油机由于工况特殊性，带动高压油泵工作的传动轴有正转和反转2种工况。这样高压油泵就必须满足在正转和反转的工况下都能正常工作，保证输出高压油液压力稳定。目前，市场上无成熟的双转向恒压变量轴向柱塞泵。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种双转向恒压变量轴向柱塞泵，解决柱塞泵在传动轴正转和反转两种工况下，进、出油口需要互换才能输出高压油液的缺点，保证液压泵在进油管道、出油管道不变的情况下，可靠、稳定输出喷油系统需要的高压油液。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双转向恒压变量轴向柱塞泵，包括由泵体和泵盖组成的泵壳，固定在泵盖上的出油阀块和进油阀块，泵盖上设有第一油口和第二油口，泵壳内设有传动部分；其特征在于：所述出油阀块固定在泵盖右侧，出油阀块上设有出油口，出油阀块内设有用以连通所述第一油口和出油口的第一出油通道，及用以连通所述第二油口和出油口的第二出油通道，所述第一出油通道上设有仅允许液压油从第一油口流向出油口的第一出油单向阀，所述第二出油通道上设有仅允许液压油从第二油口流向出油口的第二出油单向阀；所述进油阀块固定在泵盖左侧，进油阀块上设有进油口，进油阀块内设有用以连通所述第一油口和进油口的第一进油通道，及用以连通所述第二油口和进油口的第二进油通道，所述第一进油通道上设有仅允许液压油从进油口流向第一油口的第一进油单向阀，所述第二进油通道上设有仅允许液压油从进油口流向第二油口的第二进油单向阀。
上述传动部分包括缸体、配油盘、传动轴、柱塞滑靴组件、回程盘、球承、碟型弹簧、变量盘、滑板、密封端盖、无内圈满轨短圆柱滚子轴承，有内圈满轨短圆柱滚子轴承，传动轴通过有内圈满轨短圆柱滚子轴承装配在泵体中，滑板固定在变量盘上，缸体组件与传动轴用渐开线花键联接，球承装在缸体颈部位置，柱塞滑靴组件装在回程盘上的孔内，柱塞滑靴组件装在缸体孔内，通过球承内碟形弹簧压缩力作用于回程盘把滑靴压紧在滑板面，配油盘装配在泵盖的配油面。
为了满足各船用柴油机生产企业对降低污染物排放的迫切需求，推动先进的高压共轨喷油技术在船用柴油机上应用。上述泵壳内还设有变量控制部分，变量控制部分包括压力控制阀、过渡板、变量滑块、变量活塞、顶盖螺母、锁紧螺母、左法兰、复位弹簧、阻尼螺钉、右法兰，左法兰和右法兰通过内六角螺钉固定在泵体法兰面处，变量活塞的左密封端伸入左法兰以在左法兰内形成左腔，变量活塞的右密封端伸入右法兰以在右法兰内形成右腔，变量活塞通过变量滑块作用了变量盘，所述复位弹簧支撑在左法兰和变量活塞之间，所述过渡板通过内六角螺钉装配在泵体对应螺纹口位置处，压力控制阀装配在过渡板上平面，压力控制阀用以控制变量活塞的左右滑移，压力控制阀的回油口，第一口，第二口分别对应过渡板上平面的回油口，第一口，第二口，过渡板上的第一口分别与出油口和左法兰内的左腔连通，过渡板上的第二口与右法兰内的右腔连通。
本液压泵通过左法兰，变量活塞，右法兰构成一组执行控制油缸，结合压力控制阀及过渡板构成一套液压控制系统。压力控制阀的第一油口与液压泵的出油口和左腔连通，随着液压泵出油口处的油液压力升高，驱动压力控制阀内的阀芯动作，压力控制阀根据设定弹簧预紧力控制执行油缸左、右腔油液的流量及压力，从而推动执行变量活塞左右动作，实现调整最高压力的功能。当液压泵出油口油液压力低于压力控制阀设定的压力时，执行控制油缸的左腔进高压油液推动变量活塞向右移动到最大位置，此时液压泵大排量输出油液，保证出油口油液压力的持续升高；当液压泵出油口油液压力达到压力控制阀设定的压力时，执行控制油缸的右腔进高压油液推动变量活塞向左移动到小排量位置，此时液压泵小排量输出油液，补充系统所需油液，保证出油口油液压力稳定在压力控制阀设定值范围内，节能效果显著，变量活塞的左右滑移通过变量滑块带动变量盘改变倾角来实现泵排量改变。
上述左法兰的安装面上装配有左限位螺杆，左限位螺杆伸入左法兰与变量活塞的左端限位配合；所述右法兰的安装面上装配有右限位螺杆，右限位螺杆伸入右法兰与变量活塞的右端限位配合。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：油液通过出油阀块内的第一出油单向阀和第二出油单向阀控制，保证液压泵在正转工况和反转工况下，都是通过出油阀块把系统需要的高压油液输出到固定的液压泵出油口位置；油液通过进油阀块内的第一进油单向阀和第二进油单向阀控制，保证液压泵在正转工况和反转工况下，都是通过进油阀块控制液压泵进油的流向，自动选择液压泵低压进油口，保证液压泵工作过程中进油流道得到充足油液补充。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例变量机构示意图；
图3为本实用新型实施例出油阀块示意图；
图4为本实用新型实施例进油阀块示意图；
图5为本实用新型实施例的液压原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图所示，为本实用新型的一个优选实施例。
一种双转向恒压变量轴向柱塞泵，包括由泵体3和泵盖18组成的泵壳，固定在泵盖18上的出油阀块28和进油阀块29，泵盖18上设有第一油口A和第二油口B，泵壳内设有传动部分。
出油阀块28固定在泵盖18右侧，出油阀块28上设有出油口281，出油阀块28内设有用以连通第一油口A和出油口281的第一出油通道282，及用以连通第二油口B和出油口281的第二出油通道283，第一出油通道282上设有仅允许液压油从第一油口A流向出油口281的第一出油单向阀27a，第二出油通道283上设有仅允许液压油从第二油口B流向出油口281的第二出油单向阀27b。
进油阀块29固定在泵盖18左侧，进油阀块29上设有进油口291，进油阀块29内设有用以连通第一油口A和进油口291的第一进油通道292，及用以连通第二油口B和进油口291的第二进油通道293，第一进油通道292上设有仅允许液压油从进油口291流向第一油口A的第一进油单向阀30a，第二进油通道293上设有仅允许液压油从进油口291流向第二油口B的第二进油单向阀30b。
动部分包括缸体15、配油盘16、传动轴10、柱塞滑靴组件14、回程盘13、球承12、碟型弹簧11、变量盘6、滑板7、密封端盖9、无内圈满轨短圆柱滚子轴承17，有内圈满轨短圆柱滚子轴承8，传动轴10通过有内圈满轨短圆柱滚子轴承8装配在泵体3中，滑板7固定在变量盘6上，缸体组件15与传动轴10用渐开线花键联接，球承12装在缸体15颈部位置，柱塞滑靴组件14装在回程盘13上的孔内，柱塞滑靴组件14装在缸体15孔内，通过球承12内碟形弹簧11压缩力作用于回程盘13把滑靴14压紧在滑板7面，配油盘16装配在泵盖18的配油面。
泵壳内还设有变量控制部分，变量控制部分包括压力控制阀1、过渡板2、变量滑块4、变量活塞5、顶盖螺母19、锁紧螺母20、左法兰21、复位弹簧22、阻尼螺钉23、右法兰24，左法兰21和右法兰24通过内六角螺钉固定在泵体3法兰面处，变量活塞5的左密封端伸入左法兰21以在左法兰21内形成左腔Q1，变量活塞5的右密封端伸入右法兰24以在右法兰24内形成右腔Q2，变量活塞5通过变量滑块4作用于变量盘6，所述复位弹簧22支撑在左法兰21和变量活塞5之间，所述过渡板2通过内六角螺钉装配在泵体对应螺纹口位置处，压力控制阀1装配在过渡板2上平面，压力控制阀1用以控制变量活塞5的左右滑移，压力控制阀1的回油口，第一口，第二口分别对应过渡板2上平面的回油口t，第一口a，第二口b，过渡板2上的第一口a分别与出油口281和左法兰21内的左腔Q1连通，过渡板2上的第二口b与右法兰24内的右腔Q2连通。
左法兰21的安装面上装配有左限位螺杆26，左限位螺杆26伸入左法兰21与变量活塞5的左端限位配合；所述右法兰24的安装面上装配有右限位螺杆25，右限位螺杆25伸入右法兰24与变量活塞5的右端限位配合。
本柱塞泵的运行情况如下：轴向柱塞泵的传动轴10由船用柴油机的飞轮带动旋转，传动轴10与缸体15用渐开线花键联接，带动缸体15旋转，同时多个柱塞滑靴组件14绕传动轴10的中心线旋转，通过球承内碟形弹簧11压缩力作用于回程盘13将滑靴14紧压在与轴线成一定倾斜角度的变量盘6上，利用与传动轴10平行的多个柱塞滑靴组件14在缸体15柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来完成吸油和压油的循环动作。变量活塞5与左法兰21，右法兰24的内孔构成一组执行油缸，变量活塞5通过变量滑块4带动变量盘6改变倾角来实现泵排量改变。
当船用柴油机的飞轮在正转或反转工况条件运行时，液压泵进油口291油液通过进油阀块29内部的第一进油单向阀30a或第二进油单向阀30b来自动选择液压泵低压侧流道位置，及时可靠把油液供应到液压泵在不同工况下的第一进油口A或第二油口B位置，保证液压泵进油口油液稳定在2MPa左右。
当船用柴油机的飞轮在正转或反转工况条件运行时，液压泵输出油液通过出油阀块28内部的第一出油单向阀27a或第二出油单向阀27b把高压油液导入到出油阀块28内固定出油口281的法兰位置，保证出油管道内持续稳定输出高压油液。
该款液压泵通过左法兰21、变量活塞5和右法兰24构成一组执行油缸，结合压力控制阀1及过渡板2构成一套液压控制系统。压力控制阀1的第一口与液压泵的出油口281和左腔Q1连通，随着液压泵出油口281处的油液压力升高，驱动压力控制阀1内的阀芯动作，压力控制阀1根据设定弹簧预紧力控制执行油缸左腔Q1、右腔Q2油液的流量及压力，从而推动执行变量活塞5左右动作，实现调整最高压力的功能。当液压泵出油口281油液压力低于压力控制阀设定的压力时，执行控制油缸的左腔Q1进高压油液推动变量活塞5向右移动到最大位置，此时液压泵大排量输出油液，保证出油口281油液压力的持续升高；当液压泵出油口281油液压力达到压力控制阀1设定的压力时，执行控制油缸的右腔Q2进高压油液推动变量活塞5向左移动到小排量位置，此时液压泵小排量输出油液，补充系统所需油液，保证出油口油液压力稳定在压力控制阀设定值范围内，节能效果显著，变量活塞5的左右滑移通过变量滑块4带动变量盘6改变倾角来实现泵排量改变。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双转向恒压变量轴向柱塞泵，包括由泵体(3)和泵盖(18)组成的泵壳，固定在泵盖(18)上的出油阀块(28)和进油阀块(29)，泵盖(18)上设有第一油口(A)和第二油口(B)，泵壳内设有传动部分；其特征在于：
所述出油阀块(28)固定在泵盖(18)右侧，出油阀块(28)上设有出油口(281)，出油阀块(28)内设有用以连通所述第一油口(A)和出油口(281)的第一出油通道(282)，及用以连通所述第二油口(B)和出油口(281)的第二出油通道(283)，所述第一出油通道(282)上设有仅允许液压油从第一油口(A)流向出油口(281)的第一出油单向阀(27a)，所述第二出油通道(283)上设有仅允许液压油从第二油口(B)流向出油口(281)的第二出油单向阀(27b)；
所述进油阀块(29)固定在泵盖(18)左侧，进油阀块(29)上设有进油口(291)，进油阀块(29)内设有用以连通所述第一油口(A)和进油口(291)的第一进油通道(292)，及用以连通所述第二油口(B)和进油口(291)的第二进油通道(293)，所述第一进油通道(292)上设有仅允许液压油从进油口(291)流向第一油口(A)的第一进油单向阀(30a)，所述第二进油通道(293)上设有仅允许液压油从进油口(291)流向第二油口(B)的第二进油单向阀(30b)。
2.根据权利要求1所述的双转向恒压变量轴向柱塞泵，其特征在于：所述传动部分包括缸体(15)、配油盘(16)、传动轴(10)、柱塞滑靴组件(14)、回程盘(13)、球承(12)、碟型弹簧(11)、变量盘(6)、滑板(7)、密封端盖(9)、无内圈满轨短圆柱滚子轴承(17)，有内圈满轨短圆柱滚子轴承(8)，传动轴(10)通过有内圈满轨短圆柱滚子轴承(8)装配在泵体(3)中，滑板(7)固定在变量盘(6)上，缸体组件(15)与传动轴(10)用渐开线花键联接，球承(12)装在缸体(15)颈部位置，柱塞滑靴组件(14)装在回程盘(13)上的孔内，柱塞滑靴组件(14)装在缸体(15)孔内，通过球承(12)内碟形弹簧(11)压缩力作用于回程盘(13)把滑靴(14)压紧在滑板(7)面，配油盘(16)装配在泵盖(18)的配油面。
3.根据权利要求2所述的双转向恒压变量轴向柱塞泵，其特征在于：所述泵壳内还设有变量控制部分，变量控制部分包括压力控制阀(1)、过渡板(2)、变量滑块(4)、变量活塞(5)、顶盖螺母(19)、锁紧螺母(20)、左法兰(21)、复位弹簧(22)、阻尼螺钉(23)、右法兰(24)，左法兰(21)和右法兰(24)通过内六角螺钉固定在泵体(3)法兰面处，变量活塞(5)的左密封端伸入左法兰(21)以在左法兰(21)内形成左腔(Q1)，变量活塞(5)的右密封端伸入右法兰(24)以在右法兰(24)内形成右腔(Q2)，变量活塞(5)通过变量滑块(4)作用于变量盘(6)，所述复位弹簧(22)支撑在左法兰(21)和变量活塞(5)之间，所述过渡板(2)通过内六角螺钉装配在泵体对应螺纹口位置处，压力控制阀(1)装配在过渡板(2)上平面，压力控制阀(1)用以控制变量活塞(5)的左右滑移，压力控制阀(1)的回油口，第一口，第二口分别对应过渡板(2)上平面的回油口(t)，第一口(a)，第二口(b)，过渡板(2)上的第一口(a)分别与出油口(281)和左法兰(21)内的左腔(Q1)连通，过渡板(2)上的第二口(b)与右法兰(24)内的右腔(Q2)连通。
4.根据权利要求3所述的双转向恒压变量轴向柱塞泵，其特征在于：所述左法兰(21)的安装面上装配有左限位螺杆(26)，左限位螺杆(26)伸入左法兰(21)与变量活塞(5)的左端限位配合；所述右法兰(24)的安装面上装配有右限位螺杆(25)，右限位螺杆(25)伸入右法兰(24)与变量活塞(5)的右端限位配合。
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