CN216198726U - 一种全静压浮动支承滑盘副及包含该结构的滑盘式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全静压浮动支承滑盘副，包括斜盘以及支承在斜盘上的滑盘，所述滑盘为整体盘状结构，所述滑盘与斜盘之间为全静压浮动支承；所述全静压浮动支承包括滑盘轴向支承运动副和滑盘径向支承运动副；所述滑盘轴向支承运动副由滑盘的轴向端面与斜盘的轴向端面对应配合形成；所述滑盘径向支承运动副由滑盘的径向支承面与斜盘的径向支承面对应配合形成。本实用新型采用的浮动支承滑盘副结构，滑盘为全静压支承浮动结构，各方向运动副均由静压油膜支承，这样使得滑盘上各方向的力均能通过静压油膜支承得到大部分平衡，尤其是沿滑盘径向的侧向力也能通过静压油膜支承得到大部分平衡，能够显著提高滑盘式柱塞泵的工作压力、转速等性能。

Description

一种全静压浮动支承滑盘副及包含该结构的滑盘式柱塞泵

技术领域

本实用新型属于液压传动和控制技术领域，特别涉及一种全静压浮动支承滑盘副及包含该结构的滑盘式柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵和马达是现代液压传动中使用最广的液压元件之一，其中无铰式斜轴泵和滑靴式斜盘泵是目前应用最广泛、也是最主要的两类轴向柱塞泵。斜盘式柱塞泵与斜轴式柱塞泵，各有其优势和特点：例如，斜盘式柱塞泵结构比较简单、紧凑，体积较小、重量较轻，通过斜盘摆动可实现无级变量，变量比较方便，变量形式比较多，变量的惯性小，变量响应速度比较快。但斜盘式柱塞泵由于滑靴受离心力的作用，转速受到限制，以及由于柱塞受侧向力作用，对缸体产生较大倾覆力矩，因此斜盘倾角受到限制，一般小于20°；斜轴泵在转速、效率等方面优于滑盘式柱塞泵，尤其是在大角度倾角(最大倾角可达40°)、侧向力显著减少等方面具有突出优势；但同时，由于斜轴式柱塞泵变量靠驱动缸体摆动，因此其惯性大，变量响应速度慢，双向变量体积庞大，以及轴承需要承受巨大的轴向力作用，对加工装配以及轴承技术要求很高，因此价格高。

滑盘式柱塞泵技术是近年来在结构原理有较大突破的柱塞泵技术，该技术深度融合了现有斜盘式和斜轴式柱塞泵技术优点，规避了各自的不足，是一款集斜盘式和斜轴式柱塞泵多种优点于一体的技术。该技术将传统单个滑靴变为整体式滑盘结构，配合锥形柱塞结构，从原理上基本解决了传统滑靴结构带来的离心倾覆力矩、侧向力过大、以及由此导致的滑靴副倾覆磨损烧盘、配流副倾覆磨损烧盘、漏损等关键问题，改变了近百年来传统轴向柱塞泵三大摩擦副原理结构。

申请号为201810494748X和2018111057637的实用新型专利分别提出了一种轴承外支承滑盘副结构和轴承内支承滑盘副结构，该轴承支承式滑盘副结构通过轴承约束滑盘沿径向的运动或运动趋势，平衡了滑盘作用力的侧向分力，使得滑盘经由柱塞作用在缸体上的侧向力被消除或大幅度降低，可避免因缸体受到侧向力作用发生的倾覆导致缸体与配流盘出现楔形间隙，避免出现局部磨损严重、密封失效、油液泄漏过大等问题，从而提高了滑盘式柱塞泵或马达的工作可靠性、工作压力和工作寿命。

为进一步优化滑盘式柱塞泵技术，丰富和拓展滑盘式柱塞泵侧向力支承技术体系，改善和提高滑盘式柱塞泵性能，提出了一种新型滑盘副及滑盘式柱塞泵或马达。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种全静压浮动支承滑盘副及包含该结构的滑盘式柱塞泵。

本实用新型技术的技术方案实现方式：一种全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：包括斜盘以及支承在斜盘上的滑盘，所述滑盘为整体盘状结构，所述滑盘与斜盘之间为全静压浮动支承；

所述全静压浮动支承包括滑盘轴向支承运动副和滑盘径向支承运动副；

所述滑盘轴向支承运动副由滑盘的轴向端面与斜盘的轴向端面对应配合形成；

所述滑盘径向支承运动副由滑盘的径向支承面与斜盘的径向支承面对应配合形成。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘轴向支承运动副包括滑盘端面以及支承滑盘的斜盘端面，所述滑盘与斜盘轴向对置的端面设置有静压支承面，所述静压支承面上设置有滑盘腰形孔，所述静压支承面与斜盘保持滑动配合的静压油膜支承；

所述滑盘径向支承运动副包括滑盘径向支承面以及斜盘径向支承面，在所述滑盘径向支承面或斜盘径向支承面上设置有高压油槽，所述斜盘上设置有高压油孔，所述高压油孔将高压油液引入高压油槽，使得滑盘径向支承面以及斜盘径向支承面之间形成静压油膜支承。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述斜盘中部具有沿其轴向延伸的斜盘支承轴，所述斜盘支承轴的外周形成斜盘径向支承面，所述滑盘中部具有通孔状的滑盘中心孔，所述滑盘中心孔的内孔壁面形成滑盘径向支承面，所述斜盘支承轴***滑盘中心孔中并与滑盘径向支承面形成间隙配合，所述高压油槽设置在斜盘径向支承面上。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘中部具有沿其轴向延伸的滑盘支承轴，所述滑盘支承轴的外周形成滑盘径向支承面，所述斜盘中部具有槽状的斜盘中心孔，所述斜盘中心孔的内孔壁面形成斜盘径向支承面，所述滑盘支承轴***斜盘中心孔中并与斜盘径向支承面形成间隙配合，所述高压油槽设置在斜盘径向支承面上。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述高压油槽为全周向环形油槽，所述高压油孔将高压油液引入高压油槽，使得滑盘径向支承面以及斜盘径向支承面之间全周向形成静压油膜支承。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其在所述滑盘径向支承面或斜盘径向支承面上还设置有低压油槽，所述低压油槽和高压油槽之间被间隔密封部隔断，所述斜盘上设置有低压油孔，所述低压油孔将低压油液引入低压油槽中。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其在所述高压油槽或低压油槽两侧设置有O型密封圈和/或导向环。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘与柱塞球头对置的端面上设置有多个柱塞球窝，所述柱塞球头部分被包容在柱塞球窝内且与所述柱塞球窝在一定倾角范围内保持自由倾动。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其连接各柱塞球窝中心组成的平面与主轴轴心交于O点，当斜盘为零排量位置时，所述高压油槽沿滑盘轴向覆盖所述O点。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘的静压支承面上设有多个滑盘腰形孔，所述滑盘腰形孔是以主轴轴心为中心间隔地分布在静压支承面上，所述滑盘腰形孔与对应柱塞球窝之间连通，使得所述静压支承面与斜盘端面形成间隙配合的静压油膜支承。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘的静压支承面可设置成平面或球面结构。

本实用新型所述的全静压浮动支承滑盘副，其所述滑盘的径向支承面与斜盘的径向支承面之间设置有铜套。

一种包含有全静压浮动支承滑盘副的滑盘式柱塞泵，其所述滑盘式柱塞泵包括主轴、壳体、第一轴承、斜盘、滑盘、压盘、柱塞、缸体、配流盘以及后端盖，所述滑盘与斜盘之间为全静压浮动支承，所述主轴的主轴轴心与所述缸体的缸体轴心重合，所述主轴一端贯穿配流副伸出壳体并支承在第一轴承上，另一端悬臂支承缸体并与缸体通过键连接，所述主轴与缸体同步旋转，所述柱塞在缸体的柱塞腔内做往复运动，实现泵的吸排油工作，所述滑盘式柱塞泵可设置为定量泵或变量泵。

基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用的浮动支承滑盘副结构，滑盘为全静压支承浮动结构，各方向运动副均由静压油膜支承，这样使得滑盘上各方向的力均能通过静压油膜支承得到大部分平衡，尤其是沿滑盘径向的侧向力也能通过静压油膜支承得到大部分平衡，能够显著提高滑盘式柱塞泵的工作压力、转速等性能。

2、本实用新型采用的浮动支承滑盘副结构，使得柱塞作用在缸体上的侧向力被消除或大幅度降低，可避免因缸体受到侧向力作用发生的倾覆导致缸体与配流盘出现楔形间隙，避免出现局部磨损严重、密封失效、油液泄漏过大等问题，从而进一步提高滑盘式柱塞泵的工作可靠性、工作压力和工作寿命。

3、本实用新型采用的浮动支承滑盘副结构，可避免传统刚性轴承支承滑盘结构因柱塞泵交变荷载、斜盘倾动变量力矩、油液压力脉动以及不平衡力矩带来的对轴承结构的不利影响。

4、本实用新型采用的浮动支承滑盘副结构，由于侧向力大大降低，其变量倾角可显著提高，最大倾角可达30°以上，远远大于现有传统的斜盘式柱塞泵倾角(21°)，因此可显著提高柱塞泵的功率密度。

5、本实用新型将配流、变量倾斜、静压支承功能集成在滑盘副中，泵的变量是通过改变斜盘的倾斜方式来实现的，与现有斜轴式柱塞泵相比，斜盘变量的惯性小，变量方便，变量响应速度比较快；由此可见，本实用新型的结构比较简单、紧凑，体积较小、重量较轻，兼具了现有斜盘式和斜轴式柱塞泵的特点。

6、本实用新型中的轴向柱塞泵，由于将进出油口集成在后端盖上，可使结构大大简化，尺寸更小、结构更加紧凑，泵的重量更小，因此提高了其单位质量功率密度；同时，缸体离轴承较近，使得作用在悬臂主轴上的弯矩减少，这对主轴受力更加有利，轴承寿命更长，且工作过程中机械噪声更小。

7、本实用新型中将配流、变量倾斜、静压支承功能集成在滑盘副中，由于滑盘上的柱塞球窝与柱塞球头在工作过程中是可相对倾动的，因此，可自适应斜盘倾动、缸体倾动等各种倾动，使得滑盘始终能紧贴斜盘完成配流、变量、支承等功能，避免出现楔形间隙；同时，相比更换缸体，更换滑盘或斜盘更加容易、更经济。

8、本实用新型中的滑盘结构为整体结构，代替了现有技术中的多个独立的滑靴以及与利用回程盘回程的结构，本实用新型中的柱塞与滑盘、滑盘与压盘连接更加可靠，避免了现有技术中滑靴颈部及肩部磨损、剪切破坏和回程盘钻孔部位发生开裂等现象，从而提高了斜盘式柱塞泵的工作可靠性。同时，滑盘各部分的离心力及摩擦力相互抵消，避免了单个滑靴在高速运动过程中受到周向运动引起的离心力矩以及随缸体旋转所产生的摩擦力矩综合作用下的倾覆，整体式滑盘结构磨耗均匀，消除或降低了原有滑靴副偏磨现象。

附图说明

图1为本实用新型中滑盘式轴向柱塞泵的一种实施例。

图2为本实用新型中图1中A-A剖面图。

图3为本实用新型中斜盘结构剖面图。

图4为图3中B-B剖面图。

图5为本实用新型中斜盘另一侧结构示意图。

图6为本实用新型中滑盘端面结构示意图。

图7为图6中C-C剖面图。

图8为本实用新型中滑盘另一端面结构示意图。

图9为本实用新型中带辅助支承的滑盘结构示意图。

图10为本实用新型中为球面支承面的滑盘结构示意图。

图11为本实用新型中滑盘式轴向柱塞泵的另一种实施例。

图12为本实用新型中只设高压油槽的滑盘式柱塞泵的一种实施例。

图13为图12的实施例中斜盘的一种实施例。

图14为图12的实施例中斜盘的另一种实施例。

图15为本实用新型中滑盘为轴伸结构的滑盘式柱塞泵的一种实施例。

图16为图15的实施例中A-A剖面图。

图17为本实用新型中滑盘为轴伸结构的另一种实施例。

图18为本实用新型中带铜套结构的滑盘式柱塞泵的一种实施例。

图19为本实用新型中定量滑盘式柱塞泵的一种实施例。

图中标记：10为主轴，10C为主轴轴心，21为轴承，31为壳体，32为前端盖，33为后端盖，33a为进油口，33b为出油口，34第一壳体空腔，35为第二壳体空腔，40为斜盘，41为斜盘支承面，41a为斜盘径向支承面，41b为斜盘中心孔，42为斜盘支承轴，42a为高压油槽，42b为低压油槽，42c为间隔密封部,43为低压配流槽，44为高压配流槽，45为配流圆柱面，46为密封圈，47为导向环，48a为高压油孔，48b为低压油孔，49为轴销，50为滑盘，50C为滑盘轴心，51为静压支承面，51a为滑盘径向支承面，52为滑盘中心孔，53为滑盘腰形孔，54为滑盘外密封部，55为滑盘内密封部，56为滑盘间隔密封部，57为滑盘辅助支承面，57a滑盘环形泄油槽，57b为滑盘径向泄油槽，58为柱塞球窝，59为滑盘支承轴，60为压盘，70为柱塞，71为柱塞球头，72为柱塞中心孔，73为锥形杆部，74为柱塞部，80为缸体，81为柱塞孔，82为主轴装配孔，83为缸体静压支承面，84为通油孔，80C为缸体轴心，90为配流盘，91为配流盘静压支承面，92为低压配流窗口，100为中心弹簧，101为钢球，102为套筒，103为外套，110为铜套。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

尽管本实用新型容许有不同形式的实施例，但本说明书和附图仅仅公开了如本实用新型的示例的一些特定形式。然而本实用新型并不试图限于所述的实施例。本实用新型的范围在所附的权利要求中给出。

为了方便描述，本实用新型的实施例以典型的取向示出，所述取向使得当轴向柱塞泵的主轴的中心轴线水平静置，以主轴的联轴端一侧为左，后端盖为右，描述中使用的“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“水平”、“底”、“内”、“外”等术语都是参照这个位置而使用的，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，应理解的是本实用新型可以不同于所述的位置的取向进行制造、存放、运送、使用和销售。

实施例1：

如图1至图9所示，为本实用新型的滑盘式柱塞泵的一种实施例，在所示的实施例中，所述柱塞泵为非通轴式柱塞泵，包括主轴10、壳体31、第一轴承21、斜盘40、滑盘50、压盘60、柱塞70、缸体80、配流盘90以及后端盖33，所述主轴10的主轴轴心10C与所述缸体80的缸体轴心重合，所述主轴10一端贯穿配流副伸出壳体31并支承在第一轴承21上，另一端悬臂支承缸体80并与缸体80通过键连接，所述主轴10与缸体80同步旋转，所述柱塞70在缸体80的柱塞腔内做往复运动，实现泵的吸排油工作。

其中泵体包含两端开口且呈中空状的壳体31以及与壳体31连接的前端盖32和后端盖33，所述壳体31具有用于容纳第一轴承21的第一空腔34以及具有用于容纳缸体80和滑盘副的第二壳体空腔35。所述壳体31分别与前端盖32和后端盖33通过螺栓连接。所述后端盖33上设置有泵的进油口33a和出油口33b。当柱塞泵为变量泵时，可在后端盖33上设置有用于变量摆动的变量机构，变量机构包含可在端座内滑动的滑阀33c，所述斜盘40的轴销49以可相对倾动的状态连接在滑阀33c上，在变量机构的作用下，所述斜盘40连同滑盘50经由轴销49可在第二壳体空腔35内转动。

滑盘副为滑盘式柱塞泵的关键核心部件，包括斜盘40以及支承在斜盘40上的滑盘50，在该实施例中，所述滑盘50为整体盘状结构，所述滑盘50与斜盘40之间为全静压浮动支承，该全静压浮动支承结构包含第一浮动支承运动副和第二浮动支承运动副，下面详细阐述结构。

第一浮动支承运动副，为滑盘轴向支承运动副，包括滑盘50端面以及支承滑盘50端面的斜盘40端面，所述滑盘50与斜盘40对置的端面设置有静压支承面51，所述静压支承面51上设置有滑盘腰形孔53，所述静压支承面51与斜盘40保持滑动配合且形成间隙配合的静压油膜支承。

进一步地，所述滑盘50与斜盘40对置的端面上设置有静压支承面51，滑盘轴心50C与主轴轴心10C呈一定角度，所述静压支承面51支承在斜盘40上且始终与所述斜盘40保持滑动配合。所述静压支承面51上设置有多个构形为腰形的滑盘腰形孔53，优选地，所述滑盘腰形孔53以滑盘轴心50C为中心呈均匀分布在静压支承面51上，所述滑盘腰形孔53与柱塞球窝58连通，如图6、图7、图8所示。

其中，所述静压支承面51与斜盘40支承面之间形成有效的静压油膜支承，所述静压支承面51上设置有用于密封油液作用的密封部，所述密封部以包围所述滑盘腰形孔53的状态设置在滑盘腰形孔53的内外周，所述密封部包含分布在滑盘腰形孔53径向内外的内密封部55、外密封部54，以及分布在相邻滑盘腰形孔53之间的滑盘间隔密封部56。所述内密封部55是由滑盘腰形孔53内边缘与静压支承面51的内直径R1围成的区域，所述外密封部54是由滑盘腰形孔53外边缘与静压支承面51的外直径R2围成的区域，所述滑盘间隔密封部56是由相邻滑盘腰形孔53之间的间隔凸台面区域。所述静压支承面51的密封部与斜盘40支承面之间始终保持一定合理的间隙使得油膜泄漏处于合理水平。

进一步地，所述滑盘50的静压支承面51可设置成平面或球面结构，分别见如图7和图10所示。平面静压支承面容易加工、造价比较低，球面静压支承面工艺比较复杂、造价高，但自稳定性和密封性比较好，所述滑盘50与斜盘40之间的油膜更加稳定，可显著提高容积效率和寿命。

进一步地，为了减少滑盘支承面上的支承力，减少磨损，可在静压支承面51上设置滑盘腰形孔53的基础上，沿径向在滑盘50外圆周上增设多个辅助支承面57，如图9所示，所述辅助支承面57之间设置有径向泄油槽57b，所述辅助支承面57与外密封部54之间也设置有环形泄油槽57a，所述径向泄油槽57b与环形泄油槽57a之间相互连通。

如图3所示，所述斜盘40具有与滑盘静压支承面51匹配的斜盘支承面41，在所述斜盘支承面41上设置有腰形的低压配流槽43和高压配流槽44，所述低压配流槽43和高压配流槽44被斜盘中心轴分割成两侧，所述低压配流槽43和高压配流槽44相对中心轴可以设置为对称或非对称结构，例如，把高压配流槽44设置成多个具有腰形的窗口；为使得斜盘具有一定的预升压和预降压的作用，可以将低压配流槽43和高压配流槽44沿斜盘的中心轴旋转一定角度；或者特殊地，也可在低压配流槽43端部上设置从低压配流槽43过渡到高压配流槽44方向以及在高压配流槽44端部上设置从高压配流槽44过渡到低压配流槽43方向的节流槽或孔(未示出)，起到从高压到低压或低压到高压预降压和预升压的作用。

如图5所示，所述斜盘40与端盖33对置的支承面设置成具有成形为圆柱形的配流圆柱面45。所述端盖33上具有与斜盘40配流圆柱面45半径相同的滑弧面(未示出)，使得斜盘40配流圆柱面45在端盖33的滑弧面上滑动时始终保持密贴状态。所述斜盘40的配流圆柱面45上开设有与低压配流槽43和高压配流槽44对应连通的槽口。

第二浮动支承运动副，为滑盘径向支承运动副，包括滑盘径向支承面51a以及斜盘径向支承面41a，在所述滑盘径向支承面51a或者斜盘径向支承面41a上设置有高压油槽42a，所述斜盘40上设置有高压油孔48a，所述高压油孔48a将高压油液引入高压油槽42a，使得滑盘径向支承面51a以及斜盘径向支承面41a之间形成静压油膜支承。

进一步地，所述斜盘40中部具有沿其轴向延伸的斜盘支承轴42，所述斜盘支承轴42的外周形成斜盘径向支承面41a，所述滑盘50中部具有通孔状的滑盘中心孔52，所述滑盘中心孔52的内孔壁面形成滑盘径向支承面(51a)，所述斜盘支承轴42***滑盘中心孔52中并与滑盘径向支承面51a形成间隙配合，所述高压油槽42a设置在斜盘径向支承面41a上，所述斜盘40上设置有高压油孔48a，所述高压油孔48a一端连通斜盘40上的高压配流槽44，另一端连通高压油槽42a，所述高压油孔48a将高压油液引入高压油槽42a，使得滑盘径向支承面51a与斜盘支承轴42之间形成静压油膜支承。进一步地，在所述滑盘径向支承面51a或者斜盘径向支承面41a上还设置有低压油槽42b，所述低压油槽42b和高压油槽42a之间被间隔密封部42c隔断，所述斜盘40上还设置有低压油孔48b，所述低压油孔48b一端连通低压配流槽43a，另一端连通低压油槽42b，所述低压油孔48b将低压油液引入低压油槽42b中。

进一步地，在所述高压油槽42a和低压油槽42b两侧设置有O型密封圈46，该O型密封圈46可进一步阻止油液泄漏，防止容积效率损失。同时，为了防止不平衡力矩对滑盘和斜盘径向支承间隙的影响，进而影响油膜厚度，可在O型密封圈46外侧进一步设置导向环47。

此外，所述滑盘50朝向缸体一侧的端面的环周向与柱塞70相对位置设置有多个柱塞球窝58，如图7、图8所示，所述柱塞球窝58在滑盘50端面形成开口大致成半球状的凹部，所述柱塞球窝58以滑盘轴心50C的共同的圆周均匀间隔地分布的状态对柱塞进行支承，在所述柱塞70安装在柱塞球窝58后，通过压盘60将其固定在滑盘50的端面上，使得柱塞70相对滑盘50的端面的远离移动受到限制。特殊地，用于将柱塞70固定在滑盘50的端面的方式也不限于采用压盘的方式，例如，也可以在滑盘50上设置有形状锁合的压紧装置(未示出)，该压紧装置可通过大于180度的包覆将柱塞球头71进行固定。

进一步地，所述柱塞70包括一端支承在滑盘50的柱塞球窝58上且经由压盘60固定在滑盘端面的柱塞球头71、用于连通柱塞孔81和柱塞球窝58的柱塞中心孔72、外周面呈圆锥形的锥形杆部73以及与缸体柱塞孔壁间隙配合的且可在其往复运动的柱塞部74，所述柱塞球头71呈球状且能够滑动自如地支承在滑盘50的柱塞球窝58上；所述柱塞中心孔72为大孔径通孔结构，作为吸入和/或排出油液通道；在柱塞部74上往往设置至少一道密封圈用于密封液体，所述锥形杆部73是大致从柱塞球端向柱塞部74逐渐增加的锥形状，当柱塞70运动到某一位置时，所述锥形杆部73柱塞孔81内环周面接触，起到传力作用。但需要说明的是，所述柱塞70不限于锥形柱塞类型，还可以包括两端均为球头的连杆-柱塞或者带万向铰的球面柱塞。

所述缸体80具有沿径向截面为圆形的柱状构形，并容纳在壳体31的壳体第二壳体空腔35内，所述缸体80具有以缸体轴心环向均匀分布的多个柱塞孔81和在中心处用于容纳主轴10的主轴装配孔82，所述缸体80拥有多个柱塞孔81，优选地，所述柱塞孔数量一般设置为7个或9个；所述主轴10穿过缸体80的主轴装配孔82并以其轴体外周面设置连接键方式与缸体80连接，所述缸体80以其与主轴10同步运动的方式支承在主轴10上。

所述缸体80另一端面抵接在配流盘90上的配流盘静压支承面91，配流盘静压支承面91上设置有低压配流窗口92，所述低压配流窗口92向第二壳体空腔35开口，所述缸体80与配流盘90对置的端面上设置有缸体静压支承面83，所述缸体静压支承面83支承在配流盘90上且始终与配流盘90保持滑动配合，所述缸体静压支承面83上设置有构形为腰形的多个缸体腰形孔85，优选地，所述缸体腰形孔85以缸体轴心80C为中心呈均匀分布在缸体静压支承面83上，在所述缸体80端部上设置有连通柱塞孔81与缸体腰形孔85的通油孔84。所述缸体80与配流盘90形成低压配流副，两者端部以静液压方式支承。

从受力分析看，在滑盘式柱塞泵运行过程中，高压区柱塞70受到缸体柱塞孔81的高压油液压力作用，经柱塞球头71对滑盘50施加一个接近水平的液压力作用，该液压力将滑盘50推向斜盘40并与斜盘40端面紧密接触。该液压柱塞力在柱塞球窝中心可分解为滑盘轴向方向，即沿滑盘轴心50C方向的垂直力以及滑盘径向方向，即垂直于滑盘轴心50C方向的径向力。沿滑盘轴向方向的垂直力被滑盘静压支承面上的油膜支承力大部分平衡，沿滑盘径向方向的分力被滑盘径向方向的高压油槽及周缘的静压油膜支撑力大部分平衡。因此，滑盘具有全静压浮动支承特点。

这种采用了全静压浮动支承滑盘副的结构具有以下特点：静压油膜支承力平衡了大部分液压柱塞力作用在滑盘50上的轴向和径向液压分力，使得滑盘50经由柱塞70作用在缸体80上的侧向力被消除或大幅度降低，提高了轴向柱塞泵或马达的工作可靠性、工作压力和工作寿命。工作时，通过合理设计，使得液压柱塞力作用在滑盘50上的轴向力始终大于斜盘40通过油膜反作用在滑盘50的滑盘支承力之和，因此，所述滑盘50始终通过一层油膜抵接在斜盘40上滑动，具有自回程特点。

考虑到柱塞泵在启动时，滑盘与斜盘之间仍然需要初始密封，以尽快建立油压，因此在滑盘副一侧须设置初始密封装置。

优选地，其中一种初始密封装置，如图1、图2所示，在所述滑盘50与缸体80之间设置有弹簧预紧装置，该弹簧预紧装置使滑盘副与配流副之间具有一定的初始接触力。所述弹簧预紧装置包括中心弹簧100、钢球101、套筒102以及外套103，所述中心弹簧100的预紧弹簧力一端通过钢球101作用在压盘60上，并进一步传递至滑盘50上，另一端通过外套103将预紧力作用在缸体端部和配流盘90上。

实施例2：

如图12～图14以及图17所示，示出了本实用新型的另一实施例，与实施例1的不同之处在于：该实施中高压油槽42a的结构不同，其他可参考实施例1所述结构。

其中一种实施例，如图13所示，所述高压油槽42a为贯通的环形油槽，所述斜盘40上只设置有高压油孔48a，所述高压油孔48a一端与高压配流槽44连通，另一端与高压油槽42a连通，所述高压油孔48a将高压油液引入高压油槽42a，使得滑盘径向支承面51a以及斜盘径向支承面41a之间全周向形成静压油膜支承。

另一种实施例，如图14所示，所述高压油槽42a为部分的环形油槽，即在斜盘支承轴42的周向只有一部分开设有高压油槽42a，开设高压油槽42a的部分为抵抗滑盘径向作用力的方向。

实施例3：

如图15和16所示，示出了本实用新型的另一实施例，与实施例1的不同之处在于：该实施中滑盘50为外伸结构，斜盘40为孔槽结构，其他可参考实施例1所述结构。

具体地，所述滑盘50中部具有沿其轴向延伸的滑盘支承轴59，所述滑盘支承轴59的外周形成滑盘径向支承面51a，所述斜盘40中部具有槽状的斜盘中心孔41b，所述斜盘中心孔41b的内孔壁面形成斜盘径向支承面41a，所述滑盘支承轴59***斜盘中心孔41b中并与斜盘径向支承面41a形成间隙配合，所述高压油槽42a设置在斜盘径向支承面41a上，所述斜盘40上还设置有高压油孔48a，所述高压油孔48a一端与高压配流槽44连通，另一端与高压油槽42a连通，所述高压油孔48a将高压油液引入高压油槽42a，使得滑盘支承轴59与斜盘径向支承面41a之间形成静压油膜支承。

同样地，可在所述高压油槽42a和低压油槽42b两侧设置有O型密封圈46，该O型密封圈46可进一步阻止油液泄漏，防止容积效率损失。同时，为了防止不平衡力矩对滑盘和斜盘径向支承间隙的影响，进而影响油膜厚度，可在O型密封圈46外侧进一步设置导向环47。

实施例4：

如图11所示，示出了本实用新型的另一实施例，与实施例1的不同之处在于：该实施中高压油槽42a的设置位置具有限定范围，其他可参考实施例1所述结构。

具体地，如图11所示，当斜盘40处于零排量位置时，连接所述各柱塞球窝58中心组成的平面与主轴轴心10C交于O点，所述高压油槽42a沿滑盘50轴向覆盖所述O点，更特殊地，所述高压油槽42a的中心轴线经过O点。该实施例的有益之处在于：滑盘50径向力合力的作用点始终在高压油槽42a范围内，周期性作用的不平衡力矩较小，对径向支承的油膜稳定性影响小。

实施例5：

如图18和19所示，示出了本实用新型的另一实施例，与实施例1的不同之处在于：该实施中滑盘50与斜盘40径向配合处还设置有铜套110，其他可参考实施例1所述结构。

具体地，如图18所示，在所述滑盘中心孔52上设置有铜套110，该铜套110与滑盘50之间通过过盈配合嵌套在滑盘中心孔52的孔壁上，所述铜套110与斜盘支承轴42形成静压油膜支承，这种双金属结构有利于金属配对，减少摩擦力。如果针对的是实施例3，则铜套110嵌套在滑盘支承轴59上，所述铜套110与滑盘支承轴59为过盈配合。

实施例6：

如图19所示，示出了本实用新型的另一实施例，与实施例1的不同之处在于：该实施中滑盘式柱塞泵为定量泵，其他可参考实施例1所述结构。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限与这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (13)

1.一种全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：包括斜盘(40)以及支承在斜盘(40)上的滑盘(50)，所述滑盘(50)为整体盘状结构，所述滑盘(50)与斜盘(40)之间为全静压浮动支承；

所述全静压浮动支承包括滑盘轴向支承运动副和滑盘径向支承运动副；

所述滑盘轴向支承运动副由滑盘(50)的轴向端面与斜盘(40)的轴向端面对应配合形成；

所述滑盘径向支承运动副由滑盘(50)的径向支承面与斜盘(40)的径向支承面对应配合形成。

2.根据权利要求1所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘轴向支承运动副包括滑盘(50)端面以及支承滑盘(50)的斜盘(40)端面，所述滑盘(50)与斜盘(40)轴向对置的端面设置有静压支承面(51)，所述静压支承面(51)上设置有滑盘腰形孔(53)，所述静压支承面(51)与斜盘(40)保持滑动配合的静压油膜支承；

所述滑盘径向支承运动副包括滑盘径向支承面(51a)以及斜盘径向支承面(41a)，在所述滑盘径向支承面(51a)或斜盘径向支承面(41a)上设置有高压油槽(42a)，所述斜盘(40)上设置有高压油孔(48a)，所述高压油孔(48a)将高压油液引入高压油槽(42a)，使得滑盘径向支承面(51a)以及斜盘径向支承面(41a)之间形成静压油膜支承。

3.根据权利要求2所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述斜盘(40)中部具有沿其轴向延伸的斜盘支承轴(42)，所述斜盘支承轴(42)的外周形成斜盘径向支承面(41a)，所述滑盘(50)中部具有通孔状的滑盘中心孔(52)，所述滑盘中心孔(52)的内孔壁面形成滑盘径向支承面(51a)，所述斜盘支承轴(42)***滑盘中心孔(52)中并与滑盘径向支承面(51a)形成间隙配合，所述高压油槽(42a)设置在斜盘径向支承面(41a)上。

4.根据权利要求2所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘(50)中部具有沿其轴向延伸的滑盘支承轴(59)，所述滑盘支承轴(59)的外周形成滑盘径向支承面(51a)，所述斜盘(40)中部具有槽状的斜盘中心孔(41b)，所述斜盘中心孔(41b)的内孔壁面形成斜盘径向支承面(41a)，所述滑盘支承轴(59)***斜盘中心孔(41b)中并与斜盘径向支承面(41a)形成间隙配合，所述高压油槽(42a)设置在斜盘径向支承面(41a)上。

5.根据权利要求2所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述高压油槽(42a)为全周向环形油槽，所述高压油孔(48a)将高压油液引入高压油槽(42a)，使得滑盘径向支承面(51a)以及斜盘径向支承面(41a)之间全周向形成静压油膜支承。

6.根据权利要求2所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：在所述滑盘径向支承面(51a)或斜盘径向支承面(41a)上还设置有低压油槽(42b)，所述低压油槽(42b)和高压油槽(42a)之间被间隔密封部(42c)隔断，所述斜盘(40)上设置有低压油孔(48b)，所述低压油孔(48b)将低压油液引入低压油槽(42b)中。

7.根据权利要求5或6所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：在所述高压油槽(42a)或低压油槽(42b)两侧设置有O型密封圈(46)和/或导向环(47)。

8.根据权利要求1所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘(50)与柱塞球头(71)对置的端面上设置有多个柱塞球窝(58)，所述柱塞球头(71)部分被包容在柱塞球窝(58)内且与所述柱塞球窝(58)在一定倾角范围内保持自由倾动。

9.根据权利要求8所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：连接各柱塞球窝(58)中心组成的平面与主轴轴心(10C)交于O点，当斜盘(40)为零排量位置时，所述高压油槽(42a)沿滑盘(50)轴向覆盖所述O点。

10.根据权利要求8所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘(50)的静压支承面(51)上设有多个滑盘腰形孔(53)，所述滑盘腰形孔(53)是以主轴轴心(10C)为中心间隔地分布在静压支承面(51)上，所述滑盘腰形孔(53)与对应柱塞球窝(58)之间连通，使得所述静压支承面(51)与斜盘(40)端面形成间隙配合的静压油膜支承。

11.根据权利要求1所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘(50)的静压支承面(51)可设置成平面或球面结构。

12.根据权利要求1所述的全静压浮动支承滑盘副，其特征在于：所述滑盘(5)的径向支承面与斜盘(40)的径向支承面之间设置有铜套(110)。

13.一种包含有权利要求1至12中任意一项所述的全静压浮动支承滑盘副的滑盘式柱塞泵，其特征在于：所述滑盘式柱塞泵包括主轴(10)、壳体(31)、第一轴承(21)、斜盘(40)、滑盘(50)、压盘(60)、柱塞(70)、缸体(80)、配流盘(90)以及后端盖(33)，所述滑盘(50)与斜盘(40)之间为全静压浮动支承，所述主轴(10)的主轴轴心(10C)与所述缸体(80)的缸体轴心重合，所述主轴(10)一端贯穿配流副伸出壳体(31)并支承在第一轴承(21)上，另一端悬臂支承缸体(80)并与缸体(80)通过键连接，所述主轴(10)与缸体(80)同步旋转，所述柱塞(70)在缸体(80)的柱塞腔内做往复运动，实现泵的吸排油工作，所述滑盘式柱塞泵可设置为定量泵或变量泵。

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