一种限压阀装置结构、调压柱塞以及液压泵

文档序号:338412 发布日期:2021-12-03 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种限压阀装置结构、调压柱塞以及液压泵 (Pressure limiting valve device structure, pressure regulating plunger and hydraulic pump ) 是由 吕建林 李耀军 纪忠阁 程良星 于 2020-05-27 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种限压阀装置、调压柱塞以及液压泵,所述限压阀装置包括设置在机体内的柱塞容置腔,以及设置在柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件;调压柱塞包括第一头部、第二头部、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;第一头部、第二头部外壁面分别与柱塞容置腔内壁面相配;第一头部将设置在柱塞容置腔内的压力反馈腔和高压油腔分开;第二头部将设置在柱塞容置腔内的高压油腔和低压油腔分开;弹性部件的一端与第二头部的底部抵靠,另一端与低压油腔的内壁抵靠;第一头部的侧壁设置有进油口,第二头部位于低压油腔的底部设置有出油口,进油口和出油口通过调压柱塞内部设置的油道相连;压力反馈腔与需要获得油压反馈的油压位置相通。(The application discloses a pressure limiting valve device, a pressure regulating plunger and a hydraulic pump, wherein the pressure limiting valve device comprises a plunger accommodating cavity arranged in a machine body, and the pressure regulating plunger and an elastic component which are arranged in the plunger accommodating cavity; the pressure regulating plunger comprises a first head part, a second head part and a connecting part connected between the first head part and the second head part; the outer wall surfaces of the first head part and the second head part are respectively matched with the inner wall surface of the plunger accommodating cavity; the first head part separates a pressure feedback cavity and a high-pressure oil cavity which are arranged in the plunger accommodating cavity; the second head part separates a high-pressure oil chamber and a low-pressure oil chamber which are arranged in the plunger accommodating chamber; one end of the elastic component is abutted against the bottom of the second head part, and the other end of the elastic component is abutted against the inner wall of the low-pressure oil cavity; the side wall of the first head part is provided with an oil inlet, the bottom of the second head part, which is positioned in the low-pressure oil cavity, is provided with an oil outlet, and the oil inlet is connected with the oil outlet through an oil duct arranged in the pressure regulating plunger; the pressure feedback cavity is communicated with an oil pressure position needing to obtain oil pressure feedback.)

一种限压阀装置结构、调压柱塞以及液压泵

技术领域

本申请具体涉及一种限压阀装置、一种调压柱塞,以及一种液压泵。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械,例如,为了保障发动机、变速箱的正常运行,需要机油泵提供一个具有一定压力的、稳定可靠的润滑油供给。

现有技术中,通常在机油泵上设计一个限压阀装置,以维持恒定的油压,限压阀装置设计有调压柱塞,所述调压柱塞的位置会随着不同的反馈压力在柱塞容置腔中移动,使得高压油腔与低压油腔之间存在不同程度的贯通,从而改变输出油压,使机油泵的输出油压处于要求的范围之内,以达到压力调节的目的。

然而,为了达到这一效果,在设计时,调压柱塞与柱塞容置腔之间必然存在适当的间隙,这就导致了泵体内部的高压油腔和压力反馈腔之间通过该间隙泄露油液进入压力反馈腔的情况,而泄露的高压油液会干扰到压力反馈腔的正常的压力反馈。

因此,有必要对现有的限压装置的结构进行改进,使其既能满足泵的正常工作,又能防止高压液体泄露。

发明内容

本申请提供一种限压阀装置,已解决现有技术中高压油液泄露进入压力反馈腔影响机油泵正常工作的问题。本申请另外还提供一种调压柱塞以及一种液压泵。

本申请提供一种限压阀装置,包括:设置在机体内的柱塞容置腔,以及设置在所述柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件;

所述调压柱塞包括第一头部、第二头部、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;所述第一头部、第二头部外壁面分别与所述柱塞容置腔内壁面相配;所述第一头部将设置在所述柱塞容置腔内的压力反馈腔和高压油腔分开;所述第二头部将设置在所述柱塞容置腔内的高压油腔和低压油腔分开;所述弹性部件的一端与所述第二头部的底部抵靠,另一端与所述低压油腔的内壁抵靠;

所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部位于低压油腔的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连;所述压力反馈腔与需要获得油压反馈的油压位置相通。

优选的,所述弹性部件以及调压柱塞沿所述柱塞容置腔的轴向设置。

优选的,所述调压柱塞内部设置的油道包括:相互连通的进油油道和出油油道;其中,

所述进油油道沿所述柱塞容置腔的径向设置在所述第一头部位置,且与所述进油口相通;

所述出油油道沿所述柱塞容置腔的轴向设置在所述连接部的位置;且与所述出油口相通。

优选的,所述第一头部的靠近所述高压油腔的侧壁面抵靠所述柱塞容置腔的内壁面;

所述抵靠所述柱塞容置腔内壁面的第一头部侧壁面至少包含一对对称设置的进油口,每对进油口对应一条进油油道。

优选的,所述第一头部的侧壁面设置有环形凹槽,所述对称设置的进油口设置在所述环形凹槽中。

本申请还提供一种调压柱塞,所述调压柱塞包括第一头部、第二头部以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;

所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连。

优选的,所述调压柱塞内部设置的油道包括:相互连通的进油油道和出油油道;其中,

所述进油油道沿所述第一头部的径向设置在所述第一头部位置,且与所述进油口相通;

所述出油油道沿所述连接部的轴向设置在所述连接部的位置;且与所述出油口相通。

优选的,所述第一头部侧壁面至少包含一对对称设置的进油口,每对进油口对应一条进油油道。

优选的,所述第一头部的侧壁面设置有环形凹槽,所述对称设置的进油口设置在环形凹槽中。本申请还提供一种液压泵,包括:泵体、柱塞式限压装置、;

所述泵体内部包括进油腔和出油腔;

所述柱塞式限压装置包括柱塞容置腔,所述柱塞容置腔包括低压油腔、高压油腔以及压力反馈腔;

所述进油腔与所述低压油腔相通;所述出油腔与所述高压油腔以及设置在所述泵体末端的出油管相通;所述压力反馈腔与出油管油路末端设置的获得油压反馈的油压位置相通;

所述柱塞式限压装置还包括设置在所述柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件;

所述柱塞式限压装置,包括:设置在机体内的柱塞容置腔以及设置在所述柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件;所述调压柱塞包括第一头部、第二头部、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;所述第一头部、第二头部外壁面分别与所述柱塞容置腔内壁面相配;所述第一头部将设置在所述柱塞容置腔内的压力反馈腔和高压油腔分开;所述第二头部将设置在所述柱塞容置腔内的高压油腔和低压油腔分开;所述弹性部件的一端与所述第二头部的底部抵靠,另一端与所述低压油腔的内壁抵靠;所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部位于低压油腔的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连。

与现有技术相比,本申请具有以下优点:

本申请提供了一种限压阀装置,包括:设置在机体内的柱塞容置腔,以及设置在所述柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件;所述调压柱塞包括第一头部、第二头部、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;所述第一头部、第二头部外壁面分别与所述柱塞容置腔内壁面相配;所述第一头部将设置在所述柱塞容置腔内的压力反馈腔和高压油腔分开;所述第二头部将设置在所述柱塞容置腔内的高压油腔和低压油腔分开;所述弹性部件的一端与所述第二头部的底部抵靠,另一端与所述低压油腔的内壁抵靠;所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部位于低压油腔的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连;所述压力反馈腔与需要获得油压反馈的油压位置相通。本申请所述的限压阀装置摒弃了原有的调压柱塞与泵体之间必须存在适当间隔的弊端,通过设置贯穿调压柱塞的油道的方式,使从高压油腔流入第一头部与柱塞容置腔之间间隙的油液,能够回流到低压油腔内,避免了高压油腔的油泄露到压力反馈腔,从而避免了对油压控制效果的影响。

附图说明

图1是本申请第一实施例提供的限压阀装置的结构示意图;

图2是本申请第一实施例提供的限压阀装置内部的调压柱塞结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是,本申请能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此,本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请中,分别提供一种限压阀装置及调压柱塞以及一种液压泵。在下面的实施例中逐一进行详细说明。

首先,结合图1、图2对本申请第一实施例所述的限压阀装置的结构进行介绍。

如图1所示,其为本申请第一实施例所述的柱塞式限压装置,包括设置在机体101内的柱塞容置腔107,以及设置在所述柱塞容置腔107内部的调压柱塞102和弹性部件103。

所述柱塞容置腔107分为3个区,分别为:低压油腔104、高压油腔105、压力反馈腔106。

在本申请第一实施例中,机体101具体是指为整个机构提供容置腔以及油路的壳体;机体101是整个装置的装配基础。

本实施例提供的限压阀装置在一些场景下可以用于液压泵。液压泵的主要作用是使液体增加压力,从而输送液体(如机油、润滑油),泵的作用是为被输送液体提供稳定的、合适的输出压力。例如:在发动机、变速箱中,由于冷却摩擦副、齿轮副需要一定量的润滑油,因此需要机油泵提供一个具有一定压强的、稳定的润滑油供给。为了满足这类需求,需要能够自动调节泵的泵出油压;本实施例提供的限压阀装置即帮助实现该功能。

为了实现上述调节功能,所述压力反馈腔106与需要获得油压反馈的油压位置相通。具体的,所述获得油压反馈的油压位置获取的是油路末端的油压。

在本申请第一实施例中,所述压力反馈腔106随所述油压位置的压强的变化而变化的,所述弹性部件103的两端分别与所述调压柱塞102的底部以及柱塞容置腔101的内壁相连。由于所述压力反馈腔106与所述油压位置产生的压强相同,所述压力反馈腔106可以提供给所述调压柱塞102沿所述柱塞容置腔轴向方向的压力,且该压力能够反映所述油压位置的压强变化。在泵正常工作的情况下,即,泵出口处液体的压强处于预设的稳定状态时,所述调压柱塞102在各个部分承受的油压以及所述弹性部件103提供的弹性力,使调压柱塞102在所述柱塞容置腔101内处于平衡状态,一旦所述泵出口处的压强变大,改变了所述预设的稳定状态,获得油压反馈的油压位置的压强也会变大,油压反馈的油压位置的压强通过压力反馈腔106作用于调压柱塞102,直至打破所述调压柱塞102在所述柱塞容置腔101内的平衡状态,改变调压柱塞102在所述柱塞容置腔101内的位置,使所述高压油腔105中的液体流入所述低压油腔104,使得所述高压油腔105内的液压逐渐降低,进而逐渐降低所述泵出口处的液压,直到泵出口处液压恢复至预设的稳定状态。

请参考图2,其为设置在所述柱塞容置腔107内部的调压柱塞102的结构示意图。下面结合图1和图2的内容对本申请第一实施例提出的限压阀装置的结构进行介绍,以便理解该装置的工作过程。

所述调压柱塞102包括第一头部1021、第二头部1022、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部1023。

调压柱塞102的作用是:1、分开所述柱塞容置腔101内的空间,从而形成低压油腔104、高压油腔105以及压力反馈腔106;2、通过在柱塞容置腔101内的移动,改变所述高压油腔105的压强。

为了使所述调压柱塞能够实现上述作用,所述第一头部1021、第二头部1022外壁面分别与所述柱塞容置腔101内壁面相配;具体的配合方式采用间隙配合,一个典型的间隙尺寸范围例如为0.03mm到0.007mm;在该配合方式下既能够实现所述调压柱塞沿柱塞容置腔101的灵活移动,又可以在油膜的配合下实现低压油腔104、高压油腔105以及压力反馈腔106之间的隔离。

所述第一头部1021将设置在所述柱塞容置腔内101的压力反馈腔106和高压油腔105分开;所述第二头部1022将设置在所述柱塞容置腔101内的高压油腔105和低压油腔104分开。

如图1所示,所述弹性部件103的一端与所述第二头部1022的底部抵靠,另一端与所述低压油腔104的内壁抵靠,所述弹性部件以及调压柱塞沿所述柱塞容置腔的轴向设置。

在泵正常工作的情况下,所述弹性部件103用于平衡高压油腔105和所述压力反馈腔106施加给所述调压柱塞102的轴向力,使所述调压柱塞在所述柱塞容置腔101内处于平衡状态。

所述第一头部1021的侧壁设置有进油口201,所述第二头部1022位于低压油腔的底部设置有出油口202,且所述进油口201和所述出油口202通过所述调压柱塞102内部设置的油道相连。

如图2所示,所述调压柱塞102内部设置的油道包括:相互连通的进油油道2031和出油油道2032。

所述进油油道2031沿所述柱塞容置腔101的径向设置在所述第一头部1021位置,且与所述进油口201相通;

所述出油油道2032沿所述柱塞容置腔101的轴向设置在所述连接部1023的位置;且与所述出油口202相通。

所述油道、进油口201、出油口202共同组成了调压柱塞102内部的液体通道。

在本申请第一实施例中,低压油腔104与泵的进油腔相通,高压油腔105与泵的出油腔相通。在泵启动前,泵的进油腔会被灌满被输送的液体,这些液体经过泵的能量转换进入出油腔,再通过与出油腔相通的油路流出。因此,所述高压油腔105内液压大于低压油腔104内的液压,而前文提到了压力反馈腔106与油路末端相通,当液体通过油路流出时,必然会产生一定的能量损耗,因此,压力反馈腔106的压强会小于高压油腔105的压强,且大于低压油腔104的压强。

由于高压油腔105和压力反馈腔106之间存在压差,且所述第一头部1021与所述柱塞容置腔101内壁面之间存在间隙,所以高压油腔105中存在的液体会出现少量泄露的情况。但无论是高压油腔105还是压力反馈腔106,其内部压强均大于所述低压油腔104,所以,高压油腔105泄露的油液最后都会流入所述进油口201,并通过所述调压柱塞102内部设置的油道流回低压油腔104。本申请第一实施例充分考虑了柱塞容置腔101内各个区的压差,通过设置贯穿调压柱塞102的油道的方式,避免了因为高压油腔105的油泄露进入压力反馈腔106,影响油压控制效果的问题。

另外,为了便于所述进油口收集泄露的油液,所述第一头部1031的侧壁面还设置有环形凹槽,并且所述对称设置的进油口201设置在所述环形凹槽中。

需要说明的是,上述示出的进油口和进油通道的设计是本装置的一种优选的实施方式,在其他实施方式中可以采用不同的结构,例如:所述进油口和进油通道可以设计成多个,即,所述抵靠所述柱塞容置腔内壁面的第一头部侧壁面可以至少包含一对对称设置的进油口,每对进油口对应一条进油油道。另外,每对进油口可以同时设置在所述第一头部的同一个周面上,也可以沿所述柱塞容置腔的轴向相互错开,依次设置于所述第一头部的侧壁面。这些属于对本申请第一实施例所述的柱塞式限压装置结构的简单变换,不偏离本申请的核心,都在本申请的保护范围之内。

另外,本申请第一实施例提供的限压阀装置不仅可以应用到任何液压泵设计上以满足所述液压泵的在具体应用场合下的对自身压力控制的需求,还可以作为一个独立单元,用于某些液压系统,以满足系统的压力稳定控制。

综上所述,本申请第一实施例提供的限压阀装置,在结构上摒弃了原有的调压柱塞与泵体之间必须存在适当间隔的弊端,通过设置贯穿调压柱塞的油道的方式,使从高压油腔流入第一头部与柱塞容置腔之间间隙的油液,能够回流到低压油腔内,避免了高压油腔的油泄露到压力反馈腔,从而避免了对油压控制效果的影响。

在上述实施例中,提供了一种限压阀装置,与之相应的,本申请第二实施例还提供一种调压柱塞,由于第二实施例基本相似与上述第一实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见第一实施例的部分说明即可,下述描述的调压柱塞实施例仅仅是示意性的。

本申请第二实施例提供的调压柱塞,包括第一头部、第二头部以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;

所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连。

优选的,所述调压柱塞内部设置的油道包括:相互连通的进油油道和出油油道;其中,所述进油油道沿所述第一头部的径向设置在所述第一头部位置,且与所述进油口相通;所述出油油道沿所述连接部的轴向设置在所述连接部的位置;且与所述出油口相通。

优选的,所述第一头部侧壁面至少包含一对对称设置的进油口,每对进油口对应一条进油油道。

优选的,所述第一头部的侧壁面设置有环形凹槽,所述对称设置的进油口设置在所述环形凹槽中。

本申请第三实施例还提供一种液压泵,本申请第三实施例所述的液压泵基本相似与上述第一实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见第一实施例的部分说明即可,下述描述的机油泵实施例仅仅是示意性的。

本申请第三实施例提供的液压泵包括:泵体、柱塞式限压装置。

所述泵体内部包括进油腔和出油腔;

所述柱塞式限压装置包括柱塞容置腔,所述柱塞容置腔包括低压油腔、高压油腔以及压力反馈腔;

所述进油腔与所述低压油腔相通;所述出油腔与所述高压油腔以及设置在所述泵体末端的出油管相通;所述压力反馈腔与出油管油路末端设置的获得油压反馈的油压位置相通。

泵体内部通常还设置有用于增加液体压力的齿轮,在液压泵启动前,泵体内部的进油腔会被灌满被输送的液体,启动后,所述液体通过齿轮带动高速转动,液体由进油腔抛向出油腔,并获得能量,并以较高的压力从出油管流出,进入需要的场所。

需要说明的是,本申请第三实施例中所述的液压泵的内部结构以及工作原理不仅仅局限于齿轮带动液体高速转动,在其他实施方式中液压泵内部也可以采用不同的结构,自然也对应不同的工作原理,例如:所述泵体内部还可以设置转子,所述转子包括内转子和外转子;其中,内、外转子每个齿轮的轮廓线上总能互相成点接触,这样内、外转子之间就会形成多个工作腔,随着转子的转动,各工作腔的容积就会出现变化,如果与所述进油腔相通的工作腔变大,液体就会被吸入泵体,相应的,如果与所述出油腔相通的工作腔缩小,液体就会泵压出。这也属于对本申请第三实施例所述的液压泵泵体内部结构的简单变换,不偏离本申请的核心,都在本申请的保护范围之内。

另外,所述柱塞式限压装置还包括设置在所述柱塞容置腔内部的调压柱塞和弹性部件。

所述调压柱塞包括第一头部、第二头部、以及连接在第一头部和第二头部之间的连接部;所述第一头部、第二头部外壁面分别与所述柱塞容置腔内壁面相配;所述第一头部将设置在所述柱塞容置腔内的压力反馈腔和高压油腔分开;所述第二头部将设置在所述柱塞容置腔内的高压油腔和低压油腔分开;所述弹性部件的一端与所述第二头部的底部抵靠,另一端与所述低压油腔的内壁抵靠;

所述第一头部的侧壁设置有进油口,所述第二头部位于低压油腔的底部设置有出油口,且所述进油口和所述出油口通过所述调压柱塞内部设置的油道相连。

本申请虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本申请,任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

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