CN214196573U - 一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于轴向柱塞泵技术领域，涉及一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达，所述球铰结构，包括球铰本体和套接在球铰本体外侧壁上的回程盘，球铰本体内设有传动轴连接腔和沿传动轴连接腔外圆周布置的弹簧腔，弹簧腔沿其圆周方向均匀分布有若干弹簧孔，弹簧孔内设有与弹簧紧密配合的柱体，柱体设置在弹簧孔底部，为圆柱体或圆锥体，所述球铰本体的外侧壁为光滑球面，能够减少球铰本体与回程盘之间的摩擦力，所述球铰本体选用塑料一体成型，所述传动轴连接腔内侧壁上设有与传动轴上的齿槽相啮合的花键。本实用新型设计合理，结构紧凑，具有防止弹簧脱落、保证安装和维护效率、提高生产效率、延长使用寿命和提高产品性能等优点。

Description

一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达

技术领域

本实用新型属于轴向柱塞泵技术领域，具体涉及一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置，具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵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。

轴向柱塞泵的主体部分由传动轴带动缸体旋转，使周向均匀分布在缸体缸孔内的柱塞滑靴组件围绕传动轴中心线随着缸体一起转动。球铰结构被大量应用于柱塞泵，是斜盘式轴向柱塞泵的关键零件之一，安装于缸体与球铰之间的中心弹簧处于一个预压缩的初始状态，球铰在预压缩的中心弹簧产生的弹簧力的作用下，压紧回程盘机构，回程盘机构开有与柱塞滑靴组件数相对应的孔，每一回程盘孔扣压在滑靴上表面上，中心弹簧的弹簧力通过球铰与回程盘的力传递作用，最终作用在每一滑靴上表面上，使得滑靴在柱塞泵压力尚未建立起来的时候或者在低压区的时候也能始终贴紧在斜盘面上，保障了轴向柱塞泵的吸油与排油行程的顺利进行，对轴向柱塞泵的正常工作至关重要。

由于球铰在工作过程中易磨损，所以需要定期更换，根据轴向柱塞泵高功率密度特点和要求，其结构非常紧凑，中心弹簧数量的增多和初始预压缩状态，给中心弹簧在缸体和球铰间的安装带来了困难，传统结构的球铰没有设计弹簧的预固定结构，除非使用专业安装辅具，否则在装配过程中很容易出现脱落的情况，对弹簧和球铰的安装造成了极大的不便；另外，现有球铰材质一般为铜合金或钢材，重量较大，这对进一步提高轴向柱塞泵的性能起到了一定的阻碍作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的轴向柱塞泵的球铰与缸体间弹簧不便安装、易脱落，且球铰重量大，不利于提高泵的性能等问题，提供的一种设计合理，结构紧凑，能够提高弹簧安装和维护效率，且在保证高强度，耐磨性，耐高温与耐腐蚀性的同时具有良好抗咬合性和更轻的重量的球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种球铰结构，包括球铰本体和套接在球铰本体外侧壁上的回程盘，所述球铰本体内设有传动轴连接腔和沿传动轴连接腔外圆周布置的弹簧腔，所述弹簧腔沿其圆周方向均匀分布有若干弹簧孔，所述弹簧孔内设有与弹簧紧密配合的圆柱体或圆锥体。

优选的，所述球铰本体的外侧壁为光滑球面。

优选的，所述球铰本体选用450FC30型塑料一体成型，450FC30主要成分为聚醚醚酮PEEK 60-80％、聚四氟乙烯PTFE 5-20％、石墨5-25％，优选的，所述传动轴连接腔和弹簧腔分别设置在球铰本体内的上下两端。

优选的，所述传动轴连接腔内侧壁上设有与传动轴上的齿槽相啮合的花键。

优选的，所述弹簧为圆柱形弹簧。

优选的，所述柱体设置在弹簧孔底部，所述柱体为圆柱体或圆锥体。

一种柱塞泵，包括上述球铰结构。

一种马达，包括上述球铰结构。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达具有以下有益效果：

本实用新型通过在弹簧孔内设置与弹簧配合的柱体，使得在安装过程中，能够通过圆柱体或圆锥体卡紧楔住弹簧，将弹簧紧密连接在弹簧孔内，以避免弹簧在安装过程中出现脱落的情况，进而可以保证安装和维护效率，提高生产效率和延长使用寿命；通过若干弹簧孔的设计，能够增加弹簧的安装数量，可使得轴向柱塞泵在工作过程中，滑靴受力均匀，从而延长轴向柱塞泵的使用寿命；通过球铰本体选用450FC30型塑料一体成型的设计，同时满足了高强度、耐磨性、耐高温、耐腐蚀性与轻量化的需求，能够进一步提高轴向柱塞泵的性能；通过球铰本体外侧壁光滑球面的设计，能够减少球铰本体与回程盘之间的摩擦力，继而提高工作效率。因此，本实用新型设计合理，结构紧凑，具有防止弹簧脱落、提高生产效率、延长使用寿命和提高产品性能等优点。

附图说明

图1为本实用新型一种球铰结构的结构剖视图；

图2为本实用新型中球铰本体的结构剖视图。

其中：球铰本体1、回程盘2、传动轴连接腔3、弹簧腔4、弹簧孔5、弹簧6、柱体7、花键8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型一种球铰结构，如图1-2所示，用于轴向柱塞泵或马达，包括球铰本体1和套接在球铰本体1外侧壁上的回程盘2，所述球铰本体1的外侧壁为光滑球面，能够减少球铰本体1与回程盘2之间的摩擦力，提高工作效率，延长使用寿命，所述球铰本体1内设有传动轴连接腔3和沿传动轴连接腔3外圆周布置的弹簧腔4，具体的，所述传动轴连接腔3和弹簧腔4分别设置在球铰本体1内的上下两端，所述传动轴连接腔3内侧壁上设有与传动轴上的齿槽相啮合的花键8，所述弹簧腔4沿其圆周方向均匀分布有若干弹簧孔5，通过若干弹簧孔5的设计，能够增加弹簧6的安装数量，可使得轴向柱塞泵在工作过程中，滑靴受力均匀，从而延长轴向柱塞泵的使用寿命，所述弹簧6为圆柱形弹簧，所述弹簧孔5内设有与弹簧6紧密配合的柱体7，具体的，所述柱体7为设置在弹簧孔5底部的凸起，所述柱体7选用与弹簧6相配合的圆柱体或圆锥体，通过柱体7能够卡紧楔住弹簧6，将弹簧6紧密连接在弹簧孔5内，以避免弹簧6在安装过程中出现脱落的情况，进而可以保证安装和维护效率，提高生产效率和延长使用寿命。

进一步的，所述球铰本体1选用450FC30型塑料一体成型，替代了成本高且浪费大的通过耐磨铜合金或钢材机械加工而成的球铰，所述450FC30型塑料具有出众的滑动特性，尤其当聚醚醚酮PEEK 70％、聚四氟乙烯PTFE 15％、石墨15％时，适合于严格要求低摩擦系数和耐摩耗用途使用，在汽车领域作为不锈钢和钛的替代品，在机械化工领域常用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件，可明显降低磨损程度和噪音级别，具有更长的使用寿命，同时该材料具有高强度的摩擦学应用，耐磨性好，摩擦系数低，抗化学腐蚀，耐高温等优点，因此，本实用新型球铰本体的设计，同时满足了高强度、耐磨性、耐高温、耐腐蚀性与良好抗咬合性和轻量化的需求，能够进一步提高轴向柱塞泵的性能。

综上所述，本实用新型提供的一种球铰结构及使用该球铰结构的柱塞泵、马达，设计合理，结构紧凑，具有防止弹簧脱落、保证安装和维护效率、提高生产效率、延长使用寿命和提高产品性能等优点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种球铰结构，包括球铰本体(1)和套接在球铰本体(1)外侧壁上的回程盘(2)，其特征在于：所述球铰本体(1)内设有传动轴连接腔(3)和沿传动轴连接腔(3)外圆周布置的弹簧腔(4)，所述弹簧腔(4)沿其圆周方向均匀分布有若干弹簧孔(5)，所述弹簧孔(5)内设有与弹簧(6)紧密配合的柱体(7)。

2.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述球铰本体(1)的外侧壁为光滑球面。

3.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述球铰本体(1)选用450FC30型塑料一体成型。

4.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述传动轴连接腔(3)和弹簧腔(4)分别设置在球铰本体(1)内的上下两端。

5.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述传动轴连接腔(3)内侧壁上设有与传动轴上的齿槽相啮合的花键(8)。

6.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述弹簧(6)为圆柱形弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种球铰结构，其特征在于：所述柱体(7)设置在弹簧孔(5)底部，所述柱体(7)为圆柱体或圆锥体。

8.一种柱塞泵，其特征在于：包括上述权利要求1-7任意一项所述的球铰结构。

9.一种马达，其特征在于：包括上述权利要求1-7任意一项所述的球铰结构。

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