CN219754790U - 一种液压柱塞泵滑履润滑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压柱塞泵滑履润滑结构，属于液压附件技术领域。所述液压柱塞泵包括斜盘、柱塞及滑履，所述滑履在与所述斜盘接触的端面上设有导向环，所述导向环的外缘上设有小导角，在所述的导角的作用下所述导向环的平面与所述斜盘的平面之间形成楔形油膜。所述小导角的倾斜角度不大于8度。所述小导角的宽度小于或等于所述导向环的宽度的80％。所述小导角的宽度小于或等于所述导向环的宽度的50％。本实用新型柱塞泵运转时楔形油膜处形成流体动压，平衡因滑履摩擦副的摩擦力与滑履驱动力形成的滑履偏转力矩，避免滑履全行程低头运行及滑履摩擦副发生金属接触，保障滑履静压支承吸排油全行程良好的流体润滑状态，提高柱塞泵的使用寿命。

Description

一种液压柱塞泵滑履润滑结构

技术领域

本实用新型涉及一种液压柱塞泵滑履润滑结构，属于液压附件技术领域。

背景技术

液压柱塞泵包括滑履1、斜盘2、柱塞3等部件，如图5所示，液压柱塞泵的滑履和斜盘摩擦副是静压支承润滑结构，即柱塞泵中的柱塞排油时所形成的高压油被引入滑履和斜盘之间，实现滑履在静压支承润滑状态下运行。

现有的滑履的静压支承只要滑履结构设计合理，斜盘和滑履的材料选择和加工到组装工艺达到良好的水平，在保证清洁度良好的情况下使用工况符合要求时，柱塞泵具有较好地耐久性和可靠性。

但是目前的柱塞泵在实际运行时仍存在滑履和斜盘摩擦副磨损和破裂的故障，例如根据统计液压挖掘机用柱塞泵运行2000小时滑履和斜盘摩擦副磨损和破裂故障率达到1～2.5％，导致这一故障的原因复杂，例如，柱塞泵关联液压系统清洁度差、滑履静压支承结构设计不尽合理(例如，静压支承压力和负载比例不合适)、工况恶劣(例如，长期在高温、高压条件下运行)等，即使滑履结构的静压支承压力和负载比例合适，材料以及加工符合要求，仍然存在一定比例的滑履磨损和破坏的故障，其中包括滑履摩擦副异常磨损和外环边缘破损现象。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种液压柱塞泵滑履润滑结构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种液压柱塞泵滑履润滑结构，所述液压柱塞泵包括斜盘、柱塞及滑履，所述滑履在与所述斜盘接触的端面上设有导向环，所述导向环的外缘上设有小导角，在柱塞泵运转时所述的小导角与所述斜盘的平面之间形成楔形油膜。

本实用新型的有益效果是：导向环的外缘部位处设置了小导角，小导角与斜盘之间形成楔形间隙和油膜，当柱塞泵运转时楔形油膜将形成流体动压，使得滑履导向环的前半部分面积上分布的压力将明显高于后半部分的分布压力，有效平衡因滑履摩擦副的摩擦力与滑履驱动力形成的滑履偏转力矩，使滑履平面和斜盘平面维持平行或滑履前沿油膜厚度较大，即抬头运行，有利于维持吸油和排油全行程静压支承流体润滑，避免滑履运行时滑履导向环前沿油膜相对于滑履后部油膜薄的情况，即避免滑履全行程低头运行及滑履摩擦副发生金属接触，保障滑履静压支承吸排油全行程良好的流体润滑状态，解决滑履早期磨损的问题，使滑履能适应较恶劣的工况，达到良好的流体润滑效果，提高滑履的使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述小导角的倾斜角度不大于8度。

采用上述进一步方案的有益效果是，导角优选合适的角度为不大于8°，可以实现柱塞泵的额定转速和最大输出压力和高温条件下运行时的平衡附加力矩。

进一步的，所述小导角的宽度小于或等于所述导向环的宽度的80％。

进一步的，所述小导角的宽度小于或等于所述导向环的宽度的50％。

采用上述进一步方案的有益效果是，适当设置小导角的倾斜角度及小导角的宽度，楔形油膜流体动压将有效平衡附加力矩，使滑履平面和斜盘平面维持平行或滑履前沿油膜厚度较大，即抬头运行，有利于维持吸油和排油全行程静压支承流体润滑。

附图说明

图1为本实用新型滑履结构的结构示意图；

图2为图1中的左视结构示意图；

图3为本实用新型滑履与斜盘配合状态的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为现有的液压柱塞泵的结构示意图；

图中，1、滑履；11、导向环；12、导角；13、楔形油膜；2、斜盘；3、柱塞；4、转子；5、主轴；6、分油盘。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图4所示，一种液压柱塞泵滑履润滑结构，所述液压柱塞泵包括斜盘2、柱塞3及滑履1，所述滑履1在与所述斜盘2接触的端面上设有导向环11，所述导向环11的外缘上设有倾斜设置的小导角12，所述的小导角12与所述斜盘2的平面之间形成楔形油膜13。小导角为倾斜角度不大于10度的导角。

所述液压柱塞泵还包括转子4、主轴5及分油盘6，所述滑履1的一端作用于所述的斜盘2，另一端与所述柱塞3的头部连接。柱塞3泵排油时，分油盘6处的高压油通过柱塞3节流孔在斜盘2和滑履1的密封环形成静压支承，在滑履1的导向环11外缘处的小导角12和斜盘2平面之间形成楔形油膜13，柱塞3泵运转时楔形油膜13处形成流体动压，平衡滑履1摩擦副的摩擦力和滑履1运转驱动力形成的附加力矩，避免柱塞3吸油行程转换至排油行程瞬间的撞击，改善滑履1润滑效果。

所述小导角12的倾斜角度α不大于8度。可以实现柱塞3泵的额定转速和最大输出压力和高温条件下运行时的平衡附加力矩。

所述小导角12的宽度小于或等于所述导向环11的宽度的80％。

所述小导角12的宽度小于或等于所述导向环11的宽度的50％。适当设置小导角12的倾斜角度及导角12的宽度，楔形油膜13流体动压将有效平衡附加力矩，使滑履1平面和斜盘2平面维持平行或滑履1前沿油膜厚度较大，即抬头运行，有利于维持吸油和排油全行程静压支承流体润滑。

在柱塞泵滑履静压支承外环即导向环的边缘增设小导角，与斜盘平面构成楔形油膜结构，柱塞泵运行时，滑履承受高压油、弹簧力和柱塞摩擦力形成的垂直于斜盘的负载和平行于斜盘的滑履摩擦副的摩擦力，摩擦力为滑履相对于斜盘滑动时产生的，其中负载与静压支承推力平衡，但是，摩擦力与柱塞传来的滑履驱动力构成使滑履平面相对斜盘平面倾斜的力矩，简称附加力矩，使滑履摩擦副平面之间不平行，形成一定夹角，即滑履运行的前沿油膜相对薄，滑履后部油膜相对厚，这种运行状态以下简称低头运行。同一个静压支承条件下，滑履平面上油膜薄的部位液压将高于油膜厚的部位液压，简称静压支承效应，这种压力分布差异将平衡所述附加力矩。因柱塞泵运转速度、工作压力和温度等条件不同，滑履的静压支承油膜厚度在不断的变化，吸油行程时虽然负载小，但滑履内外压差也小，静压效应弱，滑履低头运行时容易使滑履边缘与斜盘接触，还有柱塞从吸油行程转换至排油行程瞬间，容易使滑履的边缘与斜盘发生撞击，另外高温、高压、冲击外载荷等工况下滑履低头运行时难免其边缘与斜盘金属接触，引起磨损甚至破坏。而滑履外环上设置小导角使得滑履平面与斜盘平面构成了楔形油膜，柱塞泵运行时在楔形油膜上形成流体动压，使得滑履导向环的前半部分面积上分布的压力将明显高于后半部分的分布压力，楔形油膜流体动压将有效平衡所述附加力矩，使滑履平面和斜盘平面维持平行或滑履前沿油膜厚度较大，即抬头运行，有利于维持吸油和排油全行程静压支承流体润滑，避免撞击，避免滑履前沿破损甚至整个滑履破损。综合性能测试对比结果表明，滑履增设小导角前后的柱塞泵容积效率没有变化，即没有因增设小导角，使得滑履泄流量增加，但是滑履上因增设了小导角，增加了楔形油膜流体动压，有效平衡了附加力矩，提供了避免滑履吸排油全行程低头运行和改善滑履摩擦副流体润滑效果的条件。增设小导角所形成的静压支承和楔形油膜流体动压，在不同的工况条件下，维持柱塞泵容积效率，同时滑履实现良好的流体润滑，减少滑履故障，有效提高柱塞泵的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种液压柱塞泵滑履润滑结构，所述液压柱塞泵包括斜盘(2)、柱塞(3)及滑履(1)，其特征在于，所述滑履(1)在与所述斜盘(2)接触的端面上设有导向环(11)，所述导向环(11)的外缘上设有小导角(12)，柱塞泵运转时所述小导角(12)与所述斜盘(2)的平面之间形成楔形油膜(13)。

2.根据权利要求1所述的液压柱塞泵滑履润滑结构，其特征在于，所述小导角(12)的倾斜角度不大于8度。

3.根据权利要求1或2所述的液压柱塞泵滑履润滑结构，其特征在于，所述小导角(12)的宽度小于或等于所述导向环(11)的宽度的80％。

4.根据权利要求3所述的液压柱塞泵滑履润滑结构，其特征在于，所述小导角(12)的宽度小于或等于所述导向环(11)的宽度的50％。