CN101418795A - 高性能液压泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能液压泵，它包括壳体、转子、两个叶片、四条密封条、两个配油锥和两块垫块。本发明的高性能液压泵所有密封处均为面密封，排量大，压力高，效率高，比功率大，结构紧凑，加工相对容易，成本较低，寿命长。

Description

高性能液压泵

技术领域

本发明涉及一种液压泵，尤其涉及一种新型高性能叶片泵整体方案设计。

背景技术

现有的叶片泵结构均为一转子偏心置于油缸体内，叶片径向与转子半径成一定角度置于转子内，工作时转子高速旋转，叶片在离心力的作用下甩出，与油缸体形成密封腔，旋转时容积变化产生压力。这种形式叶片泵由于叶片和油缸体之间是靠一条接触线密封，因此密封性能较差，输出压力较低，加上旋转时叶片与转子及油缸体间产生很大摩擦，致使叶片泵整体磨损快，寿命短，效率低。另外，旋转时为了保证叶片能在转子内安全进出，转子必须有相当的直径，这样势必排量较小。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高性能液压泵，本发明既能实现大排量，全部密封处又均为面密封，不易磨损。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高性能液压泵，它包括壳体、转子、两个叶片、四条密封条、两个配油锥和两块垫块。其中：

叶片近似半圆形，共有相同的两片，其中一片A1和B1是平行的平面，叶片宽度与图4b壳体的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体柱面E4半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与图2b转子球台C2半径相同的球面，E1是柱面，E1柱面以过球心O1的对称轴为中心轴，以O1K1为半径。

密封条共有相同的四条，其中一条上侧是一半径与叶片柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为图2b转子平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与图2b转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径等于图2a转子线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与图4b壳体柱面F4半径相等，宽度与叶片宽度相等，R1和S1是两斜度与图4b中面D4对于B4的斜度相等的斜面。叶片和密封条均为轴对称。

转子当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同***一块平板，A2和B2是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，平板上下两面I2和J2是平行的平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体柱面F4半径相同的柱面，G2和H2是两相同的阴圆台侧面，其中一个阴圆台上下两底分别是圆平面B2和以K2L2为直径的圆面，整个转子不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称。

配油锥是一圆台，共有相同的两个，其中一个圆台上下两底A3和B3的半径分别和转子阴圆台侧面G2和H2上下两底的半径相等，高度也与转子阴圆台侧面G2和H2的高度相等，一侧面是被一平面相截的平面C3，该平面可以与配油锥圆台侧面的母线平行，也可以不与配油锥圆台侧面的母线平行，平面C3最宽处的宽度不大于转子平板厚度，平面C3的空间位置以如下而定：保证装配好后平面C3和相应的壳体圆环平行平面C4和D4相贴合点，平面C3也可省略，这时，平面C3退化成一条直线，D3至E3的锥面为进油面，点E3的位置是当转子转到图6所示位置时转子平板左侧平面的位置，点F3至G3的锥面为排油面，点G3的位置是当转子转到图6所示位置时转子平板左侧平面的位置，图6所示位置即转子由初始位置图5a(图2b转子平板上下两面I2和J2处于水平位置)顺时针旋转九十度时的位置。

壳体是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子的宽度K2M2相等，A4和B4是平行的圆平面，F4是柱面，其中心轴过O4，半径与转子左右外侧E2和F2柱面的半径相等，壳体柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片厚度相等，C4和D4是平行的圆平面，E4是中心为O4的柱面，其外径与叶片柱面C1的外经相等，且大于壳体柱面F4的外径，圆环平行的C4和D4两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C4和D4两平面与一配油锥侧面的平面C3及另一配油锥侧面的相应平面贴合。整个壳体关于球台中心O4对称。

垫块是一段圆环，共有相同的两条，其中一条外侧A5是半径与壳体对角圆环E4外径相等的柱面，内测B5是半径等于图2a转子线段O2M2的球面，厚度与叶片宽度相等，两腰部C5和D5是半径与叶片底面柱面E1的半径相等的柱面。垫块形状为轴对称。

进一步地，所述配油锥一侧面的平面C3也可省略，所述密封条的球面G1也可为半径为OL的柱面，与之配合的转子球面C2和D2的相应部分也为半径相等的柱面；进一步地，所述叶片柱面C1和壳体柱面E4间也可安放一圈滚珠；所述进油面和排油面也可不放在配油锥上，而放在壳体上。

本发明的有益效果是：

1)所有密封处均为面密封；

2)排量大，压力高，效率高；

3)比功率大；

4)结构紧凑，加工相对容易；

5)成本较低，寿命长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1中，(a)是本发明的部件叶片和密封条形状示意图，(b)是(a)的左视图；

图2中，(a)是本发明的部件转子形状示意图，(b)是(a)的W-W剖面示意图；

图3中，(a)是本发明的部件配油锥形状示意图，(b)是(a)的P向示意图；

图4中，(a)和(b)是本发明的部件壳体形状示意图，(c)是(b)的M-M剖面示意图；

图5中，(a)是本发明的整体结构示意图，(b)是(a)的K向示意图，(c)是(a)的N-N剖面示意图；

图6是本发明的运行原理示意图；

图7中，(a)是图5(a)的U-U剖面示意图，(c)是图6的V-V剖面示意图，(b)和(d)是本发明的工作过程原理示意图；

图中：1、壳体，2、转子，3、叶片，4、密封条，5、配油锥，6、垫块。

具体实施方式

图1a和图1b所示为本发明的叶片3和密封条4的形状。叶片3近似半圆形，共有相同的两片，其A1和B1是平行的平面，叶片3宽度与图4b壳体1的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体1柱面E4半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子2球台C2半径相同的球面，E1是柱面，E1柱面以过球心O1的对称轴为中心轴，以O1K1为半径。

密封条4共有相同的四条，其中一条上侧是一半径与叶片3柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为转子2平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与转子2中心球台C2半径相等的球面，球面G1也可为半径为OL的柱面，与之配合的转子球面C2和D2的相应部分也为半径相等的柱面，F1是球心为O1半径等于图2a转子2线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与图4b壳体1柱面F4半径相等，宽度与叶片3宽度相等，R1和S1是两斜度与图4b中面D4对于B4的斜度相等的斜面。叶片3和密封条4均为轴对称。

图2a和图2b所示为本发明的转子2的形状。转子2当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，球台中间如同***一块平板，A2和B2是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，当密封条4的球面G1为半径为OL的柱面时，与之配合的球面C2和D2的相应部分也为半径相等的柱面，平板上下两面I2和J2是平行的平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体1柱面F4半径相同的柱面，G2和H2是两相同的阴圆台侧面，其中一个阴圆台上下两底分别是圆平面B2和以K2L2为直径的圆面，整个转子2不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称。

图3a和图3b所示为本发明的配油锥5的形状。配油锥5是一圆台，共有相同的两个，其中一个圆台上下两底A3和B3的半径分别和转子2阴圆台侧面G2和H2上下两底的半径相等，高度也与转子2阴圆台侧面G2和H2的高度相等，一侧面是被一平面相截的平面C3，该平面可以与配油锥5圆台侧面的母线平行，也可以不与配油锥5圆台侧面的母线平行，平面C3最宽处的宽度不大于转子2平板厚度，平面C3的空间位置以如下而定：保证装配好后平面C3和相应的壳体1圆环平行平面C4和D4相贴合，D3至E3的锥面为进油面，点E3的位置是当转子2转到图6所示位置时转子2平板左侧平面的位置，点F3至G3的锥面为排油面，点G3的位置是当转子2转到图6所示位置时转子2平板左侧平面的位置，图6所示位置即转子由初始位置图5a(图2b转子平板上下两面I2和J2处于水平位置)顺时针旋转九十度时的位置。

进油面和排油面也可不放在配油锥5上，而放在壳体1上。

图4a、图4b和图4c所示为本发明的壳体1的形状。壳体1是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子2的宽度K2M2相等，A4和B4是平行的圆平面，F4是柱面，其中心轴过O4，半径与转子2左右外侧E2和F2柱面的半径相等，壳体1柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片3厚度相等，C4和D4是平行的圆平面，E4是中心轴通过O4的柱面，其外径与叶片3柱面C1的外经相等，且大于壳体1柱面F4的外径，圆环平行的C4和D4两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C4和D4两平面与一配油锥5侧面的平面C3及另一配油锥侧面的相应平面贴合。整个壳体1关于球台中心O4对称。

叶片柱面C1和壳体柱面E4间也可安放一圈滚珠。

图5c中6所示为本发明的垫块6的形状。垫块6是一段圆环，共有相同的两条，其中一条外侧A5是半径与壳体1对角圆环E4外径相等的柱面，内测B5是半径等于图2a转子2线段O2M2的球面，厚度与叶片3宽度相等，两腰部C5和D5是半径与叶片3底面柱面E1的半径相等的柱面。垫块6形状为轴对称。

如图5和图6所示，本发明的高性能液压泵包括壳体1、转子2、两个叶片3、四条密封条4，两个配油锥5和两个垫块6。

本发明的运行工作原理如下：

如图7c，在叶片泵的一端，转子2，叶片3，密封条4，配油锥5和壳体1将油腔分割成三个各自独立的密封腔Q1，Q2和Q3。当转子2自图5a或7a位置顺时针旋转时，腔Q2开始吸油，Q3为吸油腔，Q1为排油腔，如图7b。转子2顺时针继续旋转，吸油腔Q2和Q3不断扩大，排油腔Q1不断缩小。当转到图6或图7c位置时，吸油腔Q3达到最大。这时，吸油腔Q2及Q3和排油腔Q1仍保持隔离。当转子2继续旋转时，腔Q3开始排油，这时腔Q2仍为吸油腔，腔Q1仍为排油腔，如图7d。当转子2转到图5a或7a位置时，腔Q1油排尽，这时腔Q2仍为吸油腔，腔Q3仍为排油腔。当转子2继续旋转，新的吸油腔开始吸油，腔Q2还在吸油，腔Q3还在排油。当转子2又转到图7c位置时，吸油腔Q2达到最大，继而开始排油，这时，新的吸油腔仍在吸油，腔Q3仍在排油。如此周而复始。在叶片泵的另一端，情况也和这一端完全相同。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本方面进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本方面作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高性能液压泵，其特征在于，它包括壳体、转子、两个叶片、四条密封条、两个配油锥和两块垫块。其中：

叶片为轴对称，由面A1、B1、C1、D1、E1组成，平面A1和B1平行，叶片宽度与壳体的空心圆环宽度相等，C1是中心为O1半径与壳体柱面E4半径相同的柱面，D1是球心为O1半径与转子球台C2半径相同的球面，E1是以过球心O1的对称轴为中心轴，以O1K1为半径的柱面。

密封条为轴对称，其上侧是一半径与叶片柱面E1半径相等的柱面，下侧是平面，球心O1与该平面的垂直距离为转子平板厚度的一半，G1是球心为O1半径与转子中心球台C2半径相等的球面，F1是球心为O1半径等于转子线段O2M2的球面，H1和I1两个面是平行的平面，其半长OP1与壳体柱面F4半径相等，宽度与叶片宽度相等，R1和S1是两斜度与面D4对于B4的斜度相等的斜面。

转子当中是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球台，A2和B2是平行的圆平面，C2和D2是球心为O2的球面，平板上下两面I2和J2是平行的平面，E2和F2是中心轴过O2半径与壳体柱面F4半径相同的柱面，G2和H2是两相同的阴圆台侧面，其中一个阴圆台上下两底分别是圆平面B2和以K2L2为直径的圆面，整个转子不仅关于球台中心O2对称，也是轴对称。

配油锥是一圆台，上下两底A3和B3的半径分别和转子阴圆台侧面G2和H2上下两底的半径相等，高度也与转子阴圆台侧面G2和H2的高度相等，一侧面是被一平面相截的平面C3，该平面可以与配油锥圆台侧面的母线平行，也可以不与配油锥圆台侧面的母线平行，平面C3最宽处的宽度不大于转子平板厚度，平面C3的空间位置以如下而定：保证装配好后平面C3和相应的壳体圆环平行平面C4和D4相贴合，点D3至E3的锥面为进油面，点E3的位置是当转子由初始位置顺时针旋转九十度时转子平板左侧平面的位置，点F3至G3的锥面为排油面，点G3的位置是当转子由初始位置顺时针旋转九十度时转子平板左侧平面的位置。

壳体是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子的宽度K2M2相等，A4和B4是平行的圆平面，F4是柱面，其中心轴过O4，半径与转子左右外侧E2和F2柱面的半径相等，壳体柱面的对角是一空心圆环，圆环宽度与叶片厚度相等，C4和D4是平行的圆平面，E4是中心为O4的柱面，其外径与叶片柱面C1的外经相等，且大于壳体柱面F4的外径，圆环平行的C4和D4两平面的空间位置以如下而定：保证装配好后C4和D4两平面与一配油锥侧面的平面C3及另一配油锥侧面的相应平面贴合。整个壳体关于球台中心O4对称。

垫块是一段圆环，外侧A5是半径与壳体对角圆环E4外径相等的柱面，内测B5是半径等于转子线段O2M2的球面，厚度与叶片宽度相等，两腰部C5和D5是半径与叶片底面柱面E1的半径相等的柱面；垫块为轴对称。

2、根据权利要求1所述的高性能液压泵，其特征在于，所述配油锥一侧面的平面C3也可省略。

3、根据权利要求1所述的高性能液压泵，其特征在于，所述密封条的球面G1也可为半径为OL的柱面，与之配合的转子球面C2和D2的相应部分也为半径相等的柱面。

4、根据权利要求1所述的高性能液压泵，其特征在于，所述叶片柱面C1和壳体柱面E4间也可安放一圈滚珠。

5、根据权利要求1所述的高性能液压泵，其特征在于，所述进油面和排油面也可不放在配油锥上，而放在壳体上。

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