可降低磨損的柱塞泵變量機構及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可降低磨損的柱塞泵變量機構及其控制方法，具有殼體、伺服活塞、后蓋、撥塊和斜盤；殼體和后蓋固定連接，殼體和后蓋之間水平放置伺服活塞；伺服活塞小端與殼體之間形成一個工作油腔，伺服活塞大端與后蓋之間形成一個工作油腔；撥塊螺紋連接在伺服活塞上；撥塊與斜盤之間通過球頭及球窩鉸接；球頭與撥塊之間為滑桿連接；球窩為收口式球窩，球窩與球頭之間為球絞連接；球頭開設螺旋油槽，通過斜盤、球窩引入高壓油，形成高壓油膜。本發(fā)明撥塊與球頭之間為面接觸，其受力Fa方向始終為橫向，摩擦力fa方向始終為縱向，且在球窩內增加高壓油道。因此該變量機構的零件受力降低且穩(wěn)定，降低磨損，增強變量機構的穩(wěn)定性。
【專利說明】可降低磨損的柱塞泵變量機構及控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械制造【技術領域】，特別是涉及一種可降低磨損的柱塞泵變量機構及控制方法。

【背景技術】
[0002]挖掘機用某型號變量柱塞泵，其伺服活塞與斜盤之間的連接為簡單的球鉸轉動畐IJ，點接觸可以使運動靈活且可以充分潤滑散熱，但缺點也突出，受力如圖1所示，C為撥塊球頭接觸點，該點的受力為Fa，將隨斜盤擺角α的變化而變化，且受力較大，摩擦力fa也較大，因此磨損嚴重。其球鉸副受力方向的變換造成Fa縱向分力的大小隨擺角α的變化而變化，因此伺服活塞Α、Β兩處的受力也隨擺角α的變化而變化，高壓大擺角時受力大，磨損嚴重，壽命降低。當磨損到一定程度時造成伺服活塞卡死。因此，點接觸結構限制了該變量機構的性能，由點接觸改為面接觸，將提高泵的穩(wěn)定性，降低零件的磨損，延長使用壽命。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種零件受力降低，壽命增加，且變量更加靈活可靠；同時，可以降低噪音的可降低磨損的柱塞泵變量機構。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是:一種可降低磨損的柱塞泵變量機構，具有殼體、伺服活塞、后蓋、撥塊和斜盤；所述殼體和后蓋固定連接，殼體和后蓋之間水平放置伺服活塞；所述伺服活塞小端與殼體之間形成一個工作油腔，伺服活塞大端與后蓋之間形成一個工作油腔；所述撥塊螺紋連接在伺服活塞上；所述斜盤與撥塊之間為轉動連接；所述撥塊與斜盤之間通過球頭及球窩鉸接；所述球頭與撥塊之間為滑桿連接；所述球窩為收口式球窩，球窩與球頭之間為球絞連接。
[0005]上述技術方案所述球頭上設有螺旋油道；所述斜盤及球窩設有高壓油道。
[0006]上述技術方案所述球頭內設有滑動導軌。
[0007]上述技術方案所述撥塊的截面呈方形。
[0008]上述技術方案所述球窩的收口間隙值為O?0.03mm，球頭在球窩內可自由旋轉。
[0009]一種可降低磨損的柱塞泵變量機構的控制方法，伺服活塞左端常通高壓油，右端接通控制油；當右端控制油升高時，伺服活塞向左移動；撥塊與伺服活塞為螺紋聯(lián)結，撥塊將同時左移；撥塊對球頭施加一個向左的作用力，球頭與球窩左移，帶動斜盤逆時針旋轉，使變量泵擺角變??；左移過程中，球頭與球窩的行程為圓弧曲線，球頭在球窩中相對旋轉；球頭與球窩為面接觸，且產生高壓油膜，形成靜壓支撐，摩擦系數(shù)降低；當右端控制油降低時，伺服活塞右移，零件受力方向與前述相反，斜盤順時針旋轉，變量泵擺角變大；斜盤的位置將隨伺服活塞兩端壓力的變化而變化，實現(xiàn)變量。
[0010]采用上述技術方案后，本發(fā)明具有以下積極的效果:
[0011](I)本發(fā)明撥塊與球頭之間為面接觸，其受力Fa方向始終為橫向，摩擦力fa方向始終為縱向。因此伺服活塞受力穩(wěn)定，增強伺服活變量的穩(wěn)定性。
[0012](2)本發(fā)明的球頭上設有螺旋油道；斜盤內設有高壓油道；通過斜盤上的高壓油道引進高壓油，使球頭與球窩之間形成高壓油膜，降低摩擦系數(shù)，使摩擦力大幅降低，因此磨損減輕，增加壽命。本新型結構與市場上常見的結構相比較，A點受力降低15%，B點受力略有增加，C點受力降低5%。A點受力降低則磨損減輕，且增強變量穩(wěn)定性。B點受力增大，但其受力較小，固影響較小。受力最大的C點受力降低且接觸改為面接觸，固其磨損大幅降低。零件受力降低，磨損減輕，壽命增加，且變量更加靈活可靠。同時，磨損減輕，可以降低噪音。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0014]圖1為現(xiàn)有技術中的某型柱塞泵變量機構；
[0015]圖2為本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖3為圖2中A-A方向的剖視圖；
[0017]附圖中標號為:殼體1、伺服活塞2、后蓋3、撥塊4、斜盤5、高壓油道51、球頭6、球窩7。

【具體實施方式】
[0018](實施例1)
[0019]見圖2和圖3，一種可降低磨損的柱塞泵變量機構，具有殼體1、伺服活塞2、后蓋
3、撥塊4和斜盤5 ;殼體I和后蓋3固定連接，殼體I和后蓋3之間水平放置伺服活塞2 ;伺服活塞2小端與殼體I之間形成一個工作油腔，可常通高壓油；伺服活塞2大端與后蓋3之間形成一個工作油腔，可通控制油；伺服活塞2兩端受力不同，位移不同。撥塊4螺紋連接在伺服活塞2上；斜盤5內設有高壓油道51，斜盤5與撥塊4之間為轉動連接；撥塊4的截面呈方形，撥塊4與斜盤5之間通過球頭6及球窩7鉸接；球頭內設有滑動導軌，球頭6上設有螺旋油道，斜盤5引入高壓油，球頭6與球窩7之間形成高壓油膜，可以降低摩擦系數(shù)；球頭6與撥塊4之間為滑桿連接，使撥塊4可自由滑動；球窩7為收口式球窩，球窩7與球頭6之間為球絞連接，使球頭可以自由轉動。
[0020]該變量機構工作過程為:伺服活塞2左端常通高壓油，右端接通控制油。當右端控制油升高時，由于面積大，伺服活塞2向左移動。撥塊4與伺服活塞2為螺紋聯(lián)結，撥塊4將同時左移。撥塊4對球頭6施加一個向左的作用力，球頭6與球窩7左移，帶動斜盤5逆時針旋轉，使變量泵擺角變小。左移過程中，球頭6與球窩7的行程為圓弧曲線，球頭6在球窩7中相對旋轉，因此設置成球鉸連接即可實現(xiàn)。如圖3所示，撥塊4為方形，與其接觸的球頭6導軌也為方形，固為面接觸。球頭6與球窩7為面接觸，且產生高壓油膜，形成靜壓支撐，摩擦系數(shù)降低。當右端控制油降低時，伺服活塞2右移，零件受力方向與前述相反，斜盤5順時針旋轉，變量泵擺角變大。斜盤5的位置將隨伺服活塞2兩端壓力的變化而變化，實現(xiàn)變量。
[0021]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可降低磨損的柱塞泵變量機構，具有殼體(I)、伺服活塞(2)、后蓋(3)、撥塊(4)和斜盤(5);所述殼體(I)和后蓋(3)固定連接，殼體(I)和后蓋(3)之間水平放置伺服活塞(2);所述伺服活塞(2)小端與殼體(I)之間形成一個工作油腔，伺服活塞(2)大端與后蓋(3)之間形成一個工作油腔；所述撥塊(4)螺紋連接在伺服活塞(2)上；所述斜盤(5)與撥塊(4)之間為轉動連接；其特征在于:所述撥塊(4)與斜盤(5)之間通過球頭(6)及球窩(7)鉸接；所述球頭(6)與撥塊(4)之間為滑桿連接；所述球窩(7)為收口式球窩，球窩(7)與球頭(6)之間為球絞連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的可降低磨損的柱塞泵變量機構，其特征在于:所述球頭(6)上設有螺旋油道；所述斜盤(5)內設有高壓油道(51)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可降低磨損的柱塞泵變量機構，其特征在于:所述球頭(6)內設有滑動導軌。
4.根據(jù)權利要求3所述的可降低磨損的柱塞泵變量機構，其特征在于:所述撥塊(4)的截面呈方形。
5.根據(jù)權利要求4所述的可降低磨損的柱塞泵變量機構，其特征在于:所述球窩(7)的收口間隙值為O?0.03mm。
6.一種可降低磨損的柱塞泵變量機構的控制方法，其特征在于:伺服活塞(2)左端常通高壓油，右端接通控制油；當右端控制油升高時，伺服活塞(2)向左移動；撥塊(4)與伺服活塞(2)為螺紋聯(lián)結，撥塊(4)將同時左移；撥塊(4)對球頭(6)施加一個向左的作用力，球頭(6)與球窩(7)左移，帶動斜盤(5)逆時針旋轉，使變量泵擺角變??；左移過程中，球頭(6)與球窩(7)的行程為圓弧曲線，球頭(6)在球窩(7)中相對旋轉；球頭(6)與球窩(7)為面接觸，且產生高壓油膜，形成靜壓支撐，摩擦系數(shù)降低；當右端控制油降低時，伺服活塞(2)右移，零件受力方向與前述相反，斜盤(5)順時針旋轉，變量泵擺角變大；斜盤(5)的位置將隨伺服活塞(2)兩端壓力的變化而變化，實現(xiàn)變量。
【文檔編號】F04B9/10GK104234961SQ201310687469
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】汪立平, 袁才富, 韋磊, 李童, 華海銘, 林大超 申請人:江蘇恒立液壓有限公司