本發(fā)明屬于液壓傳動和控制，特別涉及一種軸向柱塞泵。

背景技術(shù)：

1、軸向柱塞泵是現(xiàn)代液壓傳動中使用最廣的液壓元件之一，主流類型分為斜軸式和斜盤式軸向柱塞泵，其中斜盤式結(jié)構(gòu)因結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊，體積較小、重量較輕，通過斜盤擺動實現(xiàn)無級變量，變量的慣性小，變量響應(yīng)速度比較快等特點在變量泵領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，斜軸式結(jié)構(gòu)因變量較為困難、變量響應(yīng)時間慢、無法通軸以及主軸壽命較短等原因，在泵領(lǐng)域已被斜盤式柱塞泵替換，但斜軸式結(jié)構(gòu)因變量角度大，摩擦副少、動態(tài)不平衡力小、低速性能好卻在馬達領(lǐng)域具有非常大的優(yōu)勢。

2、為了能夠結(jié)合了現(xiàn)有斜盤式及斜軸式柱塞泵或馬達的結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了一種將斜盤式及斜軸式柱塞泵或馬達的結(jié)構(gòu)深度融合的滑盤式軸向柱塞泵，該結(jié)構(gòu)同時兼具斜盤式和斜軸式柱塞泵或馬達的優(yōu)點，即具有斜盤式柱塞泵或馬達的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊，體積較小、重量較輕，可通過斜盤擺動實現(xiàn)無級變量，變量的慣性小，變量響應(yīng)速度比較快、可通軸等特點，同時也具有斜軸式柱塞馬達動態(tài)不平衡力少、側(cè)向力少、摩擦副接觸性能好、低速性能好等特點。

3、以上結(jié)構(gòu)可以顯著改善柱塞泵的三大摩擦副結(jié)構(gòu)，但通過分析和實踐發(fā)現(xiàn)：在工況不良條件下(例如沖擊等環(huán)境)，仍然存在滑盤傾覆的可能性，為了進一步改善滑盤受力工況，進一步提高滑盤與斜盤油膜的穩(wěn)定性，改善柱塞泵的自吸能力，提高柱塞泵的使用壽命，因此，提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對目前滑盤式軸向柱塞泵存在的問題，提供一種新型軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)，旨在能夠改善滑盤受力工況及自吸能力，提高滑盤與斜盤油膜的穩(wěn)定性和使用壽命，適應(yīng)沖擊等惡劣工況下。

2、本發(fā)明技術(shù)的技術(shù)方案實現(xiàn)方式：包含主軸、殼體、斜盤、滑盤、柱塞、缸體、配流盤，所述主軸的主軸軸心與所述缸體的缸體中心軸心重合，所述滑盤為整體盤狀結(jié)構(gòu)，所述滑盤一端支承在斜盤上，另一端通過壓盤與柱塞連接，在所述滑盤周向設(shè)置有滑盤延伸部，在所述滑盤與斜盤之間設(shè)置有約束滑盤向外遠離斜盤運動的限位結(jié)構(gòu)，所述滑盤始終在限位結(jié)構(gòu)與斜盤之間保持自由旋轉(zhuǎn)。

3、進一步的，滑盤延伸部的結(jié)構(gòu)可被構(gòu)造為多種形式，具體并不被唯一限定，此處進行優(yōu)化并提出其中一種可行的選擇：所述的滑盤延伸部在滑盤的邊緣形成凸緣結(jié)構(gòu)，所述的限位結(jié)構(gòu)與斜盤形成用以容納凸緣結(jié)構(gòu)的限位間隙，當(dāng)滑盤轉(zhuǎn)動時凸緣結(jié)構(gòu)位于限位間隙內(nèi)。采用如此方案時，所述的限位結(jié)構(gòu)包括限位塊，限位塊連接至所述斜盤或滑盤，限位塊與斜盤之間形成容納滑盤延伸部的限位間隙。進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其滑盤外周為臺階結(jié)構(gòu)，滑盤上設(shè)置有滑盤延伸部，所述滑盤延伸部設(shè)置在限位塊與斜盤之間。

4、再進一步，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其滑盤上設(shè)有多個油室和柱塞球窩，所述油室以分布圓半徑r3均勻間隔地分布在所述滑盤一側(cè)端面上，所述球窩以分布圓半徑r4均勻間隔地分布在所述滑盤另一側(cè)端面上，r3與r4的比值控制為0.7～1.0。

5、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，所述柱塞為錐形結(jié)構(gòu)且設(shè)置有連通柱塞球窩和柱塞孔的小孔徑柱塞中心孔，所述滑盤上設(shè)置有連通柱塞中心孔和油室的連通油孔，所述連通油孔將柱塞孔的高壓油液引入滑盤與斜盤之間，使所述滑盤與斜盤的端面形成間隙配合的高壓油膜支承。

6、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其柱塞副中的柱塞為錐形結(jié)構(gòu)且設(shè)置有連通柱塞球窩和柱塞孔的大孔徑柱塞中心孔，所述滑盤上設(shè)置有連通柱塞中心孔的油室，在斜盤上上設(shè)置有面向殼體空腔開口的進油槽以及與所述滑盤油室連通的斜盤低壓口。

7、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其端蓋上設(shè)置有進油口、出油口，在端蓋上還設(shè)置有連通孔，所述連通孔將進油口與殼體空腔連通，低壓油液可進入殼體空腔內(nèi)，吸油時，低壓油液從進油口進入，分兩路進入柱塞孔中，一路通過配流盤低壓口進入柱塞孔，另一路從連通孔、殼體空腔、斜盤進油槽、滑盤油室、柱塞中心孔進入柱塞孔中；壓油時，高壓油液從柱塞孔通過配流盤高壓口、出油口排出。

8、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其斜盤支承在端蓋上，在所述斜盤上與后端蓋對置的支承面具有成形為圓柱形的圓柱滑弧面，所述斜盤的圓柱滑弧面上具有構(gòu)形為槽形的槽形低壓口和槽形高壓口，所述槽形低壓口和槽形高壓口分別與后端蓋上的進油口和出油口對應(yīng)連通，所述配流盤上設(shè)置有連通柱塞孔和殼體空腔的配流盤低壓口，在端蓋上還設(shè)置有連通孔，所述連通孔將進油口與殼體空腔連通，低壓油液可進入殼體空腔內(nèi)，柱塞泵吸油時，低壓油液從進油口進入，分兩路進入柱塞孔中，一路通過槽形低壓口、滑盤油室、柱塞中心孔進入柱塞孔中，另一路從連通孔、殼體空腔、配流盤低壓口進入柱塞孔中；柱塞泵壓油時，高壓油液從柱塞孔通過滑盤油室、槽形高壓口、出油口排出。

9、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其滑盤與斜盤之間夾設(shè)有止推盤，所述滑盤支承在止推盤上且與止推盤保持滑動配合。

10、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，在其滑盤與缸體之間設(shè)置有彈簧預(yù)緊裝置使滑盤與斜盤之間具有一定的預(yù)緊力，所述彈簧預(yù)緊裝置包含中心彈簧、球鉸，所述滑盤或者壓盤的中部區(qū)域設(shè)置有與球鉸配合的球狀弧面，所述球鉸在中心彈簧的預(yù)壓力作用下使滑盤與斜盤保持一定的密封力。

11、進一步的，本發(fā)明所述的限制滑盤分離的柱塞泵，在其斜盤上設(shè)置有向滑盤延伸的斜盤軸銷，在斜盤軸銷與滑盤之間設(shè)置有滑道軸承，所述滑盤內(nèi)周向設(shè)置有滑盤延伸部，所述滑盤延伸部設(shè)置在滑道軸承與斜盤之間，所述滑道軸承一端抵接在滑盤延伸部，另一端受到設(shè)置在斜盤軸銷上的軸銷卡簧限制。

12、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

13、1、本發(fā)明通過設(shè)置限制滑盤分離結(jié)構(gòu)，防止滑盤可能在不平衡力矩作用下發(fā)生傾覆，進一步提高了滑盤與斜盤之間的油膜穩(wěn)定性，從而提高了柱塞泵的使用壽命。

14、2、本發(fā)明通過設(shè)置限制滑盤分離結(jié)構(gòu)，在回程過程中，限制滑盤分離結(jié)構(gòu)強制將柱塞從柱塞孔中拉回，從而提高了柱塞泵的自吸能力，有助于提高柱塞泵的自吸轉(zhuǎn)速。

15、3、本發(fā)明采用盤狀結(jié)構(gòu)的滑盤副，兼具斜軸式柱塞泵大傾角特點，可突破現(xiàn)有斜盤式柱塞泵最大傾斜角度限制，因此在同等體積下具有更大排量，功率密度也更為突出。

16、4、本發(fā)明柱塞采用錐形結(jié)構(gòu)，柱塞的側(cè)向力的大大降低，消除或降低了缸體傾覆現(xiàn)象。

17、5、本發(fā)明中柱塞泵變量是通過改變斜盤的傾斜方式來實現(xiàn)的，由于斜盤變量的慣性小，變量方便，變量響應(yīng)速度比較快；同時，結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊，體積較小、重量較輕，此特點兼具了現(xiàn)有斜盤式和斜軸式柱塞泵的特點。

技術(shù)特征：

1.一種限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：包含主軸(10)、殼體(31)、斜盤(40)、滑盤(50)、柱塞(70)、缸體(80)、配流盤(90)，所述滑盤(50)為整體盤狀結(jié)構(gòu)，所述滑盤(50)一面支承在斜盤(40)上，另一面通過壓盤(60)與柱塞(70)連接，在所述滑盤(50)沿圓周設(shè)置有滑盤延伸部(57)，在所述滑盤(50)與斜盤(40)之間設(shè)置有防止滑盤向外遠離斜盤運動的限位結(jié)構(gòu)，所述滑盤(50)始終在限位結(jié)構(gòu)與斜盤(40)之間保持自由旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述的滑盤延伸部(57)在滑盤(50)的邊緣形成凸緣結(jié)構(gòu)，所述的限位結(jié)構(gòu)與斜盤(40)形成用以容納凸緣結(jié)構(gòu)的限位間隙，當(dāng)滑盤(50)轉(zhuǎn)動時凸緣結(jié)構(gòu)位于限位間隙內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述滑盤(50)上設(shè)有若干油室(53)和若干柱塞球窩(58)，所述油室(53)按圓周半徑r3均勻間隔地分布在所述滑盤一面，所述柱塞球窩(58)按圓周半徑r4均勻間隔地分布在所述滑盤另一面并與油室(53)一一對應(yīng)，r3與r4的比值為0.7～1.0。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述柱塞(70)設(shè)置于缸體(80)的柱塞孔(81)內(nèi)，柱塞(70)設(shè)置有連通柱塞球窩(58)和柱塞孔(81)的柱塞中心孔(72)，所述滑盤(50)上設(shè)置有連通柱塞中心孔(72)和油室(53)的連通油孔(53a)，所述連通油孔(53a)用以將柱塞孔(81)的油液引入滑盤(50)與斜盤(40)之間，并使所述滑盤(50)與斜盤(40)的配合面形成油膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述的柱塞(70)設(shè)置有連通柱塞球窩(58)和柱塞孔(81)的柱塞中心孔(72)，柱塞中心孔(72)連通滑盤(50)上的油室(53)，在斜盤上(40)上設(shè)置有連通殼體空腔(35)的進油槽(48)以及與所述油室(53)連通的斜盤低壓口(43)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：殼體(31)上連接有端蓋(33)，所述端蓋(33)上設(shè)置有進油口(33a)和出油口(33b)，在端蓋上還設(shè)置有用以連通進油口(33b)和殼體空腔(35)的連通孔(37)，當(dāng)柱塞泵吸油時，油液從進油口(33a)進入并分兩路進入柱塞孔(81)中，一路通過配流盤低壓口(92)進入柱塞孔(81)，另一路從連通孔(37)、殼體空腔(35)、斜盤進油槽(48)、油室(53)、柱塞中心孔(72)進入柱塞孔(81)；當(dāng)柱塞泵壓油時，油液從柱塞孔(81)依次通過配流盤高壓口(93)和出油口(33b)排出。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述斜盤(40)支承在端蓋(33)上，在所述斜盤(40)上與端蓋(33)對置的支承面具有圓柱滑弧面(45)，所述斜盤(40)的圓柱滑弧面(45)上具有槽形低壓口(46)和槽形高壓口(47)，所述槽形低壓口(46)和槽形高壓口(47)分別與端蓋(33)上的進油口(33a)和出油口(33b)對應(yīng)連通，所述配流盤(90)上設(shè)置有連通柱塞孔(81)和殼體空腔(35)的配流盤低壓口(92)，在端蓋(33)上還設(shè)置有連通進油口(33a)與殼體空腔(35)的連通孔(37)，當(dāng)柱塞泵吸油時，油液從進油口(33a)進入并分兩路進入柱塞孔(81)中，一路通過槽形低壓口(46)、油室(53)、柱塞中心孔(72)進入柱塞孔(81)中，另一路從連通孔(37)、殼體空腔(35)、配流盤低壓口(92)進入柱塞孔(81)中；當(dāng)柱塞泵壓油時，油液從柱塞孔(81)通過滑盤油室(53)、槽形高壓口(47)、出油口(33b)排出。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：所述滑盤(50)與斜盤(40)之間夾設(shè)有止推盤(26)，所述滑盤(50)支承在止推盤(26)上且與止推盤(26)保持滑動配合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：在所述滑盤(50)與缸體(80)之間設(shè)置有預(yù)緊裝置用以對滑盤(50)與斜盤(40)施加預(yù)緊力，所述預(yù)緊裝置包括中心彈簧(100)和球鉸(102)，所述滑盤(50)或者壓盤(60)的中部區(qū)域設(shè)置有與球鉸配合的球狀弧面，所述球鉸(102)在中心彈簧(100)的預(yù)壓力作用下使滑盤(50)與斜盤(40)緊密貼合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的限制滑盤分離的柱塞泵，其特征在于：在所述斜盤(40)上設(shè)置有向滑盤(50)延伸的斜盤軸銷(49)，滑盤繞斜盤軸銷(49)轉(zhuǎn)動且斜盤軸銷(49)與滑盤(50)之間設(shè)置有滑道軸承(25)，斜盤軸銷(49)上還設(shè)置有用以固定滑道軸承(25)的軸銷固定件，所述的滑盤延伸部(57)沿圓周向滑道軸承(25)延伸并被滑道軸承(25)阻止向外部移動。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種限制滑盤分離的柱塞泵，包含主軸、殼體、斜盤、滑盤、柱塞、缸體、配流盤，所述滑盤為整體盤狀結(jié)構(gòu)，所述滑盤一面支承在斜盤上，另一面通過壓盤與柱塞連接，在所述滑盤周向設(shè)置有滑盤延伸部，在所述滑盤與斜盤之間設(shè)置有防止滑盤向外遠離斜盤運動的限位結(jié)構(gòu)，所述滑盤始終在限位塊與斜盤之間保持自由旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：鐘彪,田云濤,楊波
受保護的技術(shù)使用者：上海強田液壓股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21