一种斜盘内嵌式回程结构及具有该结构的柱塞泵

文档序号:646747 发布日期:2021-05-14 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种斜盘内嵌式回程结构及具有该结构的柱塞泵 (Embedded return stroke structure of sloping cam plate and have plunger pump of this structure ) 是由 陆红林 高翔 穆文堪 李明阳 谯维智 尚耀星 于 2020-12-03 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种斜盘内嵌式回程结构,包括缸体、斜盘、转轴、柱塞、卡盘及压板。所述滑靴一侧面沿所述滑动面滑动,另一侧面与所述卡盘的第一侧面抵接;所述卡盘的第二侧面与所述压板抵接,所述压板锁紧于所述台阶。从而将滑靴与压板的摩擦转移到卡盘与压板的平面摩擦,同时压板固定在斜盘上,滑靴另一端转动连接着柱塞,柱塞与缸体柱塞孔形成往复运动,缸体由转轴支撑。运动时,由转轴驱动缸体旋转,由于斜盘具有倾角,缸体带动柱塞旋转同时做往复运动,使滑靴在卡盘、压板压紧之下运动,形成良好的摩擦面。达到了减少卡滞,减缓滑靴磨损的技术效果。并且相比于现有技术的柱塞泵,本发明的柱塞泵还具有减少零部件数量,方便安装的特点。(The invention provides an embedded return stroke structure of a swash plate, which comprises a cylinder body, the swash plate, a rotating shaft, a plunger, a chuck and a pressing plate. One side surface of the sliding shoe slides along the sliding surface, and the other side surface of the sliding shoe is abutted against the first side surface of the chuck; the second side of the chuck is abutted to the pressing plate, and the pressing plate is locked on the step. The friction between the sliding shoe and the pressing plate is transferred to the plane friction between the chuck and the pressing plate, the pressing plate is fixed on the swash plate, the other end of the sliding shoe is rotatably connected with the plunger, the plunger and the plunger hole of the cylinder body form reciprocating motion, and the cylinder body is supported by the rotating shaft. When the friction shoe moves, the rotating shaft drives the cylinder body to rotate, and the cylinder body drives the plunger piston to rotate and reciprocate simultaneously due to the inclination angle of the swash plate, so that the sliding shoe moves under the compression of the chuck and the pressure plate to form a good friction surface. The technical effects of reducing clamping stagnation and slowing down the abrasion of the sliding shoes are achieved. Compared with the plunger pump in the prior art, the plunger pump also has the characteristics of reduced number of parts and convenience in installation.)

一种斜盘内嵌式回程结构及具有该结构的柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压泵或液压马达领域,尤其涉及一种斜盘内嵌式回程结构及具有该结构的柱塞泵。

背景技术

柱塞泵种类繁多,可做为液压泵用,也可做为液压马达使用。液压马达和柱塞泵工作方式一样,根本在于能量转化方式不同,两者正好相反。柱塞式液压泵是依靠柱塞在缸体的柱塞腔内往复运动,改变柱塞腔容积实现吸油和排油的,是容积式液压泵的一种。常见的柱塞泵主要分为轴向柱塞式和径向柱塞式两类。轴向柱塞泵的柱塞平行于缸体轴线,且柱塞沿轴向运动;径向柱塞泵的柱塞垂直于配有轴,且柱塞沿径向运动。

其中轴向柱塞泵在工作时,由驱动轴驱动柱塞泵主轴、主轴再驱动缸体做旋转运动,缸体在旋转同时带动位于缸体腔内的柱塞运动。由于柱塞与滑靴是球铰接,滑靴被卡盘压在斜盘上,斜盘具有一定的倾角。因此柱塞在做往复运动的同时,柱塞腔的容易会发生周期性的变化,从而实现缸体旋转一周,完成一次吸油和排油。但柱塞在吸油时,柱塞腔会形成负压,而在排油时会形成高压,两者在轴向处于不平衡状态,且负压不能使柱塞伸出,因此就需要设计一种结构使柱塞在往复运动过程中能平稳的进行吸油和排油。直轴式轴向柱塞泵一般都有柱塞回程机构,目的是在吸油过程中帮助把柱塞从柱塞腔中提伸出来,完成吸油工作,并保证滑靴与斜盘有良好的贴合。然而,目前的直轴式柱塞泵存在以下问题:

1、回程机构的结构较为复杂。现有的回程机构,主要由卡盘的卡孔均匀卡住柱塞,通过固定在斜盘上的固定支座与卡盘的螺纹连接,使卡盘能紧紧得拉住柱塞。

2、安装不方便且容易泄露。目前斜盘上的固定支座与卡盘的螺纹连接,且受力不均匀容易造成滑靴台阶面的偏磨,轻则使内泄漏增大,严重时会导致滑靴损坏,从而影响泵的性能及寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个,本发明提供了一种斜盘内嵌式回程结构及具有该结构的柱塞泵,以达到降低回程机构复杂度,并且降低泄漏可能性的技术效果。本发明的目的通过以下方案实现:

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种斜盘内嵌式回程结构,包括缸体、斜盘、转轴、柱塞、卡盘及压板;所述转轴贯穿所述缸体的缸体通孔及所述斜盘中部通孔,所述转轴适于带动所述缸体绕转轴的轴线旋转;所述缸体设有若干与转轴轴线平行的柱塞孔,所述柱塞孔沿圆周均布于所述缸体;所述斜盘包括与斜盘中部通孔轴线倾斜设置的滑动面及沿所述滑动面周向凸起的圆环形台阶;所述柱塞的一端伸入所述柱塞孔,并适于沿所述柱塞孔做往复运动,所述柱塞的另一端与滑靴转动连接;所述滑靴一侧面沿所述滑动面滑动,另一侧面与所述卡盘的第一侧面抵接;所述卡盘的第二侧面与所述压板抵接,所述压板锁紧于所述台阶。

进一步地,所述滑动面进行氮化处理,形成氮化层。

进一步地,所述台阶上设有若干螺纹孔,所述压板呈圆环形,所述压板的内环直径小于所述卡盘的外径,所述压板上均布有与所述螺纹孔相对应的紧固件通孔,螺钉通过所述紧固件通孔及螺纹孔固定所述压板与所述斜盘。

进一步地,所述卡盘上设有若干滑靴限位孔,所述滑靴包括与所述滑动面抵接的圆台以及位于所述圆台中部用于与所述柱塞转动连接的柱塞安装座;所述圆台的直径大于所述滑靴限位孔的直径,所述柱塞安装座的外径小于所述滑靴限位孔的直径,所述柱塞安装座适于进入所述滑靴限位孔。

进一步地,所述柱塞安装座内部设有球形凹槽,所述球形凹槽的球心位于所述球形凹槽内部;所述柱塞的一端包括球形柱塞头,所述柱塞头适于进入所述球形凹槽内部并被所述球形凹槽限制脱离所述球形凹槽。

进一步地,所述缸体中部的通孔设置有花键槽,所述转轴设有设于与所述花键槽卡接的花键。

进一步地,所述卡盘位于所述台阶的内部空腔,且所述卡盘面向缸体的表面不高于所述台阶表面。

进一步地,所述缸体柱塞孔底部设置有与外部相通的油孔。

进一步地,所述柱塞的中部设有贯穿的第一导槽;所述滑靴中部设有贯穿的第二导槽。

根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种柱塞泵,包括上述的斜盘内嵌式回程结构,所述转轴的任一端适于与驱动电机相连。

相比于现有技术本发明的优势在于:本发明提供了一种斜盘内嵌式回程结构,包括缸体、斜盘、转轴、柱塞、卡盘及压板。所述滑靴一侧面沿所述滑动面滑动,另一侧面与所述卡盘的第一侧面抵接;所述卡盘的第二侧面与所述压板抵接,所述压板锁紧于所述台阶。从而将滑靴与压板的摩擦转移到卡盘与压板的平面摩擦,同时压板固定在斜盘上,滑靴另一端转动连接着柱塞,柱塞与缸体柱塞孔形成往复运动,缸体由转轴支撑。运动时,由转轴驱动缸体旋转,由于斜盘具有倾角,缸体带动柱塞旋转同时做往复运动,使滑靴在卡盘、压板压紧之下运动,形成良好的摩擦面。达到了减少卡滞,减缓滑靴磨损的技术效果。并且相比于现有技术的柱塞泵,本发明的柱塞泵还具有减少零部件数量,方便安装的特点。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本发明的原理,其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为本发明的斜盘内嵌式回程结构整体示意图;

图2为图1斜盘内嵌式回程结构缸体与转轴关系示意图;

图3为图1斜盘内嵌式回程结构滑靴、卡盘及压板关系示意图;

图4为图1中的部件斜盘示意图;

图5为图1斜盘内嵌式回程结构沿转轴轴线的剖面示意图;

图6为图5中A处的放大示意图;

图7为图6中部件滑靴的示意图。

其中:1、缸体;11、缸体通孔;12、柱塞孔;13、花键槽;14、油孔;2、斜盘;21、滑动面;22、台阶;23、螺纹孔;3、转轴;31、花键;4、柱塞;41、柱塞头;5、压板;6、螺钉;7、滑靴;71、圆台;72、柱塞安装座;8、卡盘;9、氮化层。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

参见附图1及图5,本发明提供了一种斜盘内嵌式回程结构,包括缸体1、斜盘2、转轴3、柱塞4、卡盘8及压板5。

其中转轴3从缸体1的缸体通孔11及斜盘2的中部通孔中贯穿。具体而言,缸体1与所述斜盘2在整体上呈现为回转体。沿着缸体1轴线方向设置有缸体通孔11,斜盘2的轴线方向同样设置有通孔,使得转轴3能够从两个通孔中贯穿。转轴3的两个端部均外露在柱塞泵体外,且转轴3的两端能够通过轴承安装于柱塞泵两端的端盖上,其中任一一端均可与驱动电机连接作为柱塞泵的输入端。

参见附图2,所述转轴3为阶梯轴形式,转轴3的两个端部较转轴3中部的直径小,转轴3的两个端部用于与驱动电机连接,具有较大直径的中部设置有外花键31,缸体1中部的缸体通孔11上设置有花键槽13。转轴3的花键31与花键槽13形成配合,从而所述转轴3能够带动缸体1旋转。在优选的技术方案中,所述花键31为弧形花键,从而使得转轴3具有自动找正功能,缸体1不易倾倒。

参见附图2-4,所述缸体1设有若干与转轴3轴线平行的柱塞孔12,所述柱塞孔12沿圆周均布于所述缸体1。所述斜盘2包括与斜盘2中部通孔轴线倾斜设置的滑动面21及沿所述滑动面21周向凸起的圆环形台阶22。所述柱塞4的一端伸入所述柱塞孔12,并适于沿所述柱塞孔12做往复运动,所述柱塞4的另一端与滑靴7转动连接。所述滑靴7一侧面沿所述滑动面21滑动,另一侧面与所述卡盘8的第一侧面抵接;所述卡盘8的第二侧面与所述压板5抵接,所述压板5锁紧于所述台阶22。从而滑靴7与压板5的摩擦转移到卡盘8与压板5的平面摩擦,同时压板5固定在斜盘2上,滑靴7另一端转动连接着柱塞4,柱塞4与缸体1柱塞孔12形成往复运动,缸体1由转轴3支撑。运动时,由转轴3驱动缸体1旋转,由于斜盘2具有倾角,缸体1带动柱塞4旋转同时做往复运动,使滑靴7在卡盘8、压板5压紧之下运动,形成良好的摩擦面,达到了减少卡滞,减缓滑靴7磨损的技术效果。并且相比于现有技术的柱塞泵,本发明的柱塞泵还具有减少零部件数量,方便安装的特点。

所述缸体1设有若干油孔14,所述油孔14与柱塞孔12相通。所述油孔14能够布置在所述缸体1的任意侧面上。在优选的方案中,所述油孔14设置于所述缸体1柱塞孔12底部,从而有效利用柱塞孔12的内部空间,柱塞4能够将柱塞孔12内部的所有油液均泵出所述柱塞孔12。

参见附图4-6,所述滑动面21相对于所述斜盘2的轴线倾斜,当将斜盘2与转轴3装配,所述斜盘2相对于转轴3的轴线倾斜。所述台阶22是具有均匀厚度,从而台阶22也相对于转轴3轴线倾斜。斜盘2的台阶22上设有若干螺纹孔23。所述压板5呈圆环形,压板5内环空间适合于柱塞4穿过,所述柱塞4在压板5内环限定的空间内转动。所述压板5的内环直径小于所述卡盘8的外径,因此压板5能够对卡板向缸体1的方向进行限位,使得卡板被固定于有压板5与斜盘2凸台限定的台阶槽当中。所述压板5上均布有与所述螺纹孔23相对应的紧固件通孔,螺钉通过所述紧固件通孔及螺纹孔23固定所述压板5与所述斜盘2。

所述压板5可以制作为有凹槽的压板5,以便增大斜盘2与压板5之间用于安装滑靴7及卡盘8的空间。当然,也能够增大台阶22的高度(如图6)所示,并使得卡盘8面向缸体1的表面不高于所述台阶22表面两侧面均为平面,压板5与台阶22表面紧密贴合。

参见附图6-7,所述滑靴7包括与所述滑动面21抵接的圆台71以及位于所述圆台71中部用于与所述柱塞4转动连接的柱塞安装座72。柱塞4及滑动面21之间具有较大的接触力,具有一定厚度的圆台71能够保证圆台71结构稳定。

所述卡盘8同样呈现为圆环形,所述卡盘8的中部适于穿过所述转轴3,卡盘8的圆环与柱塞4位置相对应。卡盘8的圆环上开设有若干滑靴限位孔。柱塞4能够穿过所述滑靴限位孔与滑靴7连接。为了使得所述滑靴7被卡盘8压紧至滑动面21,所述滑靴7的圆台71直径大于所述滑靴限位孔的直径,从而卡盘8的圆环实体部分能够抵接圆台71的外部边缘。

进一步地,所述滑靴7的圆台71上部还包括柱塞安装座72。当所述圆台71具有足够的厚度时,所述柱塞安装座72可以直径嵌入所述圆台71。柱塞4杆在圆台71的中部形成转动连接。但是,此时滑靴7与卡盘8在卡盘8的卡接面上不具有限位,滑靴7能够沿着卡盘8与滑靴7的接触面移动到任何位置上。当柱塞4与滑靴7连接后,实质上是依靠柱塞4的表面与滑靴限位孔壁面形成限制,保障滑靴不脱离允许的滑动区间。该设计可能导致运动卡滞、滑靴7及柱塞4均受到磨损。因此,在本文优选的实施方案中,所述柱塞安装座72凸出于所述圆台71,从而一方面能够有效减轻滑靴7的质量,另一方面凸出于圆台71的安装部实际上也起到了限位的作用。该安装部穿过滑靴限位孔,从而滑靴7相对于所述斜盘2的移动空间也被有效限制。并且由于滑靴的柱塞安装座72外壁面能够与滑靴限位孔较好地贴合,使得滑靴限位孔承受稳定的、均匀的压力,从而提高了结构的使用寿命。

所述柱塞安装座72能够与所述柱塞4铰链连接或万向接头连接。在本发明的优选实施方式中,所述柱塞安装座72内部设有球形凹槽。所述球形凹槽的球心位于所述球形凹槽内部。具体而言,沿着所述滑靴7的轴线对所述滑靴7进行剖切形成剖面(由于所述滑靴7为回转体,沿滑靴7轴线任意剖面形状一致),所述球形凹槽的剖面呈现为弧形,该弧形为优弧。所述球形凹槽的顶部为圆形开口。所述柱塞4的一端包括球形柱塞头41,所述球形柱塞头41的直径应当大于所述球形凹槽顶部的圆形开口的直径,同时所述柱塞头41的直径小于所述球形凹槽的直径。在装配的过程中,使用一定的挤压力并利用材料的变形,将所述柱塞头41嵌入所述球形凹槽内,从而柱塞头41适于在球形凹槽内部转动,但又被限制在所述球形凹槽中。在所述柱塞4回程(将柱塞4驱动液压油从油孔14中喷出的过程称为进程,将柱塞4驱动液压油从油孔14中吸入的过程称为回程)的过程中,由于斜盘2的滑动面21无法向柱塞提供回程的作用力,从而球形凹槽能够拉动所述柱塞4从柱塞孔12中向外移动。

在优选的方案中,所述滑动面21进行氮化处理,形成氮化层9,能够增加硬度,使滑动面21更加耐磨。

在另一优选的技术方案中,所述柱塞4的中部设有贯穿的第一导槽;所述滑靴7中部设有贯穿的第二导槽。所述第一导槽与柱塞孔12相通,并将部分油液通过第一导槽向所述第二导槽进行引导,润滑所述滑靴7与滑动面21的接触面。

根据本发明实施例的另一个方面,提供了一种柱塞泵,具有斜盘内嵌式回程结构,所述转轴3的任一端适于与驱动电机相连。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明,而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

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