CN207554326U - 柱塞和柱塞泵/柱塞马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种柱塞以及装备有该柱塞的柱塞泵或柱塞马达，所述柱塞包括柱塞球头和与所述柱塞球头相连并且与所述柱塞球头一体形成的柱塞杆部，所述柱塞设置有沿中轴线贯通的液压油道，所述柱塞球头能够与主轴的球窝铰接，所述柱塞球头沿所述柱塞的轴向方向设置有不同球直径的球面区段，并且，所述柱塞球头与主轴的主要接触区域所在的球面区段的球直径大于所述柱塞球头的其他球面区段的球直径。
Description
技术领域
本实用新型涉及液压技术领域，具体地涉及一种柱塞以及装备有该柱塞的柱塞泵或柱塞马达。
背景技术
在柱塞泵/柱塞马达的工作过程中，柱塞在缸体的缸孔内作往复运动，并且柱塞球头与主轴的球窝之间发生摩擦作用。因此柱塞会受到轴向压力、离心力、摩擦力等多个力的共同作用。尤其当柱塞泵/柱塞马达在压力冲击、突然停止或正反转切换等特殊工况下，柱塞球头与主轴球窝之间很容易发生直接接触的情况从而造成柱塞与主轴的相应位置处的磨损。
实用新型内容
本实用新型的目的是至少解决上述问题之一，该目的通过以下技术方案实现：
本实用新型提出一种柱塞，所述柱塞包括柱塞球头和与所述柱塞球头相连并且与所述柱塞球头一体形成的柱塞杆部，所述柱塞设置有沿中轴线贯通的液压油道，所述柱塞球头能够与主轴的球窝铰接，所述柱塞球头沿所述柱塞的轴向方向设置有不同球直径的球面区段，并且，所述柱塞球头与主轴的主要接触区域所在的球面区段的球直径大于所述柱塞球头的其他球面区段的球直径。
优选地，所述液压油道设置有阻尼孔，所述阻尼孔位于所述柱塞杆部的远离所述柱塞球头的后端。
进一步优选地，所述柱塞球头设置有圆柱面和沿所述柱塞的轴向方向分别位于所述圆柱面的两侧的前球面和后球面，所述前球面沿所述轴向方向分为彼此相邻接的三个球面区段，其中，所述三个球面区段中的中间球面区段的球直径大于位于所述中间球面区段的两侧的球面区段。
更进一步优选地，所述后球面沿所述轴向方向分为彼此相邻接且球直径不同的两个球面区段。
根据本实用新型的一种优选地实施方式，所述柱塞是锥形柱塞，所述柱塞杆部自后端向与所述柱塞球头相连的前端减缩。
另外，本实用新型还涉及一种柱塞泵/柱塞马达，所述柱塞泵/柱塞马达装备有上述柱塞。
优选地，所述柱塞泵/柱塞马达是斜轴式轴向柱塞泵/柱塞马达。
本实用新型的优点在于：柱塞球头表面采用不同球直径的分段设计地特殊结构，保证了在柱塞泵/柱塞马达运转时柱塞-主轴摩擦副的油膜强度，避免了柱塞球头与主轴球窝之间直接接触造成磨损；柱塞液压油道的阻尼孔设置在柱塞杆部的后端，避免了贫油现象，进一步保证了油膜强度，改善了柱塞与主轴之间在恶劣工况下的润滑状态。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本实用新型实施方式的柱塞的结构示意图；
图2示出了根据本实用新型实施方式的柱塞在主轴的球窝中的装配示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本实用新型的实施方式，提出一种用于柱塞泵/柱塞马达的柱塞。如图1所示，本实用新型的柱塞包括位于前端的柱塞球头和与柱塞球头相连并且与柱塞球头一体形成的柱塞杆部。在柱塞被装配于柱塞泵/柱塞马达的状态下，柱塞球头与柱塞泵/柱塞马达的主轴的球窝铰接，柱塞杆部***柱塞泵/柱塞马达的缸体的缸孔中，并且当柱塞泵/柱塞马达运转时柱塞杆部在缸孔中作往复运动并相应地使得柱塞获得压油行程和吸油行程。柱塞设置有沿其中轴线贯通的液压油道，使得液压油能够从柱塞的后端经液压油道进入柱塞球头与主轴的球窝之间的间隙中，并在主轴与柱塞这对摩擦副之间形成油膜，从而防止柱塞球头与主轴球窝之间直接接触而造成磨损。本实用新型的柱塞的柱塞球头采用分段设计，即柱塞球头沿轴向方向设置有不同球直径或曲率半径的球面区段，使得柱塞球头的与主轴的主要接触区域或高频接触区域所在的球面区段的球直径或曲率半径大于柱塞球头的其他球面区段的球直径或曲率半径。根据本实用新型的优选的实施方式，如图1和图2所示，柱塞球头设置有圆柱面和沿轴向方向分别位于圆柱面的两侧的前球面和后球面，前球面沿轴向方向分为彼此相邻接的三个球面区段AB、BC、CD，其中，作为与主轴球窝的主要接触区域的球面区段BC的球直径大于位于其两侧的球面区段AB和CD。在柱塞泵/柱塞马达运转的过程中，BC区段与主轴球窝之间形成的油膜相对较薄，AB区段和CD区段与主轴球窝之间形成的油膜相对较厚，因此将作为主要接触区域的BC区段的球直径或曲率半径设计地相对较大(即BC区段的曲面更平缓或弯曲程度更小)，有利于保证主要接触区域处的油膜强度，从而使柱塞球头与主轴球窝之间的润滑更加充分，由此减轻磨损的程度。进一步优选地，如图1所示，为了实现更好的润滑效果并保证柱塞更好的受力以及与主轴球窝之间的接触，后球面沿轴向方向分为彼此相邻且球直径不同的两个球面区段EF和FG。根据本实用新型的实施方式，主轴、缸体和柱塞的相应部位的尺寸公差应设计成保证在装配状态下柱塞球头与主轴球窝之间的装配间隙处于合理的范围内以保证在柱塞泵/柱塞马达运转状态下柱塞球头与主轴球窝之间的油膜强度，优选地，柱塞球头与主轴球窝之间的装配间隙设置成处于0.03mm-0.08mm的范围内。
另外，根据本实用新型的优选的实施方式，如图1所示，液压油道的阻尼孔设置于柱塞杆部的后端。该设计使得更多的液压油被保留或储存在液压油道中的能够及时补充至柱塞与主轴的接触区域的位置，从而保证在柱塞泵/柱塞马达频繁的负载变化或运动方向频繁切换的情况下柱塞球头与主轴球窝之间的充分的润滑，避免出现贫油现象造成副擦副表面的异常磨损。
本实用新型的柱塞优选地用于斜轴式轴向柱塞泵/柱塞马达，即主轴的轴心线与缸体的轴心线成一定的角度的柱塞泵/柱塞马达，如图2所示，主轴的轴心线与缸体的轴心线之间优选地成40°的夹角。优选地，本实用新型的柱塞是锥形柱塞，如图1所示，柱塞杆部自后端向与柱塞球头相连的前端减缩。另外，柱塞杆部的后端设置有环形槽，环形槽中可布置用于密封的柱塞环。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种柱塞，其特征在于，所述柱塞包括柱塞球头和与所述柱塞球头相连并且与所述柱塞球头一体形成的柱塞杆部，所述柱塞设置有沿中轴线贯通的液压油道，所述柱塞球头能够与主轴的球窝铰接，所述柱塞球头沿所述柱塞的轴向方向设置有不同球直径的球面区段，并且，所述柱塞球头与主轴的主要接触区域所在的球面区段的球直径大于所述柱塞球头的其他球面区段的球直径。
2.根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于，所述液压油道设置有阻尼孔，所述阻尼孔位于所述柱塞杆部的远离所述柱塞球头的后端。
3.根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于，所述柱塞球头设置有圆柱面和沿所述柱塞的轴向方向分别位于所述圆柱面的两侧的前球面和后球面，所述前球面沿所述轴向方向分为彼此相邻接的三个球面区段，其中，所述三个球面区段中的中间球面区段的球直径大于位于所述中间球面区段的两侧的球面区段。
4.根据权利要求3所述的柱塞，其特征在于，所述后球面沿所述轴向方向分为彼此相邻接且球直径不同的两个球面区段。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的柱塞，其特征在于，所述柱塞是锥形柱塞，所述柱塞杆部自后端向与所述柱塞球头相连的前端减缩。
6.一种柱塞泵/柱塞马达，其特征在于，所述柱塞泵/柱塞马达装备有根据权利要求1至5中的任一项所述的柱塞。
7.根据权利要求6所述的柱塞泵/柱塞马达，其特征在于，所述柱塞泵/柱塞马达是斜轴式轴向柱塞泵/柱塞马达。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110242528A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-09-17 | 中航力源液压股份有限公司 | 液压连接机构 |
| CN113172543A (zh) * | 2021-05-01 | 2021-07-27 | 金乡县恒海液压机械有限公司 | 斜轴式柱塞马达小口球凹精密研磨机 |
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