CN216922474U - 柱塞泵 - Google Patents

Abstract

一种柱塞泵包括：柱塞缸；可轴向滑动地插入柱塞缸中的多个柱塞；配备在每个柱塞后端的滑靴；斜盘，其具有支撑面，各滑靴推抵于所述支撑面；以及支撑壳，其支撑着斜盘，使得斜盘能够在支撑壳中转动而调节斜盘的倾斜角度，斜盘与支撑壳之间形成滑动界面；其中，所述斜盘中形成有在高压侧起始于支撑面并且通向所述滑动界面的润滑通道；所述润滑通道中设有单向阀，所述单向阀的方向设置成允许工作液沿着从所述支撑面向所述滑动界面的方向流动、但不允许工作液沿着从所述滑动界面向所述支撑面的方向流动。可确保斜盘润滑，避免工作液压力损失。

Description

柱塞泵

技术领域

本申请涉及一种柱塞泵。

背景技术

一种典型的柱塞泵包含一个斜盘，各柱塞末端连接的滑靴推抵于斜盘的支撑面并且可沿该支撑面滑动旋转。斜盘由支撑壳可转动地支撑而改变斜盘的倾斜角度，由此调节柱塞泵的排量。斜盘中设有一个从支撑面通向支撑壳的润滑通道。柱塞缸中的高压工作液通过柱塞和滑靴中的相应通道经所述润滑通道供应到斜盘与支撑壳之间的滑动界面，用以润滑该滑动界面。

在这种柱塞泵中，润滑通道是保持畅通的。当某个高压侧滑靴滑动经过润滑通道的设在支撑面上的进口时，高压工作液进入润滑通道；而当该高压侧滑靴滑动离开润滑通道的进口后，润滑通道中的工作液又会在自身压力作用下向支撑面涌出。结果，会造成高压侧工作液的压力和体积损失、压力波动等问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种柱塞泵，其能够解决上面提到的现有技术中与斜盘中的润滑通道相关的问题。

为了实现该目的，本申请在一个方面提供了一种柱塞泵，其包括：柱塞缸；可轴向滑动地插入柱塞缸中的多个柱塞；配备在每个柱塞后端的滑靴；斜盘，其具有支撑面，各滑靴推抵于所述支撑面；以及支撑壳，其支撑着斜盘，使得斜盘能够在支撑壳中转动而调节斜盘的倾斜角度，斜盘与支撑壳之间形成滑动界面；其中，所述斜盘中形成有在高压侧起始于支撑面并且通向所述滑动界面的润滑通道；所述润滑通道中设有单向阀，所述单向阀的方向设置成允许工作液沿着从所述支撑面向所述滑动界面的方向流动、但不允许工作液沿着从所述滑动界面向所述支撑面的方向流动。

在一种实施方式中，所述润滑通道的前端形成朝向所述支撑面开通的节流孔形式的进口。

在一种实施方式中，所述润滑通道的前端形成朝向所述支撑面开通的阀腔，所述单向阀布置在所述阀腔中。

在一种实施方式中，所述单向阀包括固定在所述阀腔中的螺塞和相对于所述螺塞可移动而使所述单向阀打开和关闭的阀芯。

在一种实施方式中，所述阀芯为圆柱形、球形或椭球形。

在一种实施方式中，所述单向阀包括用于将阀芯朝向关闭单向阀的方向施压的偏压弹簧，或不包括作用于阀芯的偏压弹簧。

在一种实施方式中，所述螺塞中形成节流孔，所述节流孔构成所述润滑通道通向所述支撑面的进口。

在一种实施方式中，所述滑动界面包括高压侧滑动界面和低压侧滑动界面；所述润滑通道包括高压侧润滑通道和低压侧润滑通道，所述高压侧润滑通道从所述支撑面通向高压侧滑动界面，所述单向阀设置在所述高压侧润滑通道中，所述低压侧润滑通道从所述高压侧润滑通道通向低压侧滑动界面。

在一种实施方式中，所述高压侧润滑通道和低压侧润滑通道分别具有通向所述高压侧滑动界面或低压侧滑动界面的出口，所述出口的流通面积大于所述高压侧润滑通道或低压侧润滑通道的本体的流通面积。

在一种实施方式中，所述单向阀在所述高压侧润滑通道中设置在所述低压侧润滑通道与所述高压侧润滑通道之间连接点与所述支撑面之间。

本申请的柱塞泵的斜盘的润滑通道中设置单向阀，使得工作液能够从斜盘的支撑面朝向斜盘与支撑壳之间的滑动界面流动，但不允许反向流动。因此，可确保斜盘与支撑壳之间的充分润滑，减小磨损，延长了柱塞泵的使用寿命。此外，能避免高压侧柱塞腔中的工作液压力和工作液体积下降太多，提高了柱塞泵工作效率。此外，可减轻斜盘与支撑壳的磨损，可降低工作中的噪音。

附图说明

通过参照附图阅读下面的详细描述，可进一步理解本申请，在附图中：

图1是根据本申请的一种可行实施方式的柱塞泵的局部剖视图，展现了斜盘附近结构；

图2是沿着与图1中的方向垂直的方向所作的柱塞泵的局部剖视图；

图3是该斜盘中的润滑通道中的单向阀的示意图；

图4-图6是该单向阀的结构的示意图；

图7是单向阀的一种改型的示意图。

具体实施方式

本申请总体上涉及一种柱塞泵，其能够以可调的排量泵送工作液。

图1、图2中示意性展示了根据一种可行实施方式的柱塞泵的局部。需要指出，本申请的附图旨在描述本申请的原理，因此不是按比例绘制的。为了清楚体现本申请的主要内容，一些细节被夸大，并且一些零件被略去。

参看图1、图2，所示出的柱塞泵为直轴式轴向柱塞泵，包括：驱动轴 1，其限定旋转轴线；由驱动轴1驱动着旋转的柱塞缸2，柱塞缸2中形成有围绕所述旋转轴线布置的多个彼此平行的柱塞腔；多个柱塞3，每个柱塞 3沿轴向可滑动地插在相应的柱塞腔中，并且每个柱塞3的从柱塞腔露出的后端形成或连接有球头4；多个滑靴5，每个滑靴5中插入相应的球头4，使得每个滑靴5能够相对于相应的球头4转动。每个球头4中形成有贯通球头4并且与相应的柱塞腔相通的通道7，滑靴5中形成有与通道7相通的通道8，通道8通向滑靴5的后端面中的凹槽9，使得柱塞腔中的工作液能够通过通道7、8到达滑靴5的后端面。

柱塞泵还包括斜盘(又称变量头)10，其在变量机构(未示出)的作用下绕垂直于所述旋转轴线的摆动轴线摆动(图1中摆动轴线垂直于纸面)，以改变斜盘10的倾斜角度，从而调节柱塞泵的排量。具体而言，斜盘10 的倾斜角度为0时，柱塞泵处在零排量状态。斜盘10的倾斜角度越大，柱塞泵的排量越大。

斜盘10两侧设有斜盘致动部11，并且斜盘10由支撑壳12可转动地支撑。变量机构作用于两侧的斜盘致动部11而使得斜盘10在支撑壳12中转动，从而改变斜盘10的倾斜角度。

斜盘10具有面对着各滑靴5的支撑面13。各滑靴5的后端面可滑动地推抵于支撑面13。

未示出的回程盘约束各滑靴5，使得各滑靴5保持推抵于斜盘10的支撑面13。

驱动轴1穿过斜盘10，斜盘10是不随驱动轴1旋转的。当驱动轴1带动柱塞缸2旋转时，各柱塞3和滑靴5随柱塞缸2旋转，各滑靴5在斜盘 10的支撑面13上滑动。由于斜盘10的倾斜角度，位于低压侧的一半数量的柱塞3相对于柱塞缸2伸出而将工作液从配油盘(未示出)中的吸油通道吸入相应的柱塞腔中，位于高压侧的另一半数量的柱塞3相对于柱塞缸2缩入而将相应的柱塞腔中的工作液加压并通过配油盘中的排油通道排出。

此外，斜盘10具有一对由支撑壳12支撑着的圆环形导向面14，支撑壳12具有与导向面14配合的相应一对圆环形支撑面15。所述一对导向面 14和一对支撑面15沿所述摆动轴线的延伸方向位于驱动轴1的相反两侧。每个导向面14能够绕所述摆动轴线在相应的支撑面15上滑动。每个导向面14和相应支撑面15之间的界面可称作滑动界面。该滑动界面需要润滑。为此，在斜盘10中设置有润滑通道，用于将工作液从高压侧引到一对滑动界面。

所述润滑通道包括高压侧润滑通道16和低压侧润滑通道16’。高压侧润滑通道16(图2中显示于左侧)的前端开通于支撑面13，形成用于引入工作液的进口17，后端开通于相应的高压侧滑动界面，形成用于使工作液沿着高压侧滑动界面分布的出口18。进口17本身可形成节流孔，即进口 17的流通面积小于高压润滑通道16的本体(即高压润滑通道16的位于进口17与出口18之间的部分)的流通面积，以使得进口17不会给各滑靴5 的滑动造成障碍。出口18的流通面积显著大于高压润滑通道16的本体的流通面积，以使得工作液更容易散布到整个高压侧滑动界面。进口17的径向位置设置成与滑过它的滑靴5的后端面中的凹槽9相通，使得高压侧的工作液能够通过相应的柱塞3中的通道7、滑靴5中的通道8流入进口17，然后经高压润滑通道16的本体和出口18流到高压侧滑动界面。

另一方面，低压侧润滑通道16’(图2中显示于右侧)的前端并不开通于支撑面13，而是通过形成在斜盘10中的分流通道20与高压侧润滑通道 16的本体连接，使得如上所述进入高压侧润滑通道16的本体中的工作液能够经分流通道20进入低压侧润滑通道16’中。低压侧润滑通道16’的后端开通于低压侧滑动界面，形成用于使工作液沿着低压侧滑动界面分布的出口 18，该出口18的流通面积显著大于低压润滑通道16’的本体(即低压润滑通道16’的位于出口18上游的部分)的流通面积。这样，通过公共的进口 17，来自高压侧的工作液能够供应到两侧滑动界面。

进一步地，在高压侧润滑通道16中设有单向阀19。该单向阀19位于分流通道20与高压侧润滑通道16连接点的上游侧，优选靠近支撑面13设置。

单向阀19的结构和布置方向是这样设置的：允许工作液沿着从支撑面 13向滑动界面的方向流动，不允许工作液沿着从滑动界面向支撑面13的方向流动。

可以采用各种具体形式的单向阀19实现此功能。例如，在图3-图6所示的例子中，高压侧润滑通道16的前端加大形成朝向支撑面13开通的阀腔21，用于安置单向阀19。单向阀19包括螺塞22和阀芯23。

如图4所示，阀腔21中形成有内螺纹。并且，高压侧润滑通道16的本体与阀腔21之间形成圆锥段形式的阀座面24。

如图5所示，阀塞22形成有外螺纹，用于与阀腔21中的内螺纹啮合。阀塞22中形成有前后贯通的通孔，该通孔包括后侧的大径部分25和前侧的小径部分，该小径部分构成所述进口17。大径部分25和小径部分之间形成圆锥段形式的阀座面26。需要指出，尽管图中为了清楚将进口17的横截面尺寸绘制得较大，实际设计中可以将进口17的横截面尺寸设置成较小，形成节流孔。

如图6所示，阀芯23为大致圆柱形，阀芯23的前端形成适于与阀座面26配合的锥面27，后端形成适于与阀座面24配合的锥面28。阀芯23 的前部插入阀塞22的大径部分25中。阀芯23至少在前部的横截面尺寸小于所述大径部分25的横截面尺寸。阀芯23的后部从阀塞22后端露出。阀芯23的后部中形成有在阀芯23的后部外周面与阀芯23的后端面之间建立连通的内部通道29。

在图3所示的组装状态下，阀芯23能够在两个阀座面24、26之间自由移动一小段距离。

参照图3-图6，当某个滑靴5滑动到进口17上面时，进口17接收到高压工作液，阀芯23在工作液压力作用下朝向阀座面24移动，锥面28推抵于阀座面24，锥面27与阀座面26之间分开一小段距离，从而单向阀19开启，经锥面27与阀座面26之间的间隙、以及内部通道29，在进口17与高压侧润滑通道16的本体之间建立连通，使得工作液能够通过两侧润滑通道 16、16’向两侧滑动界面的方向流动。当该滑靴5滑动离开进口17后，进口17中的压力消除，高压侧润滑通道16的本体中的工作液的压力迫使阀芯 23朝向阀座面26移动，锥面27推抵于阀座面26，从而将单向阀19关闭，两侧滑动界面处的工作液不会通过润滑通道16、16’向支撑面13流动。这样，润滑通道16、16’中的工作液压力可以保持。

根据一种改型，如图7所示，可以在单向阀19中配备偏压弹簧30，其设置在阀芯23的后端，用于阀芯23朝向进口17的方向推压，使得进口17 在没有接收到工作液压力时，单向阀19处在关闭状态，在进口17接收到高于单向阀19的开启压力的工作液压力时，单向阀19被打开。图7中的单向阀19中，仅在阀芯23的前端设置锥面、在阀塞22设置相应的阀座面，取消了图3-图6所示例子中的锥面28、内部通道29和阀座面24。图7所示例子的其它方面与图3-图6所示例子类似，不再重复描述。

单向阀在液压领域中是常见的，本领域技术人员可以设计出其它形式的单向阀。例如，阀芯可以采用球形、椭球形、其它回转体形状等，带或不带偏压弹簧，等等。

柱塞泵的其它部分对于本领域技术人员来说是也容易理解的，这里不再详细描述。

根据本申请，在柱塞泵的斜盘的润滑通道中设置单向阀，使得工作液能够从斜盘的支撑面朝向斜盘与支撑壳之间的滑动界面流动，但不允许反向流动，可以实现诸多益处。

首先，可以确保来自高压侧的工作液供应到滑动界面，并且避免反向流失，可以确保斜盘与支撑壳之间的充分润滑，减小磨损，延长了柱塞泵的使用寿命。

此外，可以保持润滑通道中的工作液压力，避免滑靴滑动经过润滑通道的进口时导致高压侧柱塞腔中的工作液压力和工作液体积下降太多，提高了柱塞泵工作效率(效率能提高大约1％或以上)。

此外，由于减轻了斜盘与支撑壳的磨损，使得柱塞泵的工作压力能够提高，例如提高到350巴或以上(现有技术中普通柱塞泵的工作压力通常在300巴或以下)，并且由于工作压力的升高，存在降低成本的潜在可能。

此外，斜盘与支撑壳之间被充分润滑，可降低工作中的噪音。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1.一种柱塞泵，包括：

柱塞缸(2)；

可轴向滑动地插入柱塞缸(2)中的多个柱塞(3)；

配备在每个柱塞(3)后端的滑靴(5)；

斜盘(10)，其具有支撑面(13)，各滑靴(5)推抵于所述支撑面(13)；以及

支撑壳(12)，其支撑着斜盘(10)，使得斜盘(10)能够在支撑壳(12)中转动而调节斜盘(10)的倾斜角度，斜盘(10)与支撑壳(12)之间形成滑动界面；

其中，所述斜盘(10)中形成有在高压侧起始于支撑面(13)并且通向所述滑动界面的润滑通道；

其特征在于，所述润滑通道中设有单向阀(19)，所述单向阀(19)的方向设置成允许工作液沿着从所述支撑面(13)向所述滑动界面的方向流动、但不允许工作液沿着从所述滑动界面向所述支撑面(13)的方向流动。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑通道的前端形成朝向所述支撑面(13)开通的节流孔形式的进口(17)。

3.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述润滑通道的前端形成朝向所述支撑面(13)开通的阀腔(21)，所述单向阀(19)布置在所述阀腔(21)中。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于，所述单向阀(19)包括固定在所述阀腔(21)中的螺塞(22)和相对于所述螺塞(22)可移动而使所述单向阀(19)打开和关闭的阀芯(23)。

5.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述阀芯(23)为圆柱形、球形或椭球形。

6.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述单向阀(19)包括用于将阀芯(23)朝向关闭单向阀(19)的方向施压的偏压弹簧(30)，或不包括作用于阀芯(23)的偏压弹簧。

7.根据权利要求4所述的柱塞泵，其特征在于，所述螺塞(22)中形成节流孔，所述节流孔构成所述润滑通道通向所述支撑面(13)的进口(17)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的柱塞泵，其特征在于，所述滑动界面包括高压侧滑动界面和低压侧滑动界面；所述润滑通道包括高压侧润滑通道(16)和低压侧润滑通道(16’)，所述高压侧润滑通道(16)从所述支撑面(13)通向高压侧滑动界面，所述单向阀(19)设置在所述高压侧润滑通道(16)中，所述低压侧润滑通道(16’)从所述高压侧润滑通道(16)通向低压侧滑动界面。

9.根据权利要求8所述的柱塞泵，其特征在于，所述高压侧润滑通道(16)和低压侧润滑通道(16’)分别具有通向所述高压侧滑动界面或低压侧滑动界面的出口(18)，所述出口(18)的流通面积大于所述高压侧润滑通道(16)或低压侧润滑通道(16’)的本体的流通面积。

10.根据权利要求8所述的柱塞泵，其特征在于，所述单向阀(19)在所述高压侧润滑通道(16)中设置在所述低压侧润滑通道(16’)与所述高压侧润滑通道(16)之间连接点与所述支撑面(13)之间。

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