本發(fā)明屬于液壓傳動技術領域，具體涉及一種具有波浪表面的容積式柱塞。

背景技術：

在液壓傳動領域中，軸向柱塞泵因具有優(yōu)越的性能而被廣泛使用。軸向柱塞泵的工作原理是利用柱塞在缸體內往復運動所產(chǎn)生的容積變化來進行吸油和排油。軸向柱塞泵因其結構緊湊、工作壓力高、容積效率高，廣泛應用于航空航天、工程機械、塑料機械、冶金、機床和農(nóng)業(yè)機械等領域。軸向柱塞泵是技術含量很高的一類液壓泵，其結構復雜，品種繁多，制造工藝復雜，加工要求高。在現(xiàn)今眾多液壓元件結構、工藝等發(fā)展相對穩(wěn)定的情況下，軸向柱塞泵仍在結構、材料、性能、壽命等方面不斷發(fā)展、完善。

在柱塞泵關鍵組成部件中，柱塞是柱塞泵正常運行的重要零件，柱塞的性能對柱塞泵的工作效能和使用壽命有著重要的影響。因此，對柱塞結構進行合理的設計對改善柱塞泵的性能有著至關重要的作用。

傳統(tǒng)的柱塞都是實心結構，重量較大，所需驅動力也相應增加，而且在制作工藝過程中，柱塞所使用的材料多，從而使其生產(chǎn)成本大幅增加。液壓柱塞泵的柱塞既要有好的整體剛度又要有小的質量以減少轉動時所產(chǎn)生的慣量，以往都是通過挖空整個柱塞體內部，來實現(xiàn)減小柱塞的質量，但是這樣會出現(xiàn)一個問題：柱塞中空部分與缸體圍成的容腔增大，在柱塞壓出行程終了時，柱塞底部腔內仍殘存一些出口壓力的油液，在其進入吸入行程時，會先開始膨脹，壓力降至吸入壓力，這樣便損失一部分吸入容積，即為膨脹容積損失。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種重量小、容積效率高、節(jié)約材料并且能夠最小化摩擦造成的功率損失的具有波浪表面的容積式柱塞。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案：該柱塞與缸體接觸的表面具有上端波狀表面和下端圓柱表面，上端波狀表面具有被標準圓柱形缸孔的內表面限定的交替的波峰和波谷。波峰和波谷垂直于柱塞中心軸線的徑向定向并圍繞軸向方向旋轉整周間隔開，整個圓周方向具有三個波峰與三個波谷，前一波峰與后一波峰圍繞柱塞通孔軸線方向旋轉120°均勻間隔開，從而沿柱塞與缸體孔接觸表面的上端部整個圓周方向形成波形表面形狀，波峰與波谷的波動幅值沿軸線方向變化，從波狀表面形式至圓柱表面逐漸減小，該柱塞沿軸線方向開設有通孔，所述通孔為柱塞和滑靴提供靜壓支撐的油源，上端波狀表面波峰與下端圓柱表面外徑相同。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的波狀表面結構大大減少其質量，減少運轉驅動力，同時波峰與波谷能夠減少柱塞與缸體孔內壁的摩擦，這降低了容積式柱塞泵的功率損失，減少了流體剪切而產(chǎn)生的熱量和粘性摩擦導致的扭矩損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明柱塞結構示意圖；

圖2是本發(fā)明柱塞的剖視圖；

圖3是本發(fā)明柱塞的剖視圖所處位置的示意圖；

圖中：1：柱塞端頭；2：波狀表面形式；3：圓柱表面形式；4：支承表面；5：波峰；6：波谷；7：通孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示，一種具有波浪表面的容積式柱塞，該柱塞除了具有球窩結構的柱塞端頭1之外還具有突出端支承表面4，上端波狀表面形式2具有波峰5與波谷6圍繞通孔軸線方向均勻旋轉分布，柱塞支承表面4由波浪形表面形式2的波峰5與圓柱表面形式3共同限定，下端的圓柱表面形式3與缸體孔緊密配合，并與波狀表面形式2的波峰5外徑相同。

如圖2所示，波峰5與相鄰波峰5圍繞柱塞通孔7軸線方向旋轉120°均勻間隔開，其間相隔一個波谷6。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供一種具有波浪表面的容積式柱塞，屬于液壓傳動技術領域。該柱塞與缸體接觸的表面具有上端波狀表面和下端圓柱表面，上端波狀表面具有被標準圓柱形缸孔內表面限定的交替的波峰和波谷，前一波峰與后一波峰圍繞柱塞通孔軸線方向旋轉120°均勻間隔開，波峰與波谷的波動幅值沿軸線方向變化，波動幅值從波狀表面形式至圓柱表面逐漸減小，上端波狀表面波峰與下端圓柱表面外徑相同。本發(fā)明的有益效果在于：柱塞具有重量輕、在運轉過程中的慣量小、減少運轉驅動力、同時波峰與波谷能夠減少柱塞與缸體孔內壁的摩擦等優(yōu)點，這降低了容積式柱塞泵的功率損失，減少了流體剪切而產(chǎn)生的熱量和粘性摩擦導致的扭矩損失。

技術研發(fā)人員：王曉晶;張夢儉;劉美珍;陳帥;劉昊
受保護的技術使用者：哈爾濱理工大學
技術研發(fā)日：2017.07.05
技術公布日：2017.11.10