對稱式徑向柱塞泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型的柱塞泵結(jié)構(gòu)，具體是一種橢圓曲線的定子結(jié)構(gòu)徑向柱塞泵，特別適用于高壓力，大流量，低噪音的工作環(huán)境。
【背景技術(shù)】
[0002]目前主流徑向柱塞泵其定子結(jié)構(gòu)是圓的，且與轉(zhuǎn)子采用偏心距形式進(jìn)行安裝，利用偏心距結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)柱塞容積的變化。工作時利用高油壓及離心力的作用來保證柱塞與定子內(nèi)壁的緊密接觸，柱塞端部裝有滑靴，滑靴與柱塞采用鉸連接，滑靴與定子內(nèi)壁為點(diǎn)接觸或面接觸。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的缺點(diǎn):首先，轉(zhuǎn)子定子偏心安裝，徑向不平衡力明顯，配流軸受徑向不平衡力作用，磨損嚴(yán)重，影響使用壽命；其次柱塞端部與滑靴采用鉸連接，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，不適合長時間連續(xù)運(yùn)作，同時也很大程度限制了柱塞泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度；在實(shí)際運(yùn)行過程中，造成流量脈動明顯，壓力輸出不穩(wěn)定，噪聲大。
[0003]國內(nèi)部分主流產(chǎn)品有的采用在配流軸上開取平衡槽的方法來改進(jìn)，但這種過平衡的方法沒有達(dá)到真正意義的平衡；在定子曲線方面，國內(nèi)已有高次曲線的成型產(chǎn)品，實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)需要高次型曲線的方程次數(shù)會有所不同，并不屬于二次橢圓曲線，并且其設(shè)計復(fù)雜，對加工精度要求高，加工困難，制造成本也相對較高，不利于投產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在徹底解決傳統(tǒng)偏心距結(jié)構(gòu)徑向柱塞泵徑向力不平衡問題，以及偏心距結(jié)構(gòu)下的柱塞和配流軸過度磨損問題，減少配流軸的負(fù)擔(dān)，降低流量脈動，減少磨損，提升泵的性能，提高壓力輸出穩(wěn)定性，降低噪聲，延長使用壽命，簡化滑靴與柱塞端部復(fù)雜鉸連接方式，有效降低設(shè)備制造成本。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0006]對稱式徑向柱塞泵，柱塞安裝在轉(zhuǎn)子上開設(shè)的柱塞孔中，柱塞采用對稱安裝方式，柱塞是由至少兩段同軸的外徑不相等的圓柱體組成的階梯柱塞，柱塞孔的形狀與階梯柱塞對應(yīng)，定子內(nèi)表面在配流抽方向是橢圓形，定子內(nèi)表面橢圓曲線是關(guān)于中心對稱的封閉曲線，屬于二次曲線，柱塞靠近配流軸一端外安裝有彈性連接裝置，柱塞配合彈性連接裝置安裝于轉(zhuǎn)子上對應(yīng)的階梯孔中。
[0007]其中，所述定子與柱塞缸體采用同心安裝結(jié)構(gòu)，柱塞數(shù)量是四的整數(shù)倍。所述定子內(nèi)表面在配流抽方向是橢圓形，利用橢圓曲線長短軸的長度差實(shí)現(xiàn)密封工作腔的容積變化。所述柱塞靠近配流軸一端外安裝的彈性連接裝置采用的是碟簧。
[0008]實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在高壓油，離心力以及彈性連接裝置的作用下，柱塞全程都能保持與定子內(nèi)表面的緊密接觸不會產(chǎn)生脫空現(xiàn)象。
[0009]柱塞遠(yuǎn)離配流軸的外端部沿其徑向開設(shè)一過半圓凹槽，在該凹槽底部以柱塞的軸線為軸線開設(shè)一環(huán)形容腔，在柱塞內(nèi)端部沿著軸線方向開設(shè)螺紋通孔，在該螺紋通孔內(nèi)安裝單向閥。柱塞內(nèi)開設(shè)有細(xì)長貫穿孔，其一端與單向閥相連通，另一端與環(huán)形容腔相連通。高壓油液通過單向閥，細(xì)長孔進(jìn)入環(huán)形容腔。圓柱滾子嵌在柱塞的過半圓凹槽中，柱塞通過圓柱滾子在定子內(nèi)表面上滑動。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時通過離心力以及柱塞靠近配流軸一端外安裝的彈性連接裝置的作用完成吸油，缸體旋轉(zhuǎn)一周，每個柱塞完成兩次吸、壓油過程。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:定子曲線采用橢圓，簡單易投產(chǎn)，制造成本低；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程利用定子內(nèi)側(cè)橢圓曲線的長短徑之差實(shí)現(xiàn)容積變化，完成吸壓油，原理簡單易實(shí)現(xiàn)；定子與轉(zhuǎn)子同心安裝，從根本上解決徑向力不平衡問題，徑向任意角度方向的直線上所受的徑向力是對等的，減輕了配流軸的負(fù)擔(dān)，有效減少磨損，降低噪聲，延長機(jī)械使用壽命。二次橢圓曲線平滑，運(yùn)轉(zhuǎn)加速度和速度在運(yùn)動周期不突變，流量脈動下，壓力輸出穩(wěn)定性提高。柱塞配合彈性連接裝置安裝于轉(zhuǎn)子上對應(yīng)的柱塞孔中，保證柱塞的連接緊密，結(jié)構(gòu)簡單可靠。柱塞端部采用過半圓結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有圓柱滾子，圓柱滾子與定子內(nèi)壁采用滑動兼滾動相對運(yùn)動方式，減少摩擦，解除傳統(tǒng)接觸摩擦力大對運(yùn)轉(zhuǎn)速度的限制，提高效率。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0012]圖1為本新型實(shí)施例所公開的徑向柱塞泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中A-A截面示意圖；
[0014]圖3為柱塞剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為柱塞左視圖；
[0016]圖5為柱塞俯視圖。
[0017]圖中:1泵蓋；2軸承；3傳動軸；4轉(zhuǎn)子；5柱塞；6定子；7泵殼；8配流軸；9螺釘；10碟簧；11固定環(huán)；12圓柱滾子；13過半圓凹槽；14環(huán)形容腔；15螺紋孔；16單向閥；17細(xì)長貫穿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0019]如圖1和圖2所示的徑向柱塞泵，定子6與柱塞5同心安裝，柱塞5安裝在轉(zhuǎn)子4上開設(shè)的柱塞孔中，采用對稱安裝方式，柱塞5是由至少兩段同軸的外徑不相等的圓柱體組成的階梯柱塞，轉(zhuǎn)子4上柱塞孔的形狀與柱塞5對應(yīng)，在柱塞5靠近配流軸8 一端外安裝有碟簧10，柱塞5配合碟簧10進(jìn)行安裝，柱塞5數(shù)量至少為兩對(四的整數(shù)倍)，定子內(nèi)側(cè)曲線為二次橢圓曲線，利用橢圓曲線長短軸的長度差實(shí)現(xiàn)密封工作腔的容積變化，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，在高壓油，離心力以及碟簧作用下，柱塞5全程都能保持與定子6內(nèi)表面的緊密接觸不會產(chǎn)生脫空現(xiàn)象。
[0020]柱塞5遠(yuǎn)離配流軸8的外端部開設(shè)過半圓凹槽13，圓柱滾子12嵌在柱塞5的過半圓凹槽13中，柱塞通過圓柱滾子12在定子6內(nèi)表面上運(yùn)動，過半圓凹槽13底部開設(shè)環(huán)形容腔14，在柱塞5的內(nèi)端部開設(shè)螺紋孔15，螺紋孔15內(nèi)加裝單向閥16，在柱塞內(nèi)開設(shè)細(xì)長貫穿孔17，其一端與單向閥16相連通，另一端與環(huán)形容腔14相連通。在泵工作的時候，高壓油腔內(nèi)的高壓油通過單向閥16、細(xì)長貫穿孔17進(jìn)入環(huán)形容腔14，使圓柱滾子12和柱塞5之間形成靜壓支承，圓柱滾子12結(jié)構(gòu)與定子6內(nèi)曲線的接觸、摩擦方式由面接觸、滑動摩擦的方式改變?yōu)榫€接觸、滑動兼滾動摩擦的方式。這樣結(jié)構(gòu)簡單，連接可靠，降低了加工難度和對工藝質(zhì)量的要求，并且能夠有效的減輕摩擦、磨損。
[0021]配流軸8的作用是對泵的吸、壓油過程進(jìn)行配流，在配流軸8上，開有對稱布置的兩個吸油窗口和兩個壓油窗口。原動機(jī)通過聯(lián)軸器與泵的傳動軸相連接，帶動泵的傳動軸轉(zhuǎn)動，泵的傳動軸通過十字聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)子4相連接，帶動轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動時，定子6保持不動，處于吸油區(qū)的柱塞5在離心力和柱塞5外碟簧10的作用下，柱塞5不斷從轉(zhuǎn)子4中外伸，柱塞5與轉(zhuǎn)子4形成的密封腔不斷增大，油液從油箱通過配流軸8的輸油管道進(jìn)入柱塞腔，完成吸油過程；同時，處于壓油區(qū)的柱塞5不斷向轉(zhuǎn)子4中內(nèi)縮，柱塞5與轉(zhuǎn)子4形成的密封腔不斷縮小，油液從柱塞腔通過配流軸8的輸油管道輸出，完成壓油過程。由于結(jié)構(gòu)上的對稱布置，因此在高、低壓油腔中，有狀態(tài)相同并互成180°的對稱柱塞5同時在吸油或壓油，配流軸8徑向所受液壓力、離心力、慣性力大小相等、方向相反，且中心對稱，其合力的投影在徑向方向上基本為零，從而使配流軸8的徑向受力趨于平衡，改善了配流軸8受到徑向不平衡力作用，產(chǎn)生磨損、變形的狀況。
[0022]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.對稱式徑向柱塞泵，柱塞安裝在轉(zhuǎn)子上開設(shè)的柱塞孔中，柱塞采用對稱安裝方式，柱塞是由至少兩段同軸的外徑不相等的圓柱體組成的階梯柱塞，柱塞孔的形狀與階梯柱塞對應(yīng)，其特征在于:定子內(nèi)表面在配流軸方向上是橢圓形，定子內(nèi)表面橢圓形曲線是關(guān)于中心對稱的封閉曲線，屬于二次曲線，柱塞靠近配流軸一端外安裝有彈性連接裝置，柱塞配合彈性連接裝置安裝于轉(zhuǎn)子上對應(yīng)的階梯孔中。
2.如權(quán)利要求1所述對稱式徑向柱塞泵，其特征在于:所述柱塞靠近配流軸一端外安裝的彈性連接裝置采用的是碟簧。
3.如權(quán)利要求1所述的對稱式徑向柱塞泵，其特征在于:柱塞遠(yuǎn)離配流軸外端部開設(shè)過半圓凹槽，并在凹槽底部開設(shè)環(huán)形容腔，在柱塞內(nèi)端部開設(shè)螺紋通孔，螺紋通孔內(nèi)加裝單向閥，在柱塞內(nèi)開設(shè)細(xì)長貫穿孔，其一端與單向閥相連通，另一端與環(huán)形容腔相連通。
4.如權(quán)利要求3所述對稱式徑向柱塞泵，其特征在于:柱塞過半圓凹槽中安裝有圓柱滾子，柱塞通過圓柱滾子與定子內(nèi)表面接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的對稱式徑向柱塞泵，其特征在于:柱塞數(shù)量是四的整數(shù)倍。
【專利摘要】一種對稱式徑向柱塞泵，柱塞安裝在轉(zhuǎn)子上開設(shè)的柱塞孔中，柱塞采用對稱安裝方式，柱塞是由至少兩段同軸的外徑不相等的圓柱體組成的階梯柱塞，柱塞孔形狀與柱塞對應(yīng)為階梯狀，所述定子內(nèi)表面在配流軸方向上投影是橢圓形，柱塞靠近配流軸一端外側(cè)安裝有彈性連接裝置，一般采用碟簧連接，柱塞配合碟簧安裝于轉(zhuǎn)子上對應(yīng)的階梯柱塞孔中，本實(shí)用新型所公開的對稱徑向柱塞泵有效解決徑向力不平衡問題，降低噪聲，延長使用壽命，制造加工相對簡易可行。
【IPC分類】F04B53-16, F04B1-053, F04B53-14
【公開號】CN204267242
【申請?zhí)枴緾N201420394534
【發(fā)明人】王安基
【申請人】青島華東工程機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年7月17日