專利名稱：抗氣泡析出的柱塞泵配流盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配流盤，尤其涉及一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤。
背景技術(shù)：
柱塞泵的噪聲、振動的主要原因是柱塞腔在配流盤的高、低壓油槽切換中出現(xiàn)的壓力沖擊、流量倒灌、氣穴等。長期以來柱塞泵降低噪聲的工作集中在下列三個方面一是改進配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)，降低壓力沖擊，使得柱塞腔從低壓到高壓平穩(wěn)的過渡，減小壓力峰值；二是改善吸油性能、降低吸油阻力，避免吸油時出現(xiàn)氣穴；三是減小柱塞工作腔閉死容積的過卸壓而出現(xiàn)的氣穴，國內(nèi)有人提出了一種配流盤的改進方案，分析指出柱塞工作腔因過卸壓而出現(xiàn)的氣穴振動噪聲可能會成為主要噪聲原因，通過配流盤上高低壓油槽的非對稱布置防止柱塞工作腔的過卸壓，他的研究論文報道采用新的配流盤可以降低由于柱塞工作腔的過卸壓而出現(xiàn)的氣穴振動噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
由于氣穴容易出現(xiàn)在柱塞腔與低壓油槽接通的瞬間，在阻尼槽內(nèi)由于高速流動，流體與壁面發(fā)生分離出現(xiàn)低壓區(qū)，在此區(qū)域氣泡極易析出。本發(fā)明的目的是提供一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤，是在配流盤吸油槽側(cè)，設(shè)置了具有分段等截面的阻尼槽結(jié)構(gòu)，在柱塞腔脫離高壓槽時，柱塞腔與低壓側(cè)阻尼槽接通，在一個小角度內(nèi)柱塞腔繼續(xù)受到壓縮，排出的油液經(jīng)過阻尼槽等截面段進入吸油槽，等截面段的阻尼槽作為局部阻力，可以提高流體分離點的壓力，防止氣泡析出；在柱塞外伸吸油階段，阻尼槽的等截面面積變大，柱塞腔吸油阻力很小，保證吸油通暢。
由于柱塞工作腔在與配流盤上低壓油槽接通的瞬間壓差較大，在阻尼槽內(nèi)會出現(xiàn)流束脫離壁面、壓力驟降的低壓區(qū)，而這一低壓區(qū)會迅速出現(xiàn)氣泡的析出，由于柱塞泵吸油槽壓力很低(約0.16bar)，析出的氣泡會成長、不會破滅，在吸油槽區(qū)域不會形成氣穴噪聲。然而隨著柱塞腔在吸油槽的吸油過程，這些氣泡隨油液被吸入柱塞腔，隨著缸體向高壓區(qū)轉(zhuǎn)動，柱塞腔與高壓油槽接通，油液倒灌進入柱塞腔，柱塞腔內(nèi)的氣泡急劇潰滅，引起氣穴噪聲、振動，由于氣穴的破滅，倒灌流量增大，加劇柱塞泵輸出流量脈動，從而引起流量品質(zhì)變壞。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括開有高壓油槽、截面為三角形漸擴高壓側(cè)阻尼槽、吸油槽、低壓側(cè)阻尼槽組成的配流盤。其中低壓側(cè)阻尼槽是由第一等截面阻尼槽和第二等截面阻尼槽組合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸體上腰形孔中線與配流盤上下死點連線的夾角。
本發(fā)明具有的有益的效果是低壓阻尼槽上構(gòu)造了二級節(jié)流結(jié)構(gòu)，可以防止柱塞工作腔與低壓油槽接通時出現(xiàn)的氣泡析出；當柱塞外伸吸油時，由于組合結(jié)構(gòu)的阻尼槽過流面積大，阻力損失很小，也避免了由于吸油不暢出現(xiàn)氣穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔內(nèi)的氣泡大為減少，泵在高壓區(qū)出現(xiàn)的氣穴噪聲及泵的流量脈動大為減小。


圖1是本發(fā)明的配流盤結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是圖1的A-A剖視局部放大圖；圖3是圖2的G局部放大示意圖。
圖中1.配流盤，2.高壓油槽，3.高壓側(cè)阻尼槽，4.缸體上的腰形槽，5.吸油槽，6.第一阻尼槽，7.第二阻尼槽，8.缸體上的腰形槽，9.柱塞，10.缸體，11.低壓側(cè)阻尼槽，12.柱塞腔。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括開有高壓油槽2、截面為三角形漸擴高壓側(cè)阻尼槽3、吸油槽5、低壓側(cè)阻尼槽11組成的配流盤1；其中低壓側(cè)阻尼槽11是由第一等截面阻尼槽7和第二等截面阻尼槽6組合而成，第一等截面阻尼槽7的中心角Δ3等于缸體上腰形孔8中線與配流盤上下死點連線YY’的夾角Δ4。
低壓油槽11的包角MOB大于高壓油槽2的包角POF。
低壓側(cè)阻尼槽11的中心角Δ2小于高壓側(cè)阻尼槽3的中心角Δ1。
低壓側(cè)阻尼槽11中的第二等截面阻尼槽6的深度大于第一等截面阻尼槽7的深度。
柱塞泵配流過程中柱塞工作腔在由低壓向高壓側(cè)過渡并接通時，會出現(xiàn)壓力沖擊和流量倒灌，引起柱塞腔內(nèi)壓力急劇變化和液壓泵輸出流量脈動加大，造成很大的振動和噪聲，嚴重影響柱塞泵的品質(zhì)。大量研究都集中在減小由低壓到高壓的壓力沖擊方面。對于氣穴原因，人們主要是考慮改善泵的吸油性能和避免柱塞腔封閉體積的過卸壓膨脹而出現(xiàn)的氣穴。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)在柱塞泵由高壓向低壓轉(zhuǎn)換的過程中，由于高速流動現(xiàn)象及流體壁面脫離會引起氣泡的析出，由于泵內(nèi)吸油槽的壓力很低，這些氣泡不易溶入油液中，隨著柱塞外伸吸油進入柱塞腔，因此柱塞腔內(nèi)含有吸油區(qū)分離出的氣泡。在高壓側(cè)，高壓油沖擊進入柱塞腔，一方面氣泡的破滅會引起很大的噪聲和振動，同時會加劇泵輸出流量的脈動。而這種氣泡的析出與阻尼槽的形狀關(guān)系密切。本發(fā)明基于對此現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和試驗研究結(jié)果，提出了新的配流盤結(jié)構(gòu)，避免柱塞泵在由高壓向低壓轉(zhuǎn)換時的氣泡析出，降低泵的噪聲、減小泵的流量脈動。
本發(fā)明的工作過程如下柱塞工作腔脫離高壓油槽2，向下死點(如圖1中OY’軸對應(yīng)的位置)運動，柱塞腔12內(nèi)是與柱塞泵出口一樣的高壓，在缸體運動到OE位置時(如圖1所示)，柱塞腔與高壓油槽2正好脫離、而與低壓阻尼槽11中的第一等截面阻尼槽6的接觸(如圖1中OD)，柱塞腔12在Δ4角度內(nèi)是處于繼續(xù)壓縮狀態(tài)而進行排油，柱塞腔12排出的油液經(jīng)第一等截面阻尼槽6流入吸油槽5(如圖3所示)，第一等截面阻尼槽5的HI段起到了阻力作用，使得油液在H點由于流體分離而出現(xiàn)的低壓得以升高，避免了氣泡析出和成長，這種阻力的提高與HI段的長度有關(guān)，隨著柱塞腔在Δ4內(nèi)的壓力降低，此阻力也是減小的。當缸體帶動柱塞腔運動到OY’軸時，柱塞9開始外伸吸油過程，由于第一等截面阻尼槽6的中心角Δ3等于缸體上腰形孔8中線與配流盤上下死點連線YY’的夾角Δ4，所以第二等截面阻尼槽7與缸體上的腰形槽8接通，由于通流面積的增加，使得吸油阻力大為降低。由此避免了柱塞泵工作過程中的氣泡析出，因此柱塞泵的噪聲和振動大為降低、輸出流量脈動減小。
權(quán)利要求
1.一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤，包括開有高壓油槽(2)、截面為三角形漸擴高壓側(cè)阻尼槽(3)、吸油槽(5)、低壓側(cè)阻尼槽(11)組成的配流盤(1)；其特征在于低壓側(cè)阻尼槽(1 1)是由第一等截面阻尼槽(7)和第二等截面阻尼槽(6)組合而成，第一等截面阻尼槽(7)的中心角(Δ3)等于缸體上腰形孔(8)中線與配流盤上下死點連線(YY’)的夾角(Δ4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤，其特征在于低壓油槽(11)的包角(MOB)大于高壓油槽(2)的包角(POF)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤，其特征在于低壓側(cè)阻尼槽(11)的中心角(Δ2)小于高壓側(cè)阻尼槽(3)的中心角(Δ1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤，其特征在于低壓側(cè)阻尼槽(11)中的第二等截面阻尼槽(6)的深度大于第一等截面阻尼槽(7)的深度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗氣泡析出的柱塞泵配流盤。配流盤的低壓側(cè)阻尼槽是由第一、第二等截面阻尼槽組合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸體上腰形孔中線與配流盤上下死點連線的夾角。低壓阻尼槽上構(gòu)造了二級節(jié)流結(jié)構(gòu)，可以防止柱塞工作腔與低壓油槽接通時出現(xiàn)的氣泡析出；當柱塞外伸吸油時，由于組合結(jié)構(gòu)的阻尼槽過流面積大，阻力損失很小，也避免了由于吸油不暢出現(xiàn)氣穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔內(nèi)的氣泡大為減少，泵在高壓區(qū)出現(xiàn)的氣穴噪聲及泵的流量脈動大為減小。本發(fā)明通過從提高流束分離點壓力抑制氣泡析出，在吸油槽上設(shè)置一種分段等截面的阻尼槽，可以顯著降低柱塞泵的噪聲、提高流量品質(zhì)。
文檔編號F04B49/16GK1544813SQ200310108669
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月12日
發(fā)明者傅新, 冀宏, 楊華勇, 傅 新 申請人:浙江大學