阅读说明：本技术 低流阻配流盘 (Low flow resistance valve plate ) 是由 朱日明 党建毅 高魏磊 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于柱塞泵技术领域,尤其涉及一种低流阻配流盘。本发明针对现有技术中加强筋对液压介质流阻较大的问题,提供一种低流阻配流盘,包括配流盘主体,所述配流盘主体上设有贯通配流盘主体的液压介质吸入孔和液压介质排出孔,位于配流盘主体外侧的液压介质通过液压介质吸入孔流至配流盘主体内侧,位于配流盘主体内侧的液压介质通过液压介质排出孔流至配流盘主体外侧,所述液压介质排出孔内还设有与配流盘主体固定连接的加强筋,所述加强筋靠近配流盘主体内侧一端的横截面积小于加强筋横截面积最大处的横截面积。本发明减小了加强筋靠近配流盘主体内侧一端的横截面积,保证对配流盘主体加强强度的同时,减小了加强筋对液压介质的流阻。(The invention belongs to the technical field of plunger pumps, and particularly relates to a low-flow-resistance valve plate. The invention provides a low-flow-resistance port plate aiming at the problem that a reinforcing rib has larger flow resistance to a hydraulic medium in the prior art, which comprises a port plate main body, wherein the port plate main body is provided with a hydraulic medium suction hole and a hydraulic medium discharge hole which penetrate through the port plate main body, the hydraulic medium positioned on the outer side of the port plate main body flows to the inner side of the port plate main body through the hydraulic medium suction hole, the hydraulic medium positioned on the inner side of the port plate main body flows to the outer side of the port plate main body through the hydraulic medium discharge hole, the hydraulic medium discharge hole is also internally provided with a reinforcing rib fixedly connected with the port plate main body, and the cross section area of one end of the reinforcing rib, close to the inner side of the port plate main body, is smaller than that of the. The cross-sectional area of the reinforcing rib close to one end of the inner side of the valve plate main body is reduced, the strength of the valve plate main body is enhanced, and the flow resistance of the reinforcing rib to a hydraulic medium is reduced.)

低流阻配流盘

技术领域

本发明属于柱塞泵技术领域，尤其涉及一种低流阻配流盘。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸如、排出液压介质。配流盘一侧有吸入液压介质的腰型孔，另一侧有排出液压介质的腰型孔。在液压介质压力较高的使用环境下，现有技术中为了防止高压一侧的腰型孔发生变形，破坏球面密封带的密封性，通常在高压侧设有加强筋以增强强度。

但设置加强筋后，加强筋会对液压介质的流动产生阻碍。以200cc-40cc排量自吸式轴向斜盘柱塞泵为例，其转速范围是1800rpm-3000rpm，缸体每秒旋转转30-50圈，在带有2条加强筋的配流盘上，每转一圈都会有9个柱塞与2个加强筋相遇18次。每秒会发生540-900次对液压介质流动的阻碍，这样高频率发生的现象造成的流阻是不能忽视的。

例如，中国实用新型专利公开了一种防气蚀配流盘[申请号：201220016858.3]，该实用新型专利，包括配流盘本体，在所述配流盘本体上开设有低压吸油区和高压排油区，所述低压吸油区和高压排油区互相隔绝并相对于配流盘本体的横轴对称；特征是：在所述高压排油区和低压吸油区之间设有第一孔和第二孔，第一孔和第二孔分别与柱塞泵的壳腔相连通。所述第一孔位于靠近低压吸油区的一侧，所述第二孔位于靠近高压排油区的一侧，且第一孔的孔径大于第二孔的孔径。所述低压吸油区为弧形槽，所述高压排油区由多段腰形槽构成。

该实用新型具有可以防止气蚀现象产生在低压区的优势，但其仍具有上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种可降低对液压介质流动阻力的低流阻配流盘。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种低流阻配流盘，包括配流盘主体，所述配流盘主体上设有贯通配流盘主体的液压介质吸入孔和液压介质排出孔，所述加强筋可分为迎着液压介质排出流方向的入口部分和液压介质排出的出口部分，入口部分的横截面积小于出口部分的横截面积。

在上述的低流阻配流盘中，所述加强筋包括加强部和减阻部，所述减阻部位于迎着液压介质排出流方向的入口附近，所述减阻部的横截面积由入口部分向出口部分逐渐减小。

在上述的低流阻配流盘中，所述减阻部的表面为弧面或所述减阻部的表面由若干个依次连接的平面或曲面组成。

在上述的低流阻配流盘中，所述加强筋横截面上迎着液压介质排除流方向的部分包括相互连接的第一组合边沿和第二组合边沿。如果将与液压介质流入方向平行的平面定义分流平面，在该平面一侧的为第一组合边沿，在另一侧的为第二组合边沿。所述参考线通过第一组合边沿和第二组合边沿的连接点，第一组合边沿的第1矩形方向边界盒和第二组合边沿的第2矩形方向边界盒分别位于分流平面的两侧。(方向边界盒—OrientationBounding Box，是包含某一几何形状的最小边界盒)

在上述的低流阻配流盘中，所述第1方向边界盒的长与分流面的夹角θ为5-85度。夹角θ越小，加强筋对流动的阻力越小，但是，随着夹角θ的减小，加强筋横截面积也会减小，加强筋的加强效果随之减弱。在实施本发明时，需要在权衡加强筋强度度和流阻降低效果的基础上确定θ角。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明减小了加强筋迎着液压介质排出流方向的横截面积，在保证对配流盘主体加强强度的同时，减小了加强筋对液压介质的阻碍。

2、本发明通过长期的实验，得到了加强筋最适宜的形状结构，在该形状结构下，在保证加强强度的同时，最大限度地降低了加强筋对液压介质流动的阻碍。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是加强筋的截面图；

图3是现有技术加强筋处的流阻仿真计算图；

图4是图3中加强筋处的放大图；

图5是本发明加强筋处的流阻仿真计算图；

图6是图5中加强筋处的放大图；

图7是现有技术加强筋处的压力变化仿真计算图；

图8是本发明加强筋处的压力变化仿真计算图；

图9是现有技术加强筋处的湍流粘度仿真计算图；

图10是本发明加强筋处的湍流粘度仿真计算图；

图中：配流盘主体1、液压介质吸入孔2、液压介质排出孔3、加强筋4、第一组合边沿5、第二组合边沿6、参考线7、第一矩形边界框8、第二矩形边界框9、加强部41、减阻部42。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

本实施例提供一种低流阻配流盘，如图1所示，包括配流盘主体1，所述配流盘主体1上设有贯通配流盘主体1的液压介质吸入孔2和液压介质排出孔3，使用时，液压介质通过配流盘主体1的吸入孔2流入，吸入的液压介质随缸体孔转动到排出位置，液压介质经过排出孔3排出，所述液压介质排出孔3内还设有加强筋4，所述加强筋4迎着液压介质排出流方向的横截面积小于液压介质流出口处加强筋4横截面积。

现有技术中采用的加强筋大都为上下等宽的均匀形状，故单纯的利用减小加强筋宽度的方式减小流阻，无法保证加强筋对配流盘主体1提供一定的加强强度。固本发明减小了加强筋4迎着液压介质排出流方向的横截面积，从而保证加强筋4对配流盘主体1提供一定的加强强度的同时，减小了加强筋4对液压介质的阻碍。

结合图1和图2所示，所述加强筋4包括加强部41和减阻部42，所述减阻部42迎着液压介质排出流方向，加强部41位于液压介质流出处，所述减阻部42的横截面积向着加强部41逐渐减小。减阻部42，即加强筋4迎着液压介质排出流方向的部分采用宽度逐渐减小的结构，能进一步减小此处液压介质的流阻。

优选地，所述减阻部42的表面为弧面或所述减阻部42的表面由若干个依次连接的平面或曲面组成。减阻部42的表面优选为弧面，通过实验可以发现减阻部42的表面为弧面时，即对加强筋4做一个弧形倒角时，液压介质的流阻减小效果最为明显。但作为代替的是，以若干个依次连接的平面或曲面来代替整个的圆弧面，也可起到相似的效果。

本发明通过长期的实验，得到了加强筋最适宜的形状结构，在该形状结构下，在保证加强筋强度的同时，加强筋对液压介质流动具有最小的阻碍。具体结构以加强筋4的横截面形状来展示，结合图1和图2所示，所述加强筋4横截面靠近配流盘主体1内侧的边沿包括相互连接的第一组合边沿5和第二组合边沿6，还包括与液压介质流出方向平行的分流面7，所述分流面7通过第一组合边沿5和第二组合边沿6的连接点，第一组合边沿5的第一矩形边界框8和第二组合边沿6的第二矩形边界框9分别位于参考线7的两侧。优选地，所述第一矩形边界框8的长轴与参考线7的夹角θ为5-85度。在优选条件下，加强筋4能进一步减小对液压介质的流阻。

其中，第一矩形边界框8为加强筋4一侧表面方向边界盒(方向边界盒—Orientation Bounding Box，是包含某一几何形状的最小边界盒)的横截面，方向边界盒的计算方法可以参照相关几何学书籍。

步骤一：某个几何形状上可以离散成点群(平面，曲面可以生成一定数量的点群)

步骤二：利用最小二乘法可以计算出这些点群分布的主轴X(X不一定平行于全局坐标系的坐标轴)

步骤三：在点群分布主轴自己的局部坐标系内找到一个盒子，这个盒子包含全部的点群。

步骤四：在局部坐标系里面，计算出Y轴。

即根据离散点群，利用最小二乘法先计算得到X轴的向量，转换为单位向量，再求一个垂直于X轴的向量就是Y轴的方向，转换为单位向量的计算过程。

第二矩形边界框9为加强筋4另一侧表面方向边界盒的横截面。以上两侧的分界线在横截面上的显示即为参考线7。

应用例1

取实施例1中提供的低流阻配流盘，再取一加强筋底部形状及宽度与低流阻配流盘相同，但加强筋本身为等宽度设置的配流盘，分别以该低流阻配流盘盒和配流盘的形状进行计算机模拟仿真计算，所得结果如图3-10所示。

对比图3-4和图5-6、图7和图8、图9和图10可以看出，液压介质流至配流盘的加强筋时，加强筋上有剧烈的涡流，压力损失大，流阻大，湍流粘度较大。液压介质流至低流阻配流盘的加强筋时，加强筋上无涡流，压力损失小，流阻很小，湍流粘度较小。故本发明提供的低流阻配流盘相比现有技术中的配流盘大大减小了加强筋对液压介质的流阻，故达到了本发明的预期目的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了配流盘主体1、液压介质吸入孔2、液压介质排出孔3、加强筋4、第一组合边沿5、第二组合边沿6、参考线7、第一矩形边界框8、第二矩形边界框9、加强部41、减阻部42等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。