本實(shí)用新型屬于容積式泵類,具體涉及一種對(duì)稱斜彎主軸結(jié)構(gòu)軸向柱塞液壓泵。
背景技術(shù):
目前廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門的軸向柱塞液壓泵的缸體都是隨輸入主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而同轉(zhuǎn)動(dòng)。這類泵采用端面配流或球面配流,配流副之間必須形成可靠的油步膜潤(rùn)滑才能正常工作。這類軸向柱塞液壓泵廣泛應(yīng)用于以礦物油為介質(zhì)的液壓系統(tǒng)中。丹麥Danfoss公司采用降低斜盤傾角(不大于10゜)的方法來降低柱塞/缸體(缸套)磨擦副的PV值,并采用特種工程材料及特種加工手段生產(chǎn)出了水介質(zhì)液壓泵。但由于其對(duì)工作介質(zhì)的清潔度要求太高,使這種泵的推廣受到限制。
近幾年新發(fā)展的一種“端面曲軸主軸結(jié)構(gòu)"軸向柱塞液壓泵,其特征是:斜盤通過支撐軸承安裝在端面曲軸的曲拐上;斜盤外側(cè)安裝有導(dǎo)向定位滑塊。在端面曲軸、斜盤和導(dǎo)向定位滑塊的共同作用下,將主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾北P繞一固定點(diǎn)作球面擺動(dòng),斜盤不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了泵的缸體與泵殼體一樣固定不動(dòng)。這種“端面曲軸主軸結(jié)構(gòu)"軸向柱塞液壓泵采用單向閥配流,適用于以礦物油、海/淡水、乳化液和其它低粘度液體為工作介質(zhì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力部件。但這種泵的主軸為懸臂式安裝,主軸工作的平穩(wěn)性差,影響了泵的工作可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足,本實(shí)用新型提供了一種對(duì)稱斜彎主軸結(jié)構(gòu)軸向柱塞液壓泵。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在輸入主軸的中段設(shè)置斜彎軸,主軸軸線與斜彎軸軸線相交于A點(diǎn),主軸軸線與斜彎軸軸線相交成15度~40度銳角。一對(duì)支撐軸承對(duì)稱安裝在斜彎軸兩邊的主軸軸肩上,承受主軸所受的全部徑向和軸向載荷。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括所述泵的斜盤通過另一對(duì)支撐軸承安裝在主軸中段的斜彎軸上。泵的一組柱塞往復(fù)工作時(shí)所產(chǎn)生的工作載荷主要由斜盤、斜盤支撐軸承傳輸給泵主軸,再由對(duì)稱安裝在斜彎軸兩邊的主軸支撐軸承傳輸給泵殼體。這種對(duì)稱斜彎主軸結(jié)構(gòu)受力均衡、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),有效提高了泵的工作可靠性。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括一組雙球頭連桿萬向球鉸機(jī)構(gòu)將一組柱塞與泵的斜盤連接一起。一組大球鉸分別由球鉸體和球鉸蓋包住大球鉸的球頭安裝在斜盤體和斜盤壓蓋的相應(yīng)孔中,并用一組螺栓固定鎖緊。其特征在于:一組大球鉸的中心位于同一個(gè)圓平面上,該圓平面與斜盤體和斜盤壓蓋的接合面重合。大球鉸中心圓平面的圓心和斜盤作球面擺動(dòng)的中心與主軸軸線與斜彎軸軸線的交點(diǎn)A重合(三心重合)。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括所述對(duì)稱斜彎主軸及支撐軸承和斜盤、斜盤支撐軸承與泵的斜盤限轉(zhuǎn)環(huán)4共同作用,將泵主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為斜盤繞主軸軸線與斜彎軸軸線的交點(diǎn)A(三心重合點(diǎn))作空間球面擺動(dòng),斜盤不轉(zhuǎn)動(dòng);泵缸體和泵殼體一樣固定不動(dòng),實(shí)現(xiàn)了軸向柱塞液壓泵采用配流閥配流。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括閥芯為圓盤狀,其圓周邊與相鄰零件的環(huán)狀隙縫不小于0.5毫米,用以將閥芯快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力降至最低;閥芯采用輕質(zhì)耐海水材料鈦合金(TC4)以減輕其運(yùn)動(dòng)慣量。其特征還在于:在閥座與泵體及吸入閥導(dǎo)流套間加O形橡膠密封圈,配流閥裝配好后,在閥座和泵體間保留0.3—0.4毫米的間隙,用以降低閥芯往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊慣量。
根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括在主軸的輸入端設(shè)置平衡塊,有效地消除由斜彎軸形成的主軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)不平衡。
本實(shí)用新型適用于以礦物油、海/淡水、乳化液和其它低粘度液體為工作介質(zhì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力部件。具有輸出壓力高、流量大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、性能穩(wěn)定、工作可靠等特點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是對(duì)稱斜彎主軸和斜盤結(jié)構(gòu)原理圖;
圖3是主軸、斜盤、(連桿)球鉸“三心”重合示意圖;
圖4是配流閥組結(jié)構(gòu)原理圖和平衡塊結(jié)構(gòu)示意圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的各實(shí)施例:
圖1所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)總圖。泵輸入主軸1的中段設(shè)置斜彎軸,主軸軸線與斜彎軸軸線成15度~40度銳角。一對(duì)支撐軸承2對(duì)稱安裝在斜彎軸兩邊的主軸軸肩上,承擔(dān)泵工作時(shí)所有的軸向和徑向載荷。泵的斜盤通過另一對(duì)支撐軸承5安裝在主軸中段的斜彎軸上。一組雙球頭連桿萬向球鉸機(jī)構(gòu)將一組柱塞與泵的斜盤連接一起。泵的一組柱塞往復(fù)工作時(shí)所產(chǎn)生的工作載荷主要通過雙球頭連桿萬向球鉸機(jī)構(gòu)傳輸給斜盤、斜盤支撐軸承和泵主軸,再由對(duì)稱安裝在斜彎軸兩邊的主軸支撐軸承傳輸給泵殼體。一組大球鉸中心位于一圓平面上,該圓平面的圓心與斜盤作球面擺動(dòng)的球心和主軸軸線與斜彎軸軸線交點(diǎn)A(三心)重合。由此實(shí)現(xiàn)了當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),主軸及支撐軸承和斜盤、斜盤支撐軸承與泵的斜盤限轉(zhuǎn)環(huán)4共同作用,將泵主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為斜盤繞主軸軸線與斜彎軸軸線的交點(diǎn)A作空間球面擺動(dòng),斜盤不轉(zhuǎn)動(dòng);泵缸體7和泵殼體14一樣固定不動(dòng)。
安裝在缸體柱塞孔中的一組柱塞組件6分別通過雙球鉸連桿機(jī)構(gòu)13與斜盤組裝在一起。當(dāng)泵主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于斜盤(不轉(zhuǎn)動(dòng))只作繞主軸軸線與斜彎軸軸線的交點(diǎn)A作空間球面擺動(dòng),斜盤通過雙球鉸連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)柱塞在相對(duì)應(yīng)的缸孔中作來回往復(fù)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了泵的吸入介質(zhì)和壓出介質(zhì)的功能。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,進(jìn)一步改進(jìn)包括在主軸的輸入端設(shè)置平衡塊12,有效地消除由斜彎軸形成的主軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)不平衡。
如附圖4所示,當(dāng)柱塞不動(dòng)時(shí),缸孔和柱塞前端與吸入閥之間形成一密閉空間。柱塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí),在密閉空間中形成一定的真空。當(dāng)吸入閥閥芯28左右兩邊的壓力差大于彈簧24力時(shí),吸入閥閥芯打開吸入工作介質(zhì)。當(dāng)柱塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),密閉空間中壓力迅速增大,吸入閥閥芯迅速關(guān)閉并打開壓出閥的閥芯28,向系統(tǒng)輸出高壓介質(zhì)。當(dāng)柱塞再次向上運(yùn)動(dòng)時(shí),局部真空使壓出閥芯迅速關(guān)閥,并迅速打開吸入閥閥芯,進(jìn)入下一輪配流動(dòng)作。配流閥閥芯為圓盤狀、無導(dǎo)向桿,閥芯采用輕質(zhì)耐海水材料鈦合金(TC4)以減輕其重量,盡量降低閥芯的運(yùn)動(dòng)慣量。閥芯的外圓周邊與相鄰零件的環(huán)狀隙縫不小于0.5毫米,使閥芯在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的磨擦阻力降至最低。在閥座27和泵體/吸入閥導(dǎo)流套20間加O形橡膠密封圈21,配流閥裝配好后,在閥座和泵體間保留0.3—0.4毫米的間隙,用以降低閥芯往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊慣量。本實(shí)用新型的配流閥工作可靠、介質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、工作時(shí)振動(dòng)噪聲低。