專利名稱：一種全水潤(rùn)滑閥配流柱塞水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容積式水壓泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閥配流柱塞式水壓泵。
背景技術(shù)：
隨著世界能源危機(jī)的出現(xiàn)及人們環(huán)保意識(shí)的提高，以及水介質(zhì)本身所具有的特殊理化特性，使得水液壓技術(shù)在許多領(lǐng)域(如水下作業(yè)，救援滅火，食品加工等)具有 油壓系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢(shì)，從而使得水液壓技術(shù)獲得了極大的重視，并且得到了快速的發(fā)展。水液壓泵是水液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵動(dòng)力元件，是水液壓系統(tǒng)的心臟，其性能優(yōu)劣直接決定著整個(gè)水液壓系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。目前國(guó)際上閥配流的水液壓柱塞泵主要有如下兩種結(jié)構(gòu)型式第一種是油水分離閥配流結(jié)構(gòu)。如美國(guó)Delaware大學(xué)、日本三菱重工及我國(guó)華中科技大學(xué)相繼研發(fā)的水液壓泵等，這種結(jié)構(gòu)采用配流閥配流，主要摩擦副(如柱塞球頭/滑靴球窩、滑靴靴底/斜盤、各類軸承等)均采用油(脂)潤(rùn)滑，需要采取措施將工作介質(zhì)水和潤(rùn)滑油(脂)隔開，密封結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，泵的壽命主要取決于密封圈的壽命，而且油(脂)的泄漏極易造成產(chǎn)品和環(huán)境的污染。此類泵是水液壓技術(shù)發(fā)展初期的一種技術(shù)過渡，暫時(shí)用于解決水潤(rùn)滑摩擦副材料短缺的難題。第二種是全水潤(rùn)滑閥配流結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是在第一種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要摩擦副直接采用水潤(rùn)滑，但是由于受結(jié)構(gòu)限制，受力狀況比較惡劣，潤(rùn)滑條件比較差，摩擦副磨損嚴(yán)重，泵的壽命得不到保證。如專利文獻(xiàn)CN1434209A公開的一種水壓泵，其主軸為通軸式結(jié)構(gòu)，主軸兩端的滑動(dòng)支撐軸承受結(jié)構(gòu)限制，尺寸難以加大，徑向承載能力難以提高，從而限制了斜盤傾角的增大(該泵斜盤傾角只有10°，而一般斜盤式軸向柱塞泵的斜盤傾角達(dá)到15°以上)，進(jìn)一步限制了該泵功率密度的提高。專利文獻(xiàn)CN101949374A公開的水壓泵采用斜盤靜止缸體旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)方式，此方案解決了斜盤動(dòng)不平衡的問題，但是由于缸體內(nèi)的配流閥及柱塞運(yùn)動(dòng)的不平衡狀態(tài)，導(dǎo)致缸體存在比較嚴(yán)重的動(dòng)不平衡問題，并且其增加了三對(duì)摩擦副，尤其是缸體的推力滑動(dòng)軸承摩擦副，降低了水壓泵的可靠性，而且配流閥的徑向布置，加大了水壓泵的徑向尺寸，使得水壓泵的體積質(zhì)量加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其可實(shí)現(xiàn)所有的摩擦副的水潤(rùn)滑，從結(jié)構(gòu)上避免了油水分離式液壓泵由于密封和壓力水滲入潤(rùn)滑油腔而引起的失效，能夠保證在額定壓力工作條件下，該泵具有較高的容積效率和功率質(zhì)量比，同時(shí)減小摩擦副在高速重載條件下的摩擦磨損，提高泵的使用壽命。該泵適宜以海水或淡水作為工作介質(zhì)，也適宜以其他低粘度流體作為工作介質(zhì)。本發(fā)明提供的閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵包括泵主體，該泵主體包括腔體、水壓泵入水口和水壓泵出水口 ；旋轉(zhuǎn)單元，該泵旋轉(zhuǎn)單元包括旋轉(zhuǎn)主軸，并布置于該泵主體內(nèi)；支撐單元，該泵支撐單元布置于該泵主體內(nèi)，該支撐單元包括軸向支撐單元和徑向支撐單元，軸向支撐單元設(shè)計(jì)為滑動(dòng)推力軸承或推力調(diào)心滾子軸承，徑向支撐單元設(shè)計(jì)為徑向滑動(dòng)軸承；以及柱塞配流單元，該泵柱塞配流單元布置于該缸體內(nèi)，該柱塞配流單元包括配流閥組件和柱塞滑靴組件，配流閥組件包括壓出閥組件和吸入閥組件；其中，該柱塞滑靴組件布置于該腔體內(nèi)，并將該腔體分成相互獨(dú)立的壓力腔和潤(rùn)滑腔，所述壓出閥組件與所述壓力腔相通，所述吸入閥組件與所述潤(rùn)滑腔相通，所述旋轉(zhuǎn)單元及所述支撐單元均設(shè)置于所述潤(rùn)滑腔內(nèi)，所述潤(rùn)滑腔與水壓泵入水口相通，所述壓力腔與水壓泵出水口相通；該柱塞滑靴組件在所述旋轉(zhuǎn)主軸的帶動(dòng)下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得所述吸入閥組件和壓出閥組件通過水壓泵入水口和水壓泵出水口進(jìn)行吸水和排水動(dòng)作，同時(shí)水壓泵入水口通過流道與潤(rùn)滑腔相通，向潤(rùn)滑腔輸送水以給所述旋轉(zhuǎn)單元和所述支撐單元提供流體潤(rùn)滑。該旋轉(zhuǎn)單元還包括依次設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)主軸上的斜盤、回程盤、中心球鉸和回程彈簧。其中所述斜盤置于所述旋轉(zhuǎn)主軸的大端空心腔內(nèi)，通過銷釘聯(lián)接與旋轉(zhuǎn)主軸固定，所述回程盤的一側(cè)與所述中心球鉸相接觸，所述回程盤的另一側(cè)與所述滑靴相接觸，所述中心球鉸置于缸體中心孔內(nèi)，通過置于缸體中心孔內(nèi)的回程彈簧的作用，所述回程盤將所述滑 靴的底部壓緊于所述斜盤的表面，進(jìn)而使得所述旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)所述斜盤滑靴傳遞到柱塞，促使柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該支撐單元置于所述潤(rùn)滑腔內(nèi)，所述徑向支撐單元采用滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)軸承靜環(huán)設(shè)置于殼體上，動(dòng)環(huán)設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸大端外周面。所述徑向滑動(dòng)軸承用于支撐主軸所受到的徑向力，所述推力軸承主要用于支撐主軸所受到的軸向力。本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面I.該水壓泵的所有摩擦副均由工作介質(zhì)水進(jìn)行潤(rùn)滑，減小了泵的體積，同時(shí)整個(gè)水壓泵內(nèi)部所有摩擦副均直接由流動(dòng)的工作介質(zhì)水進(jìn)行冷卻，使得泵工作中產(chǎn)生的熱量被工作介質(zhì)直接帶走，保證該泵較低的熱平衡溫度；全水潤(rùn)滑使該泵無需定期更換潤(rùn)滑油(脂)，簡(jiǎn)化了維護(hù)程序，降低了使用成本，同時(shí)解決了潤(rùn)滑油(脂)可能外泄造成的環(huán)境和產(chǎn)品污染，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。2.旋轉(zhuǎn)主軸大端設(shè)置徑向滑動(dòng)軸承，徑向滑動(dòng)軸承充分利用主軸大端的外周面，徑向尺寸大，承受載荷的能力大幅度提高，有效解決了高速重載條件下水壓泵柱塞副因側(cè)向力過大而發(fā)生的嚴(yán)重摩擦磨損問題，大大提高了水壓泵的使用壽命，同時(shí)為增大斜盤傾角，提高泵的功率密度創(chuàng)造了條件。徑向滑動(dòng)軸承置于潤(rùn)滑腔內(nèi)，采用全水潤(rùn)滑。3.泵的入水口直接與潤(rùn)滑腔相通，通過吸入配流閥從潤(rùn)滑腔吸水，使得潤(rùn)滑腔的水處于強(qiáng)制循環(huán)狀態(tài)，有利于將摩擦副產(chǎn)生的熱量及時(shí)帶走，提高了泵的冷卻效果。4.旋轉(zhuǎn)主軸大端外周面加工有螺旋槽，利用螺旋槽旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵送作用，使得潤(rùn)滑腔內(nèi)的工作介質(zhì)不斷循環(huán)流動(dòng)，大大加速了支撐單元的散熱和冷卻，有效解決了支撐單元因摩擦生熱而導(dǎo)致的磨損問題。5.配流閥結(jié)構(gòu)形式為平板閥，有利于實(shí)現(xiàn)泵的高壓化。同時(shí)采用軟硬結(jié)合，閥座材料為工程塑料，閥芯為耐蝕合金，有利于提高配流閥的密封比壓及抗摩擦磨損能力和抗氣蝕能力，減小了閥芯與閥座的沖擊，從而提高泵的容積效率，減小了振動(dòng)噪聲。6.配流閥采用一體化的軸向布置方式，減小泵的徑向尺寸，減輕泵的質(zhì)量，同時(shí)一體化的布置方式使得配流閥的更換和維修十分方便，減少了泵的平均維護(hù)時(shí)間。
7.所有摩擦副的材料均采用耐蝕合金/工程塑料配對(duì)，減小了摩擦副之間的摩擦系數(shù)，增強(qiáng)了摩擦副的抗磨損能力，提高了泵的機(jī)械效率和使用壽命。8.滑靴端面為靜壓支撐設(shè)計(jì)，有效抵消了滑靴端面與斜盤表面絕大部分的接觸壓力，極大地提高了滑靴斜盤摩擦副抗摩擦磨損能力，提高了泵的可靠性和使用壽命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖Ia是水壓泵柱塞容腔體積最小的工況，圖Ib是水壓泵柱塞容腔體積最大的工況；圖2為圖I中所示閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的主軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中所示閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的柱塞滑靴組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖I中所示閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的配流閥組件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。需要說明的是，實(shí)施例僅是用于實(shí)例性說明本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例的技術(shù)方案獲得其他變型方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示。該水壓泵包括泵主體、旋轉(zhuǎn)單元、支撐單元以及柱塞配流單元。其中，水壓泵主體包括腔體以及水壓泵入水口和水壓泵出水口。旋轉(zhuǎn)單元包括旋轉(zhuǎn)主軸I、斜盤8、回程盤10以及球鉸9和回程彈簧12。支撐單元包括軸向支撐單元6和徑向支撐單元7。柱塞配流單元主要包括柱塞滑靴組件11、吸入閥組件21以及壓出閥組件20。柱塞滑靴組件11設(shè)于腔體內(nèi)，并將腔體分成相互獨(dú)立的壓力腔18和潤(rùn)滑腔26，吸入閥組件21與潤(rùn)滑腔26相通，壓出閥組件20與壓力腔18相通，旋轉(zhuǎn)單元與支撐單元設(shè)于該潤(rùn)滑腔26內(nèi)并經(jīng)過流道23與該泵入水口流體相通。如圖I所示，泵主體由后端蓋15、缸體13、殼體5以及前端蓋3組合而成。其中缸體13的一端連接殼體5，另一端連接后端蓋15 ;殼體5的一端連接缸體13，另一端連接前端蓋3。后端蓋15、缸體13、殼體5和前端蓋3內(nèi)的空腔共同構(gòu)成了上述的腔體。其中，缸體13、殼體5和前端蓋3之間的空腔構(gòu)成了潤(rùn)滑腔26，缸體13和后端蓋15之間的空腔構(gòu)成了壓力腔18。旋轉(zhuǎn)主軸I、軸向支撐單元6、徑向支撐單元7、斜盤8、回程盤10、球鉸9和回程彈簧12均設(shè)于潤(rùn)滑腔26內(nèi)。以旋轉(zhuǎn)主軸I為中心沿同一圓周均勻分布有多個(gè)柱塞配流單元(一般為5 9個(gè)，具體數(shù)量根據(jù)不同使用環(huán)境對(duì)水壓泵流量脈動(dòng)的不同要求確定)。下面將詳細(xì)描述水壓泵具體結(jié)構(gòu)和工作過程。后端蓋15下端面加工有兩個(gè)螺紋孔以及沿軸向均勻分布的12個(gè)光孔，兩個(gè)螺紋孔分別為水壓泵的入水口和出水口，光孔則為后端蓋15和缸體13的螺栓連接孔，上端面加工有環(huán)形通流槽14和通流孔16，分別與出水口和入水口連通。配流閥組件如圖4所示，左側(cè)為吸入閥組件，右側(cè)為壓出閥組件。吸入閥組件從左至右依次為吸入閥閥座27、吸入閥限位環(huán)28、吸入閥彈簧29、吸入閥閥芯30、吸入閥通流環(huán)31、吸入閥修配環(huán)32。吸入閥通流環(huán)31還同時(shí)起到吸入閥閥芯30的導(dǎo)向以及吸入閥彈簧29的導(dǎo)桿作用。壓出閥組件從左至右依次為壓出閥閥座33、壓出閥彈簧34、壓出閥閥芯35、壓出閥限位環(huán)36、壓出閥通流環(huán)37以及壓出閥修配環(huán)38。壓出閥通流環(huán)37還同時(shí)起到壓出閥閥芯35的導(dǎo)向以及壓出閥彈簧34的導(dǎo)桿作用。其中吸入閥組件的入口與水泵的潤(rùn)滑腔26相通，水泵的潤(rùn)滑腔26通過流道23與水壓泵的入水口相通，吸入閥的出口與壓出閥的入口相通，壓出閥的出口通過環(huán)形 通流槽14和水壓泵出水口相通。配流閥組件采用軸向布置，減小了水壓泵的徑向尺寸，提高了水壓泵的功率質(zhì)量t匕。配流閥結(jié)構(gòu)形式采用平板閥，同時(shí)采用軟硬配對(duì)，閥座材料為PEEK，閥芯為鈦合金，結(jié)構(gòu)緊湊，不僅提高了密封的可靠性，同時(shí)降低了閥芯與閥座之間的撞擊聲，從而降低了水壓泵的整體噪聲。閥芯采用鈦合金，相對(duì)不銹鋼具有硬度高、密度小的特點(diǎn)，因此提高了抗氣蝕能力，同時(shí)有利于減小閥芯的質(zhì)量，提高配流閥的響應(yīng)特性，減小配流閥的滯后時(shí)間，從而提高水壓泵的容積效率。缸體13上加工有流道23，使水壓泵入水口與潤(rùn)滑腔26相通。缸體13 —端沿軸向加工有與柱塞相同的柱塞孔，柱塞孔內(nèi)嵌PEEK，與滑靴柱塞組件的柱塞39形成柱塞副。缸體13另一端沿軸向加工有配流閥閥孔，壓出閥孔的入口同柱塞孔以及吸入閥的出口相通。缸體兩端均加工有中心孔，左端中心孔為回程彈簧12以及中心球鉸9的安裝底座以及導(dǎo)向孔，右端中心孔連通水壓泵的入水口。柱塞滑靴組件如圖3所示，柱塞滑靴組件包括滑靴39和柱塞40，柱塞滑靴組件的柱塞40上加工有球頭，滑靴39上加工有球窩，柱塞球頭與滑靴球窩相配合，通過滾壓法使滑靴球窩外壁產(chǎn)生塑性變形而與柱塞球頭連接，形成球鉸副。柱塞中心加工有細(xì)長(zhǎng)孔，滑靴中心加工有小孔，滑靴端面加工有環(huán)形密封帶，柱塞細(xì)長(zhǎng)孔和滑靴中心小孔以及環(huán)形密封帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使得柱塞在壓出行程時(shí)，柱塞腔的壓力水可以通過小孔與滑靴端面連通，形成靜壓支撐，大大減小了滑靴端面與斜盤表面的直接接觸力，有效解決了滑靴端面以及斜盤的摩擦磨損問題。旋轉(zhuǎn)主軸如圖2所示，主軸結(jié)構(gòu)為階梯軸，并且一端為大端空心軸，大端空心腔內(nèi)布置有斜盤8，斜盤8通過銷釘24與主軸I固定，斜盤周向則與空心內(nèi)壁為過渡配合。回程盤10通過中心球鉸9和回程彈簧12的作用將柱塞滑靴組件中的滑靴39的端面壓緊在斜盤表面上，形成斜盤滑靴副。主軸大端外周面與滑動(dòng)軸承(如圖3所示)構(gòu)成滑動(dòng)副，主軸大端外周面加工有螺旋槽，在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槽的泵送作用使得潤(rùn)滑腔26內(nèi)的潤(rùn)滑水循環(huán)流動(dòng)，有利于加大潤(rùn)滑腔內(nèi)支撐單元的散熱和冷卻，解決支撐單元摩擦副因溫度過高而導(dǎo)致的高溫磨損現(xiàn)象。主軸上沿徑向加工有兩道十字交叉的流通孔，流通孔加大了潤(rùn)滑腔內(nèi)水的流通能力，使?jié)櫥粌?nèi)的水能不斷循環(huán)。軸向支撐單元6優(yōu)選為推力調(diào)心滾子軸承，推力調(diào)心滾子軸承的外圈固定于殼體5上，內(nèi)圈固定于旋轉(zhuǎn)主軸I上，內(nèi)外圈之間為軸承滾子。該閥配流柱塞式全水潤(rùn)滑水壓泵的工作過程是這樣實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)主軸I帶動(dòng)斜盤8旋轉(zhuǎn)，回程彈簧12通過中心球鉸9和回程盤10將彈簧作用力平均施加到每個(gè)滑靴上，以保證滑靴39的端面始終緊貼在斜盤8的表面上滑動(dòng)，柱塞40通過滑靴受到斜盤的作用力，使得柱塞40在缸體13的柱塞孔內(nèi)不斷的作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)斜盤8沿極限位置即柱塞腔容積最小(如圖Ia所示)位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，吸入閥組件21的吸入閥閥芯30和壓出閥組件20的壓出閥閥芯35均處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)柱塞40處于向下運(yùn)動(dòng)到極限位置的狀態(tài)。滑靴39在回程盤10的壓緊力作用下，帶動(dòng)柱塞40向上運(yùn)動(dòng)，封閉的柱塞腔的容積逐漸增大，壓力下降，當(dāng)柱塞腔壓力下降到一定值時(shí)，吸入閥因入口的壓力大于柱塞腔內(nèi)的壓力和吸入閥彈簧作用力的合力時(shí)，吸入閥閥芯30開啟，水由水壓泵入水口進(jìn)入吸入閥入口再流入柱塞腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)吸水動(dòng)作。當(dāng)斜盤從如圖Ia所示極限位置轉(zhuǎn)過180°后到達(dá)如圖Ib所示位置即柱塞腔容積最大時(shí)，此時(shí)柱塞40處于向上運(yùn)動(dòng)到極限位置的狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)主軸I繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，滑靴39受到斜盤8的作用力，推動(dòng)柱塞40向下運(yùn)動(dòng)，柱塞腔的容積逐漸減小，柱塞腔的壓力逐漸升高，當(dāng)柱塞腔壓力升高到一定值時(shí)，吸入閥因柱塞腔內(nèi)的壓力和彈簧作用力的合力大于吸入閥入口的壓力，吸入閥閥芯30關(guān)閉，此時(shí)水壓泵入水口的水不再進(jìn)入柱塞腔內(nèi)。當(dāng)柱塞腔的壓力繼續(xù)升高到一定值時(shí)，柱塞腔的壓力將克服壓出閥彈簧的作用力和水壓泵出水口的壓力，將壓出閥閥芯35打開，使柱塞腔內(nèi)的高壓水經(jīng)壓出閥出水口流出水壓泵出水口，實(shí)現(xiàn)排水動(dòng)作。當(dāng)旋轉(zhuǎn)主軸I旋轉(zhuǎn)一周，各柱塞吸水和排水各進(jìn)行一次，隨著旋轉(zhuǎn)主軸的不斷旋轉(zhuǎn)，各柱塞也連續(xù)地獨(dú)立完成吸水與排水動(dòng)作，從而使水壓泵連續(xù)的輸出流量。在旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)360°的過程中，利用螺旋槽旋轉(zhuǎn)時(shí)的泵送作用，使得潤(rùn)滑腔內(nèi)的工作介質(zhì)不斷循環(huán)流動(dòng)，加大潤(rùn)滑腔內(nèi)的摩擦副的冷卻和散熱作用。同時(shí)，徑向滑動(dòng)軸承7通過主軸 的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)壓支撐作用。在柱塞40進(jìn)行排水作用的同時(shí)，柱塞腔內(nèi)的壓力水通過柱塞中心細(xì)長(zhǎng)孔流入柱塞球頭和滑靴球窩，對(duì)球鉸副起支撐和潤(rùn)滑作用，同時(shí)壓力水通過滑靴中心小孔流入滑靴端面，給滑靴提供流體支撐以及冷卻作用。以上針對(duì)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行了相應(yīng)介紹。需要說明的是，以上實(shí)施例可以有多種變型。比如，可以去掉對(duì)缸體柱塞孔的PEEK注塑加工，而是將PEEK鑲嵌在柱塞圓柱表面，以利于維護(hù)和更換，減小工藝復(fù)雜性。此外，還可以對(duì)柱塞滑靴組件的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，比如可以將滑靴包柱塞的結(jié)構(gòu)改成柱塞包滑靴的結(jié)構(gòu)，將柱塞端部加工內(nèi)球窩，滑靴加工球頭；也可以不使用滾壓的工藝，將柱塞或者滑靴做成分體的結(jié)構(gòu)等。
權(quán)利要求
1.一種全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，包括 泵主體，其包括腔體、及與該腔體相通的入水口和出水口 ； 旋轉(zhuǎn)單元，其包括一端設(shè)置于該泵主體的腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)主軸(I); 支撐單元，其布置于該泵主體的腔體內(nèi)壁上，包括軸向支撐單元(6)和徑向支撐單元(7)，分別用于提供旋轉(zhuǎn)主軸(I)在腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸向和徑向上的支撐； 以及柱塞配流單元，布置于泵主體內(nèi)，其包括配流閥組件和柱塞滑靴組件，所述旋轉(zhuǎn)單元上的旋轉(zhuǎn)主軸(I)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述柱塞滑靴組件周期性運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)所述配流閥組件中閥的周期性啟閉，使流體周期性從入水口流入腔體或在腔體內(nèi)從出水口排出，實(shí)現(xiàn)配流； 其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)主軸(I)在與所述徑向支撐單元(7)配合的外周面上開設(shè)有螺、旋溝槽，在所述旋轉(zhuǎn)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體可通過該螺旋溝槽沿旋轉(zhuǎn)主軸(I)循環(huán)流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)主軸(I)為階梯軸，其中設(shè)置在腔體內(nèi)的大端的中心開有槽，該大端外周面與所述徑向支撐單元(7)配合，所述螺旋溝槽開設(shè)在所述大端外周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)單元還包括斜盤(8 )、回程盤(10 )、中心球鉸(9 )和回程彈簧(12 )，其中，所述斜盤(8 )同軸置于所述旋轉(zhuǎn)主軸(I)的中心槽內(nèi)，并與該旋轉(zhuǎn)主軸(I)固定連接，所述回程盤(10)中心與所述中心球鉸(9)鉸接，該回程盤(10)盤面周向上連接有多個(gè)所述柱塞滑靴組件，所述回程彈簧(12)抵接在所述中心球鉸(9)上，所述旋轉(zhuǎn)主軸(I)帶動(dòng)所述斜盤(8)旋轉(zhuǎn)時(shí)依次下壓各柱塞滑靴組件，該回程彈簧(12)推動(dòng)所述回程盤(10)依次帶動(dòng)被下壓的所述柱塞滑靴組件復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述泵主體包括缸體(13)、殼體(5)、后端蓋(15)以及前端蓋(3)，其中，所述缸體(13)位于泵主體下端，其上設(shè)置所述殼體(5)，所述后端蓋(15)和前端蓋(3)分別設(shè)置在缸體(13)和殼體(5)端部，該后端蓋(15)、缸體(13)、殼體(5)和前端蓋(3)之間形成的空腔構(gòu)成所述腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述柱塞滑靴組件包括滑靴(39 )和柱塞(40 )，其中，所述滑靴(39 )設(shè)置在所述回程盤(10 )上，所述柱塞(40)與所述滑靴(39)連接，所述缸體(13)在與所述回程盤(10)相對(duì)的端面上沿軸向加工有與柱塞配合的柱塞孔，所述柱塞(40)在滑靴(39)帶動(dòng)下在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述柱塞(40)端部加工有球頭或球窩，與該端部連接的滑靴(39)上相應(yīng)設(shè)置有相配合的球窩或球頭，形成球鉸副。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述缸體(13)相對(duì)的另一端面上開有軸向孔，其與對(duì)應(yīng)的柱塞孔連通，所述配流閥組件設(shè)置在該軸向孔內(nèi)，該配流閥組件包括壓出閥(20 )和吸入閥(21)，該吸入閥(21)的出口與壓出閥(20 )的入口相通，所述柱塞(40)在柱塞孔中運(yùn)動(dòng)時(shí)改變柱塞孔內(nèi)壓力，促使壓出閥(20)或吸入閥(21)打開，實(shí)現(xiàn)將腔體內(nèi)流體從出水口壓出或者從入水口將流體壓入到腔體內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述腔體包括相互獨(dú)立的壓力腔和潤(rùn)滑腔，所述吸入閥的入口與水泵的潤(rùn)滑腔(26)相通，潤(rùn)滑腔(26)通過缸體(13)上的流道(23)與入水口相通，所述壓出閥入口與所述壓力腔相通，所述壓出閥(20)的出口通過后端蓋(15)上的環(huán)形通流槽(14)和出水口相通，所述旋轉(zhuǎn)單元及支撐單元均設(shè)置于所述潤(rùn)滑腔(26)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述吸入閥(21)包括具有閥孔的吸入閥閥座(27 )、一端置于該吸入閥閥座(27 )上形成閥腔的吸入閥限位環(huán)(28 )、與該吸入閥閥座(27 )的閥孔配合形成閥口的吸入閥閥芯(30 )、套裝在吸入閥閥芯(30 )上的吸入閥彈簧(29 )、設(shè)置在吸入閥限位環(huán)(28 )另一端的吸入閥通流環(huán)(31)、以及與所述吸入閥通流環(huán)(31)連通的吸入閥修配環(huán)(32)； 所述壓出閥(20)包括具有閥孔的壓出閥閥座(33)、一端置于該壓出閥閥座(33)上的壓出閥限位環(huán)(36)、與該壓出閥閥座(33)的閥孔配合形成閥口的壓出閥閥芯(35)、套裝在該壓出閥閥芯(35)上的壓出閥彈簧(34)、設(shè)置在壓出閥限位環(huán)(36)另一端的壓出閥通流環(huán)(37)、以及與所述壓出閥通流環(huán)(37)連通的壓出閥修配環(huán)38。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，其特征在于，所述徑向支撐單元為滑動(dòng)軸承，其靜環(huán)與殼體(5)內(nèi)壁配合，動(dòng)環(huán)與所述旋轉(zhuǎn)主軸(I)大端的外周面配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全水潤(rùn)滑閥配流柱塞式水壓泵，包括泵主體，包括腔體、以及與該腔體相通的入水口和出水口；旋轉(zhuǎn)單元，包括一端設(shè)置于該泵主體的腔體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)主軸；支撐單元，包括軸向支撐單元和徑向支撐單元；以及柱塞配流單元，其包括配流閥組件和柱塞滑靴組件，在旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)下帶動(dòng)柱塞滑靴組件周期性運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)配流閥組件中閥啟閉，使流體從入水口流入腔體或流體在腔體內(nèi)從出水口排出，實(shí)現(xiàn)配流，旋轉(zhuǎn)主軸在與徑向支撐單元配合的外周面上開設(shè)有螺旋溝槽，螺旋溝槽的泵送作用使得流體在旋轉(zhuǎn)主軸兩端面的腔體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。本發(fā)明充分利用了殼體和主軸的空間，徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)大大提高了主軸的承載能力，提高了水壓泵的使用壽命。
文檔編號(hào)F04B53/18GK102734109SQ201210171779
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者劉銀水, 吳德發(fā), 唐輝, 李東林, 羅培東, 郭志恒 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué), 武漢華喜特種液壓設(shè)備有限公司