一種帶限壓溢流及卸荷裝置的水液壓軸向柱塞泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及容積栗類，尤其涉及一種帶限壓溢流及卸荷裝置的水液壓軸向柱塞栗O
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，直接以水(過濾后的天然水，包括海水和淡水)代替礦物油作為工作介質(zhì)的水液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)獲得了突破性的進(jìn)展，而且在廣泛的工程應(yīng)用中，相比傳統(tǒng)油液壓傳動(dòng)證明了具有環(huán)保、潔凈、高效、使用維護(hù)方便、運(yùn)行成本低等突出優(yōu)越性。水液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于高壓水霧化、海水淡化、高壓水清洗、舞臺(tái)驅(qū)動(dòng)與控制、潛器浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、海洋工程以及其他傳動(dòng)與控制領(lǐng)域。
[0003 ]水液壓軸向柱塞栗以轉(zhuǎn)速高、壓力高、流量大、流量脈動(dòng)小、體積緊湊、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，成為水液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中最常用的水液壓栗。受技術(shù)發(fā)展所限，目前見于市面報(bào)道的水液壓軸向柱塞栗產(chǎn)品均為定量栗，如丹麥Danf oss公司系列海淡水栗、英國WaterHydrul ic公司系列海淡水栗、華中科技大學(xué)研制的軸向柱塞栗、浙江大學(xué)研制的純水栗等。以定量軸向柱塞栗作為水液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的核心元件時(shí)，系統(tǒng)必須設(shè)置水液壓安全溢流閥及卸荷閥，用于維持系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定和啟動(dòng)時(shí)無負(fù)載啟動(dòng)。如在栗的出口處設(shè)置單獨(dú)的安全溢流閥和卸荷閥，系統(tǒng)復(fù)雜，管道設(shè)計(jì)裝配困難、造價(jià)成本高，如為多栗并聯(lián)系統(tǒng)，則上述問題更為突出，目前國內(nèi)外水液壓軸向柱塞栗產(chǎn)品中，尚無有栗體自帶限壓溢流及卸荷裝置的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決目前水液壓軸向柱塞栗本體無限壓溢流及卸荷裝置集成化產(chǎn)品的不足，本發(fā)明在水液壓軸向柱塞栗現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，提供了一種帶限壓溢流及卸荷裝置的水液壓軸向柱塞栗。
[0005]本發(fā)明包括后端蓋、配流盤、旋轉(zhuǎn)缸體組件、殼體、滑動(dòng)軸承、奇數(shù)個(gè)柱塞滑靴組件、回程盤、斜盤、機(jī)械密封、前端蓋、軸、限壓溢流和卸荷裝置，后端蓋和前端蓋分別固定安裝在殼體的兩端，配流盤安裝在后端蓋上，并位于殼體內(nèi)，回程盤的一側(cè)安裝在前端蓋上，斜盤安裝在回程盤的另一側(cè)上，旋轉(zhuǎn)缸體組件通過滑動(dòng)軸承活動(dòng)安裝在殼體的內(nèi)壁上，并位于配流盤和斜盤之間，柱塞滑靴組件活動(dòng)安裝在旋轉(zhuǎn)缸體組件內(nèi)，且柱塞滑靴組件的球狀柱塞末端活動(dòng)裝配在斜盤上，軸活動(dòng)裝配在前端蓋上，并與旋轉(zhuǎn)缸體組件傳動(dòng)相連，
卸荷裝置包括主閥芯、主彈簧、第二控制閥板、第一控制閥板、控制閥芯、連接桿、內(nèi)六角螺釘、銜鐵、控制閥彈簧、銜鐵套和電磁鐵，后端蓋的一側(cè)設(shè)有卸荷裝置腔體，主閥芯通過動(dòng)密封件活動(dòng)安裝在后端蓋上的卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板安裝在后端蓋卸荷裝置腔體的出口處，第二控制閥板安裝在第一控制閥板上，并位于卸荷裝置腔體內(nèi)，第一控制閥板和第二控制閥板內(nèi)設(shè)有控制閥芯活動(dòng)腔體，電磁鐵安裝在后端蓋上，銜鐵套安裝在電磁鐵內(nèi)，銜鐵通過控制閥彈簧與銜鐵套相連，控制閥芯通過連接桿與銜鐵相連，且控制閥芯位于第二控制閥板和第一控制閥板的控制閥芯活動(dòng)腔體內(nèi)；
限壓溢流裝置包括調(diào)節(jié)螺桿、鎖緊螺母、上端蓋、彈簧推桿、阻尼閥板、阻尼器、阻尼彈簧、主彈簧、阻尼環(huán)和主閥芯，后端蓋的另一側(cè)設(shè)有限壓溢流裝置腔體，上端蓋上設(shè)有推桿通過孔，上端蓋固定安裝在后端蓋上限壓溢流裝置腔體的出口處，阻尼環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且阻尼環(huán)上開有多個(gè)小孔，阻尼環(huán)的外壁固定裝配在后端蓋上限壓溢流裝置腔體的內(nèi)壁上，阻尼環(huán)的一端抵在后端蓋上限壓溢流裝置腔體的流道處，主閥芯內(nèi)設(shè)有環(huán)形槽和水流通道，主閥芯的安裝在阻尼環(huán)內(nèi)，阻尼彈簧的一端抵在主閥芯上，阻尼器內(nèi)設(shè)有C水流通道，阻尼器位于環(huán)形槽內(nèi)，阻尼器的下表面抵在阻尼彈簧的另一端，且阻尼器的外壁與環(huán)形槽之間形成間隙，阻尼閥板內(nèi)設(shè)有D水流通道，阻尼閥板固定安裝在環(huán)形槽內(nèi)，并抵在阻尼器的上表面，彈簧推桿通過密封環(huán)活動(dòng)裝配在后端蓋上限壓溢流裝置腔體的內(nèi)壁上，彈簧推桿的一端與主閥芯的頂部之間形成阻尼腔，主彈簧的兩端分別抵在彈簧推桿和主閥芯上，調(diào)節(jié)螺桿穿過上端蓋的推桿通過孔并通過鎖緊螺母鎖緊，且調(diào)節(jié)螺桿推動(dòng)彈簧推桿移動(dòng)，進(jìn)水口通過水流通道、阻尼器內(nèi)的C水流通道和阻尼閥板內(nèi)的D水流通道與阻尼腔相通。
[0006]栗排水口通過后端蓋上的通道、第一控制閥板上的通道、控制閥芯與第一控制閥板形成高通閥口、控制閥板內(nèi)腔、第二控制閥板通道與卸荷閥右腔連通;栗吸水口通過后端蓋上的通道、第一控制閥板上的通道、第二閥板環(huán)形槽、第二閥板通道、控制閥芯與第二控制閥板形成低通閥口、控制閥板內(nèi)腔、第二控制閥板通道與卸荷閥右腔連通。
[0007]卸荷主閥芯與后端蓋形成的閥口密封為錐閥密封結(jié)構(gòu)，卸荷主閥芯和后端蓋材料為軟硬配對(duì)材料，其中卸荷主閥芯的材料為硬度較低的工程塑料或鋁青銅，后端蓋為經(jīng)過強(qiáng)化處理的不銹鋼材料。
[0008]控制閥芯分別與第一控制閥板形成的高通閥口和與第二控制閥板形成的低通閥口均為錐閥密封結(jié)構(gòu)，密封材料配對(duì)為軟硬配合，控制閥芯硬度較低的工程塑料或鋁青銅，第一控制閥板與第二控制閥板均為經(jīng)過強(qiáng)化處理的不銹鋼材料。
[0009]阻尼閥板材料為經(jīng)過強(qiáng)化處理的不銹鋼、鎳銅合金或鈦合金加工而成。
[0010]阻尼器為具有中心細(xì)長孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，材料為不銹鋼、銅合金、工程塑料PEEK或工程塑料PTFE加工而成。
[0011 ]限壓溢流主閥芯與彈簧推桿配合間隙位置的密封件為O型密封圈。
[0012]阻尼環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀體上加工有多個(gè)小孔，與限壓溢流主閥芯配合的內(nèi)孔為設(shè)定角度和長度的錐口結(jié)構(gòu)，材料為工程塑料或銅合金。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
1、在水液壓軸向柱塞栗的后端蓋上安裝有限壓溢流及卸荷裝置，通過流道連通栗的排水口、限壓溢流及卸荷裝置和栗的吸水口，省去水液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)中的安全溢流閥及卸荷閥，簡化系統(tǒng)，節(jié)約成本，有利于系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了水液壓軸向柱塞栗的應(yīng)用范圍。
[0014]2、卸荷裝置采用無阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，卸荷主閥芯動(dòng)作靠差壓液動(dòng)力推動(dòng)，較以電磁力或彈簧力直接驅(qū)動(dòng)閥芯動(dòng)作或密封的直動(dòng)式結(jié)構(gòu)可靠，適用于高壓大流量栗體卸荷；較阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)抗污染能力和可靠性大大的提高。在卸荷裝置控制閥部分動(dòng)作失效的情況下，卸荷主閥芯在高壓水的作用下關(guān)閉，水液壓栗依然能夠建壓并正常動(dòng)作，提高了水液壓軸向柱塞栗工作的可靠性。
[0015]3、卸荷主閥芯密封和低通閥口 16-2密封均為差壓液力動(dòng)力密封，壓力越高效果越好，密封可靠，卸荷主彈簧設(shè)計(jì)簡單;控制閥密封為錐閥結(jié)構(gòu)，線密封，密封效果好。
[0016]4、限壓溢流裝置的限壓溢流主閥芯采用差壓控制，限壓溢流主閥芯運(yùn)動(dòng)液動(dòng)力有效作用面積極小，在同等壓力和流量控制的情況下，限壓溢流主彈簧的設(shè)計(jì)和制造更為簡單。采用機(jī)械和液力雙阻尼的結(jié)構(gòu)配合，有效的避免一般水液壓溢流閥工作中振動(dòng)大、噪聲大、調(diào)壓精度低、工作穩(wěn)定性差等突出缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。
[0017]5、可滑動(dòng)阻尼器的設(shè)計(jì)，在阻尼器阻尼小孔因介質(zhì)污染被堵死的情況下，在限壓溢流主閥芯向上運(yùn)動(dòng)形成阻尼腔局部高壓的作用下，推動(dòng)阻尼器向開啟阻尼閥口的方向滑動(dòng)，打開阻尼閥口，連通阻尼腔和下腔，有效的避免了固定安裝阻尼器中心阻尼小孔因介質(zhì)污染被堵死而引起主閥無法開啟的問題，提高了限壓溢流裝置的抗污染性能和水液壓軸向柱塞栗工作的可靠性。
[0018]6、全水潤滑結(jié)構(gòu)，解決了油水分離結(jié)構(gòu)帶來的工作介質(zhì)污染問題，免維護(hù)，有效降低使用成本。
【附圖說明】
[0019]附圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]附圖2是圖1的A-A面剖視圖。
[0021]附圖3是卸荷裝置局部放大圖。
[0022]附圖4是控制閥閥芯閥板組件結(jié)構(gòu)原理圖。
[0023]附圖5是限壓溢流裝置局部放大圖。
[0024]
【具體實(shí)施方式】
以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0025]如附圖1、2、3、4、5所示，本發(fā)明包括后端蓋1、配流盤2、旋轉(zhuǎn)缸體組件3、殼體4、滑動(dòng)軸承5、奇數(shù)個(gè)柱塞滑靴組件6、回程盤7、斜盤8、機(jī)械密封9、前端蓋10、軸11、限壓溢流和卸荷裝置，后端蓋I和前端蓋10分別固定安裝在殼體4的兩端，配流盤2安裝在后端蓋I上，并位于殼體4內(nèi)，回程盤7的一側(cè)安裝在前端蓋10上，斜盤8安裝在回程盤7的另一側(cè)上，旋轉(zhuǎn)缸體組件3通過滑動(dòng)軸承5活動(dòng)安裝在殼體4的內(nèi)壁上，并位于配流盤2和斜盤8之間，柱塞滑靴組件6活動(dòng)安裝在旋轉(zhuǎn)缸體組件3內(nèi)，且柱塞滑靴組件6的球狀柱塞末端活動(dòng)裝配在斜盤8上，軸11活動(dòng)裝配在前端蓋1上，并與旋轉(zhuǎn)缸體組件3傳動(dòng)相連，
卸荷裝置包括主閥芯12、主彈簧13、第二控制閥板14、第一控制閥板15、控制閥芯16、連接桿17、內(nèi)六角螺釘18、銜鐵19、控制閥彈簧20、銜鐵套21和電磁鐵22，后端蓋I的一側(cè)設(shè)有卸荷裝置腔