CN103742378B - 一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵 - Google Patents
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Abstract
一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，该泵沿径向设置五个柱塞组，与柱塞组配合工作的配流滑阀并排布置在柱塞的一侧，配流滑阀之间的连通由泵体上开设的流道实现，充分利用了泵体内的空间；通过五星轮将偏心轴的旋转转化为柱塞的直线运动，摩擦面采用流体动力润滑，摩擦力小、简单可靠；将排出阀输出的高压油液引出，依靠液压力使柱塞回程，回程力平稳，噪声小，寿命长；该泵的柱塞组从外部安装在泵体上，能够实现快速的拆卸，便于安装和维修；柱塞中轴上加工有阻尼孔，能够将高压油液引导到底面上，柱塞底面上设有密封带和油室，降压后的油液充满油室，能够在五星轮和柱塞底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。
Description
技术领域
本发明属于径向柱塞液压泵技术领域，具体涉及一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵。
背景技术
设计出具有更好压力和流量性能的液压泵是发展液压传动技术的重要手段。
径向柱塞泵是一类具有流量大、磨损小、容积效率高等优点的液压泵，被广泛运用在压铸、注塑、锻压等液压***中。常见的径向柱塞泵，其配油方式多为单向阀配油或者轴配油，单向阀配油的方式中需要使用弹簧零件，由于在工作过程中弹簧需要频繁地变形，因此容易发生疲劳破坏，且工作时的噪声和振动较大；而采用轴配油的液压泵存在加工困难，且配流部分不易实现良好密封的缺点。另外，现存的径向柱塞泵，其柱塞的回程一般采用回程盘结构或者使用回程弹簧，对于回程盘，由于是刚性结构，因此它与被压平面之间必须留有一定的缝隙，以保证柱塞的顺利运动，这就需要另外引入弹性元件来弥补间隙，否则便容易产生油液的泄露；对于采用弹簧回程的方式，与单向阀中的弹簧一样，也存在易破坏且噪声大的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，具有结构紧凑、传动简单、回程力稳定、密封可靠、润滑性能好和便于维修的优点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，包括泵体2，在泵体2上安装有五个柱塞组29，它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组29包括柱塞4和柱塞压盖1，柱塞4上的回程导向柱31***柱塞压盖1上的回程导向套27内，能够沿轴向运动，柱塞4中心设有阻尼孔30，柱塞4底部设有两个以上的圆弧形密封带33，它们将柱塞4底面分成若干油室32，柱塞4***到泵体2上的柱塞缸孔3中，柱塞压盖1固定安装在泵体2上，柱塞压盖1上的回程压力油道与压油流道34、滑阀安装孔26以及回程导向套27上部容腔连通；
第一泵端盖18和第二泵端盖6分别固定安装在泵体2的两侧，第一轴端压盖21和第二轴端压盖7分别固定安装在第一泵端盖18和第二泵端盖6上；
偏心轴9上设置有第一偏心部分17和第二偏心部分8，它们的偏心方位相差90°；
偏心轴9安装在泵体2内，两个以上的第一滚动轴承20安装在偏心轴9在泵体2内部的非偏心轴段上，第一滚动轴承20之间用第一套筒19隔开，第一滚动轴承20的内圈抵住偏心轴9的台肩，第一轴端压盖21压住第一滚动轴承20的外圈，两个以上的第二滚动轴承15安装在偏心轴9的第二偏心部分8上，第二滚动轴承15之间用第二套筒14隔开，第二滚动轴承15一侧的内圈抵住偏心轴9上的台肩，另一侧的内圈被第四套筒5压紧，第四套筒5和两个以上的第三滚动轴承11安装在偏心轴9的非偏心轴段上，第三滚动轴承11内圈压住第四套筒5，相邻的第三滚动轴承11之间用第三套筒10隔开，最外侧的第三滚动轴承11的外圈被第二轴端压盖7压紧，第一滚动轴承20和第三滚动轴承11分别支承在第一泵端盖18和第二泵端盖6的内圆柱面上；
五星轮13安装在第二滚动轴承15的外圈上，第一五星轮压盖16和第二五星轮压盖12分别固定安装在五星轮13的两侧，其止口分别压住相应侧的第二滚动轴承15的外圈，柱塞4靠液压力被压紧在五星轮13相应方位的边上；
泵体2上在径向均匀分布有五个滑阀安装孔26，其分布的方位与柱塞缸孔3的分布方位相同，每个滑阀安装孔26的内部均安装有配油滑阀22，配油滑阀22底部抵住偏心轴9的第一偏心部分17；
泵体2的一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进出油孔24，其分布方位与柱塞缸孔3相同，每个柱塞腔进出油孔24分别将相应位置的柱塞缸孔3与滑阀安装孔26连通，泵体2的另一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进油孔23和五个柱塞腔出油孔25，它们的分布方位与柱塞缸孔3相同，且成对出现，其分布圆半径一个小于柱塞腔进出油孔24的分布半径，一个大于柱塞腔进出油孔24的分布半径，它们都与滑阀安装孔26连通，各个柱塞腔进油孔23通过泵体2上的吸油流道36相互连通，通过总吸油口37从外部吸入油液，各个柱塞腔出油孔25通过泵体2上的压油流道34相互连通，通过总排油口35将油液排出，同时，泵体2上的压油流道34与柱塞压盖1上的回程压力油流道28连通，从而使高压油液能够作用于柱塞4和配油滑阀22，且高压油液通过阻尼孔30进入柱塞4底部的油室32。
所述的柱塞4与柱塞缸孔3之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。
所述的回程导向柱31和回程导向套27之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。
所述的柱塞压盖1***泵体2的部分通过O形圈密封。
所述的配油滑阀22与偏心轴9上的第一偏心部分17之间通过安装滚珠或者滚轮来减小摩擦力。
本发明具有以下优点：
1)结构紧凑，传动简单。该泵沿径向设置五个柱塞组29，与柱塞组29配合工作的配流滑阀并排布置在柱塞4的一侧，配流滑阀之间的连通由泵体2上开设的流道实现，这样充分利用了泵体2内的空间。通过五星轮13将偏心轴9的旋转转化为柱塞4的直线运动，摩擦面采用流体动力润滑，摩擦力小、简单可靠。
2)利用液压力回程，回程力稳定，噪声小、寿命长。传统的径向柱塞液压泵通常靠弹簧提供回程力实现柱塞4的回程，结构复杂，弹簧设计困难，且由于弹簧需要频繁的往复运动，故容易发生疲劳破坏，本发明中的径向柱塞液压泵，省去了弹簧结构，将排出阀输出的高压油液引出，作用于柱塞4，依靠液压力使柱塞4回程，回程力平稳，且具有噪声小和寿命长的优点。
3)维修方便。该泵的柱塞组29通过螺钉从外部安装在泵体2上，能够实现快速的拆卸，便于安装和维修。
4)柱塞4与五星轮13之间摩擦力小。柱塞4中轴上加工有阻尼孔30，能够将高压油液引导到底面上，柱塞4底面上设有密封带33和油室32，降压后的油液充满油室32，能够在五星轮13和柱塞4底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。
5)密封可靠。该泵的油路中活动部分采用标准的导向环、密封圈组合密封，密封可靠，利于提高泵的容积效率。
附图说明
图1为本发明的轴向剖视图。
图2为本发明图1的A-A截面的剖视图。
图3为本发明中柱塞4的轴向剖视图。
图4为本发明中柱塞4的底面视图。
图5为本发明中偏心轴9的径向视图。
图6为本发明图1的B-B截面的剖视图。
图7为本发明图1的C-C截面的剖视图。
图8为本发明图1的D-D截面的剖视图。
图9为本发明图1中的偏心轴9转过90°后的轴向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照图1、图2、图3和图4，一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，包括泵体2，在泵体2上安装有五个柱塞组29，它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组29包括柱塞4和柱塞压盖1，柱塞4上的回程导向柱31***柱塞压盖1上的回程导向套27内，能够沿轴向运动，柱塞4中心设有阻尼孔30，柱塞4底部设有两个以上的圆弧形密封带33，它们将柱塞4底面分成若干油室32，柱塞4***到泵体2上的柱塞缸孔3中，柱塞压盖1通过螺钉固定安装在泵体2上，柱塞压盖1上的回程压力油道与压油流道34、滑阀安装孔26以及回程导向套27上部容腔连通；
参照图1，第一泵端盖18和第二泵端盖6分别用螺钉固定安装在泵体2的两侧，第一轴端压盖21和第二轴端压盖7分别用螺钉固定安装在第一泵端盖18和第二泵端盖6上；
参照图5，偏心轴9上设置有第一偏心部分17和第二偏心部分8，它们的偏心方位相差90°；
参照图1，偏心轴9安装在泵体2内，两个以上的第一滚动轴承20安装在偏心轴9在泵体2内部的非偏心轴段上，第一滚动轴承20之间用第一套筒19隔开，第一滚动轴承20的内圈抵住偏心轴9的台肩，第一轴端压盖21压住第一滚动轴承20的外圈，两个以上的第二滚动轴承15安装在偏心轴9的第二偏心部分8上，第二滚动轴承15之间用第二套筒14隔开，第二滚动轴承15一侧的内圈抵住偏心轴9上的台肩，另一侧的内圈被第四套筒5压紧，第四套筒5和两个以上的第三滚动轴承11安装在偏心轴9的非偏心轴段上，第三滚动轴承11内圈压住第四套筒5，相邻的第三滚动轴承11之间用第三套筒10隔开，最外侧的第三滚动轴承11的外圈被第二轴端压盖7压紧，上述各部分共同实现对偏心轴9的轴向定位，第一滚动轴承20和第三滚动轴承11分别支承在第一泵端盖18和第二泵端盖6的内圆柱面上，共同实现对偏心轴9的支承；
参照图1和图2，五星轮13安装在第二滚动轴承15的外圈上，第一五星轮压盖16和第二五星轮压盖12分别用螺钉固定安装在五星轮13的两侧，其止口分别压住相应侧的第二滚动轴承15的外圈，实现五星轮13的轴向定位，柱塞4靠液压力被压紧在五星轮13相应方位的边上；
参照图1和图6，泵体2上在径向均匀分布有五个滑阀安装孔26，其分布的方位与柱塞缸孔3的分布方位相同，每个滑阀安装孔26的内部均安装有配油滑阀22，配油滑阀22底部抵住偏心轴9的第一偏心部分17；
参照图1、图7和图8，泵体2的一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进出油孔24，其分布方位与柱塞缸孔3相同，每个柱塞腔进出油孔24分别将相应位置的柱塞缸孔3与滑阀安装孔26连通，泵体2的另一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进油孔23和五个柱塞腔出油孔25，它们的分布方位与柱塞缸孔3相同，且成对出现，其分布圆半径一个小于柱塞腔进出油孔24的分布半径，一个大于柱塞腔进出油孔24的分布半径，它们都与滑阀安装孔26连通，各个柱塞腔进油孔23通过泵体2上的吸油流道36相互连通，通过总吸油口37从外部吸入油液，各个柱塞腔出油孔25通过泵体2上的压油流道34相互连通，通过总排油口35将油液排出，同时，泵体2上的压油流道34与柱塞压盖1上的回程压力油流道28连通，从而使高压油液能够作用于柱塞4和配油滑阀22，且高压油液通过阻尼孔30进入柱塞4底部的油室32。
所述的柱塞4与柱塞缸孔3之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。
所述的回程导向柱31和回程导向套27之间通过安装导向环和密封圈实现导向和密封。
所述的柱塞压盖1***泵体2的部分通过O形圈密封。
所述的配油滑阀22与偏心轴9上的第一偏心部分17之间可以通过安装滚珠或者滚轮来减小摩擦力。
本发明的工作原理：
参照图1和图2，当偏心轴9被原动机驱动运转时，通过第二滚动轴承15将动力传递给五星轮13，由于柱塞4底面与五星轮13各边贴近，限制了五星轮13的自转，因此五星轮13只绕转动中心平动，柱塞4在五星轮13的带动下在各自的柱塞缸孔3内做直线往复运动，柱塞4与五星轮13的接触面之间可以相对滑动；在运动过程中，当柱塞4向柱塞缸孔3内运动时，动力由五星轮13的各边提供，当柱塞4从柱塞缸孔3向外运动时，驱动力由回程导向柱31上面的高压油提供。
参照图1、图5和图9，本发明的配油由配油滑阀22实现，在高压油的作用下抵紧第一偏心部分17，第一偏心部分17和第二偏心部分8的偏心方向相差90°，这使得当第二偏心部分8驱动柱塞4向上运动时，第一偏心部分17恰好使配油滑阀22处于上位，即让柱塞缸孔3上部的容腔与柱塞腔出油孔25连通，从而使油液可以排出，当第二偏心部分8驱动柱塞4向下运动时，第一偏心部分17恰好是配油滑阀22处于下位，即让柱塞缸孔3上部的容腔与柱塞腔进油孔23连通，从而将油液吸入到柱塞缸孔3内。
各个柱塞腔进油孔23通过泵体2上的吸油流道36相互连通，通过总吸油口37从外部吸入油液；各个柱塞腔出油孔25通过泵体2上的压油流道34相互连通，通过总排油口35将油液排出，同时，泵体2上的压油流道34与柱塞压盖1上的回程压力油流道28连通，高压油液作用在回程导向柱31上，将配油滑阀22压紧在偏心轴9的第一偏心部分17上，将柱塞4压紧在五星轮13上，且高压油液可通过阻尼孔30进入柱塞4底部的油室32，降压后的油液充满油室32，能够在五星轮13和柱塞4底面之间形成润滑油膜，降低摩擦力。
Claims (5)
1.一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，包括泵体(2)，其特征在于：在泵体(2)上安装有五个柱塞组(29)，它们沿径向均匀分布在同一平面，每个柱塞组(29)包括柱塞(4)和柱塞压盖(1)，柱塞(4)上的回程导向柱(31)***柱塞压盖(1)上的回程导向套(27)内，能够沿轴向运动，柱塞(4)中心设有阻尼孔(30)，柱塞(4)底部设有两个以上的圆弧形密封带(33)，它们将柱塞(4)底面分成若干油室(32)，柱塞(4)***到泵体(2)上的柱塞缸孔(3)中，柱塞压盖(1)固定安装在泵体(2)上，柱塞压盖(1)上的回程压力油道与压油流道(34)、滑阀安装孔(26)以及回程导向套(27)上部容腔连通；
第一泵端盖(18)和第二泵端盖(6)分别固定安装在泵体(2)的两侧，第一轴端压盖(21)和第二轴端压盖(7)分别固定安装在第一泵端盖(18)和第二泵端盖(6)上；
偏心轴(9)上设置有第一偏心部分(17)和第二偏心部分(8)，它们的偏心方位相差90°；
偏心轴(9)安装在泵体(2)内，两个以上的第一滚动轴承(20)安装在偏心轴(9)在泵体(2)内部的非偏心轴段上，第一滚动轴承(20)之间用第一套筒(19)隔开，第一滚动轴承(20)的内圈抵住偏心轴(9)的台肩，第一轴端压盖(21)压住第一滚动轴承(20)的外圈，两个以上的第二滚动轴承(15)安装在偏心轴(9)的第二偏心部分(8)上，第二滚动轴承(15)之间用第二套筒(14)隔开，第二滚动轴承(15)一侧的内圈抵住偏心轴(9)上的台肩，另一侧的内圈被第四套筒(5)压紧，第四套筒(5)和两个以上的第三滚动轴承(11)安装在偏心轴(9)的非偏心轴段上，第三滚动轴承(11)内圈压住第四套筒(5)，相邻的第三滚动轴承(11)之间用第三套筒(10)隔开，最外侧的第三滚动轴承(11)的外圈被第二轴端压盖(7)压紧，第一滚动轴承(20)和第三滚动轴承(11)分别支承在第一泵端盖(18)和第二泵端盖(6)的内圆柱面上；
五星轮(13)安装在第二滚动轴承(15)的外圈上，第一五星轮压盖(16)和第二五星轮压盖(12)分别固定安装在五星轮(13)的两侧，其止口分别压住相应侧的第二滚动轴承(15)的外圈，柱塞(4)靠液压力被压紧在五星轮(13)相应方位的边上；
泵体(2)上在径向均匀分布有五个滑阀安装孔(26)，其分布的方位与柱塞缸孔(3)的分布方位相同，每个滑阀安装孔(26)的内部均安装有配油滑阀(22)，配油滑阀(22)底部抵住偏心轴(9)的第一偏心部分(17)；
泵体(2)的一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进出油孔(24)，其分布方位与柱塞缸孔(3)相同，每个柱塞腔进出油孔(24)分别将相应位置的柱塞缸孔(3)与滑阀安装孔(26)连通，泵体(2)的另一侧沿周向均匀分布有五个柱塞腔进油孔(23)和五个柱塞腔出油孔(25)，它们的分布方位与柱塞缸孔(3)相同，且成对出现，其分布圆半径一个小于柱塞腔进出油孔(24)的分布半径，一个大于柱塞腔进出油孔(24)的分布半径，它们都与滑阀安装孔(26)连通，各个柱塞腔进油孔(23)通过泵体(2)上的吸油流道(36)相互连通，通过总吸油口(37)从外部吸入油液，各个柱塞腔出油孔(25)通过泵体(2)上的压油流道(34)相互连通，通过总排油口(35)将油液排出，同时，泵体(2)上的压油流道(34)与柱塞压盖(1)上的回程压力油流道(28)连通，从而使高压油液能够作用于柱塞(4)和配油滑阀(22)，且高压油液通过阻尼孔(30)进入柱塞(4)底部的油室(32)。
2.根据权利要求1所述的一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞(4)与柱塞缸孔(3)之间通过安装导向环和密封圈分别实现导向和密封。
3.根据权利要求1所述的一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的回程导向柱(31)和回程导向套(27)之间通过安装导向环和密封圈分别实现导向和密封。
4.根据权利要求1所述的一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞压盖(1)***泵体(2)的部分通过O形圈密封。
5.根据权利要求1所述的一种采用滑阀配流的径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的配油滑阀(22)与偏心轴(9)上的第一偏心部分(17)之间通过安装滚珠或者滚轮来减小摩擦力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20140423 Assignee: JIANGSU DALONGKAI TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: XI'AN JIAOTONG University Contract record no.: X2023980034024 Denomination of invention: A Radial Plunger Hydraulic Pump with Spool Valve Flow Distribution Granted publication date: 20160120 License type: Common License Record date: 20230324 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |