本實用新型涉及一種柱塞泵領(lǐng)域,特別涉及一種具有高液壓承受能力的柱塞結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
柱塞泵是液壓系統(tǒng)的一個重要裝置,其具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合,諸如液壓機(jī)、工程機(jī)械和船舶中。
如授權(quán)公告號為2013208312290的中國專利公開了一種柱塞結(jié)構(gòu),其包括柱塞、柱塞套,柱塞與柱塞套滑配合,柱塞套被泵的第一部分壓緊安裝在泵的第二部分上,第二部分用于安裝柱塞套的表面設(shè)有徑向槽,所述的柱塞套向下延伸出一下部,該下部與徑向槽緊配合。
柱塞泵主要依靠柱塞在缸體中往復(fù)運動,使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油;而要實現(xiàn)高壓、大流量的性能要求就需要柱塞足夠的往運動速度,一般方式有兩種,1是增加電機(jī)輸出功率,2是縮小柱塞結(jié)構(gòu)的體積以減少偏心輪的運動半徑,而要縮小柱塞結(jié)構(gòu),就需要改變傳統(tǒng)的寶石球單向閥塞結(jié)構(gòu),并對柱塞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)密封性提出了很高的要求;尤其是單向閥機(jī)構(gòu),單向閥結(jié)構(gòu)使得柱塞結(jié)構(gòu)具有用于交替?zhèn)鬏斢鸵?,也就是不斷的進(jìn)油、輸出的能力,但也因此承受極大的壓力,因此需要設(shè)計一種結(jié)構(gòu)使其保持穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種柱塞結(jié)構(gòu),具有保持柱塞泵的單向閥結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易脫離的效果。
本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種具有高液壓承受能力的柱塞結(jié)構(gòu),包括柱塞座,所述柱塞座內(nèi)設(shè)置有進(jìn)油孔、出油孔、連通出油孔和進(jìn)油孔的油路,所述進(jìn)油孔和出油孔均設(shè)置有用于交替?zhèn)鬏斢鸵旱膯蜗驅(qū)ńY(jié)構(gòu),所述出油孔和進(jìn)油孔上均設(shè)置有壓緊并防止單向?qū)ńY(jié)構(gòu)脫離的鎖緊結(jié)構(gòu),所述鎖緊結(jié)構(gòu)包括鎖緊環(huán)和止旋臺階,所述進(jìn)油孔和出油孔分別與設(shè)置在其孔上的鎖緊環(huán)螺紋連接,所述進(jìn)油孔和出油孔上均設(shè)置有止旋臺階,所述止旋臺階和鎖緊環(huán)對接的位置均設(shè)置有具有直角三角形齒的齒環(huán),所述止旋臺階上的齒環(huán)與鎖緊環(huán)上的齒環(huán)以直角齒邊配合阻止鎖緊環(huán)旋出,所述鎖緊環(huán)上的齒環(huán)與鎖緊環(huán)沿軸向彈性連接。
采用上述結(jié)構(gòu),單向閥結(jié)構(gòu)使得柱塞結(jié)構(gòu)具有用于交替?zhèn)鬏斢鸵海簿褪遣粩嗟倪M(jìn)油、輸出的能力,但也因此承受極大的壓力,利用鎖緊環(huán)螺紋旋緊的方式對單向?qū)ńY(jié)構(gòu)進(jìn)行壓緊,可以增加單向?qū)ńY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并且在鎖緊環(huán)和止旋臺階的齒環(huán)的對接可以阻止在柱塞結(jié)構(gòu)工作的時候因為柱塞結(jié)構(gòu)的震動而導(dǎo)致螺紋松動;在鎖緊環(huán)旋入的時候,由于彈性結(jié)構(gòu)的軸向讓開,齒環(huán)沿三角形齒的斜邊導(dǎo)向不斷旋入直至壓緊,使得導(dǎo)向?qū)ńY(jié)構(gòu)額外增加預(yù)壓力,對接完成后,由于彈性結(jié)構(gòu)的預(yù)壓力保持,齒的直角邊對接,但由于缺少導(dǎo)向無法反向旋出。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述鎖緊環(huán)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形空腔,所述鎖緊環(huán)上的齒環(huán)設(shè)置在環(huán)形空腔并以齒環(huán)的齒部軸向超出鎖緊環(huán)表面,所述鎖緊環(huán)有齒的一端軸向凸出設(shè)置帶有外螺紋的凸部。
采用上述結(jié)構(gòu),將齒環(huán)和鎖緊環(huán)組成一個穩(wěn)定的整體。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述鎖緊環(huán)上的齒環(huán)與鎖緊環(huán)之間設(shè)置有彈性墊圈或碟簧。
采用上述結(jié)構(gòu),可以以環(huán)狀的結(jié)構(gòu)提供軸向彈性力,使得在旋入的時候齒環(huán)和止旋臺階的齒部可以通過斜邊的導(dǎo)向讓開。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述鎖緊環(huán)的超出進(jìn)油孔或出油孔的一端設(shè)置為外六角。采用上述結(jié)構(gòu),外六角可以在加緊的時候便于采用扳手等工具。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述單向?qū)ńY(jié)構(gòu)包括用于阻止流通的閥片和容納閥片的花蘭,所述花蘭包括頂蓋和多個繞頂蓋中心均勻設(shè)置的支腳,所述閥片與支腳的內(nèi)壁滑移連接,所述花蘭的頂蓋上設(shè)置有通油孔,所述進(jìn)油孔的花蘭的支腳背向油路,且閥片外移封閉進(jìn)油孔,所述出油孔的花蘭的支腳朝向油路,且閥片內(nèi)移封閉出油孔,所述閥片與頂蓋之間設(shè)置有預(yù)壓彈簧。
采用上述結(jié)構(gòu),進(jìn)油孔內(nèi)的閥片和出油孔內(nèi)的閥片的封閉方向是逆向的,當(dāng)閥座內(nèi)的柱塞被拉出的時候,由于負(fù)壓的作用,進(jìn)油的的閥片被拉開,并且由于彈簧的作用閥片和頂蓋之間存在一定的間隔,油液從進(jìn)油孔進(jìn)入,而后經(jīng)過花蘭的支腳之間的空隙以及花蘭與閥片之間的間隔空間,其后從通油孔進(jìn)入油路,并充斥行腔;當(dāng)柱塞向內(nèi)推的時候,進(jìn)油孔的閥片朝向油路的表面受到的油壓較大,在加上預(yù)壓彈簧的作用,閥片迅速封閉,同時出油孔內(nèi)的閥片迅速打開,與進(jìn)油的過程相似,油液從出油孔內(nèi)花蘭的通油孔出油;相比于寶石球單向閥,閥片的厚度可以設(shè)置的很薄,并且其行程也可以更小,整體結(jié)構(gòu)自然可以限制在較小的范圍,并且相對于寶石球的球面受力的方式,油壓對閥片的作用與其滑移方向相同,通過花蘭的限定之后,油液在進(jìn)出口的流動路徑需要經(jīng)過閥片的邊緣,而后繞至其反面,也就是在作用的時候受推作用力面的作用力的變化會優(yōu)于背向的作用力面,使得這種單向結(jié)構(gòu)的開啟和封閉的反應(yīng)速度會明顯快于寶石球;此外,如前面所提的油的流動路徑的變化,使得在開啟和關(guān)閉閥片的時候油液回流損失會少很多;綜合以上效果,此種單向結(jié)構(gòu)的油液輸送,也就是油壓傳遞的效率會大大提高。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述閥片和頂蓋相對的一端均設(shè)置有彈簧槽,當(dāng)閥片密封進(jìn)油孔或出油孔時,對應(yīng)的孔內(nèi)的預(yù)壓彈簧處于張緊狀態(tài)。
采用上述結(jié)構(gòu),彈簧是非密封結(jié)構(gòu),可以很好的給閥片和花蘭的頂蓋之間的油液傳遞提供空間,但在其不斷伸縮的過程中,即使彈簧以焊接等方式固定連接,如果不加以限定仍然有可能松動產(chǎn)生偏移,通過彈簧槽的限定可以有效的阻止彈簧產(chǎn)生徑向的偏移,并且由于預(yù)壓力的存在,即是連接產(chǎn)生松動,彈簧也不會產(chǎn)生偏移或脫離。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述支腳的端部設(shè)置有連接所有支腳的凸環(huán)。
采用上述結(jié)構(gòu),凸環(huán)將支腳連為一體,使得成為受力整體,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高,避免單個支腳由于集中受力而較快的產(chǎn)生彎曲;同時環(huán)狀的連成一體之后,極大的提升了支腳承受徑向作用力的能力,使得更容易、也更穩(wěn)定的通過過盈等方式固定在進(jìn)油孔或出油孔內(nèi)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:述出油孔的內(nèi)腔設(shè)置為階梯孔,所述凸環(huán)背向頂蓋的端部抵接在階梯孔的軸向面上,所述凸環(huán)的圓周面與階梯孔的內(nèi)壁過盈配合,且與凸環(huán)配合的階梯孔的內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸縮小。
采用上述結(jié)構(gòu),凸環(huán)使得支腳總成具有一定的承受徑向力的能力,可以通過過盈配合加強(qiáng)固定并增加穩(wěn)定性,而階梯孔內(nèi)徑縮小使得其無法沿軸向產(chǎn)生脫離,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,也使得柱塞結(jié)構(gòu)可以承受很高油壓,為提高液壓泵的壓力等級提供了必要條件;
一般這種結(jié)構(gòu)是在花蘭裝配完成之后,通過工裝抵接并擠壓階梯孔的軸向表面,將階梯孔的內(nèi)壁向其軸線擠壓,以此形成上述所說的階梯孔內(nèi)徑縮小的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述階梯孔設(shè)置為多級階梯,所述出油孔的閥片朝向油路的一側(cè)設(shè)置有中空的出油閥芯,所述出油閥芯朝向油路的一端與出油階梯的最內(nèi)層的臺階抵接,所述出油閥芯的外壁抵接在凸環(huán)的內(nèi)壁上。
采用上述結(jié)構(gòu),雖然凸環(huán)使得支腳成為受力總成,但由于其厚度仍然較小,以其自身的強(qiáng)度顯然可能因為彈性形變而脫離,通過增加閥芯對支腳的內(nèi)壁進(jìn)行擠壓,提供受力補(bǔ)償,則可以使得凸環(huán)始終保持很大的預(yù)緊力,承受壓力更高,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述進(jìn)油孔內(nèi)的凸環(huán)的朝向油路的表面與進(jìn)油孔內(nèi)設(shè)置的臺階抵接,所述凸環(huán)的另一面抵接壓緊設(shè)置有中空處進(jìn)油閥芯,所述進(jìn)油閥芯與進(jìn)油孔過盈配合,所述進(jìn)油閥芯阻止閥片脫離。
采用上述結(jié)構(gòu),進(jìn)油閥芯和出油閥芯的作用相似,但由于進(jìn)出油口的花蘭的安裝方式不同,其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)會發(fā)生一定程度的變化。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:
1、利用鎖緊環(huán)螺紋旋緊的方式對單向?qū)ńY(jié)構(gòu)額外增加預(yù)壓力,可以有效增加單向?qū)ńY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防止單向?qū)ńY(jié)構(gòu)軸向脫離;
2、鎖緊環(huán)和止旋臺階的齒環(huán)的對接可以阻止在柱塞結(jié)構(gòu)工作的時候因為柱塞結(jié)構(gòu)的震動而導(dǎo)致螺紋松動;
3、以花蘭和閥片的方式,液壓變化反應(yīng)迅速、油液回流損失小,傳輸效率高;
4、凸環(huán)、閥芯、漸變的階梯孔等結(jié)構(gòu)的設(shè)置,使得花蘭閥片的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,能夠承受更高的壓力,為提高液壓泵的壓力等級提供良好的條件。
附圖說明
圖1是實施例一的整體結(jié)構(gòu)圖;
圖2是實施例一的柱塞結(jié)構(gòu)的爆炸圖;
圖3是實施例一的柱塞結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖;
圖4是實施例一的花蘭的結(jié)構(gòu)圖;
圖5是實施例一的花蘭另一面的結(jié)構(gòu)圖;
圖6是實施例二的柱塞結(jié)構(gòu)和鎖緊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、柱塞座;2、柱塞;3、花蘭;4、閥片;5、進(jìn)油閥芯;50、出油閥芯;6、封環(huán);7、鎖緊環(huán);8、預(yù)壓彈簧;10、單向?qū)ńY(jié)構(gòu);11、出油孔;12、進(jìn)油孔;13、油路;14、行腔;15、止旋臺階;31、頂蓋;32、支腳;33、凸環(huán);34、通油孔;35、彈簧槽;51、環(huán)形凸臺;71、彈性墊圈;72、齒環(huán);73、凸部;74、環(huán)形空腔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
實施例1:具有高液壓承受能力的柱塞結(jié)構(gòu),如圖1和3所示,包括柱塞座1和柱塞2,柱塞座1內(nèi)設(shè)置有進(jìn)油孔12、出油孔11、油路13、行腔14,油路13連通出油孔11和進(jìn)油孔12,并與行腔14連通;行腔14供柱塞2滑移,是產(chǎn)生容積變化及對應(yīng)的負(fù)壓變化的主要區(qū)域。
進(jìn)油孔12和出油孔11均設(shè)置有單向?qū)ńY(jié)構(gòu)10,使得進(jìn)油和出油形成交替往復(fù),達(dá)到油液輸送的目的,同時也是保持液壓的主要結(jié)構(gòu)。
參照圖2和4,單向?qū)ńY(jié)構(gòu)10包括用于阻止流通的閥片4和容納閥片4的花蘭3,花蘭3包括頂蓋31和多個繞頂蓋31中心均勻設(shè)置的支腳32,閥片4與支腳32的內(nèi)壁滑移連接;閥片4與頂蓋31之間設(shè)置有預(yù)壓彈簧8,并在閥片4和頂蓋31相對的一端均設(shè)置有彈簧槽35,以增加彈簧連接的穩(wěn)定性,當(dāng)閥片4密封進(jìn)油孔12或出油孔11時,對應(yīng)的孔內(nèi)的預(yù)壓彈簧8處于張緊狀態(tài)。
參照圖4和5,花蘭3的頂蓋31上設(shè)置有通油孔34,通油孔34為油液傳輸?shù)闹饕ǖ?;支腳32為6條形成等邊空間三角形的結(jié)構(gòu),且6條支腳32用凸環(huán)33連接為受力整體,凸環(huán)33設(shè)置在支腳32的端部并呈現(xiàn)為外凸,也就是凸環(huán)33的外徑大于多個支腳32圍成的外圓直徑,一般頂蓋31、支腳32和凸環(huán)33為一體制造,此種方式極大增大花蘭3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,尤其是徑向的承壓能力大大提高。
并且由于進(jìn)油孔12和出油孔11對油液的作用效果是交替的,花蘭3和閥片4的安裝方式也有差異。
參照圖2和3,出油孔11的花蘭3的支腳32朝向油路13,且閥片4內(nèi)移封閉出油孔11;出油孔11為多級階梯孔,階梯的最內(nèi)層安裝中空的出油閥芯50,并且出油閥芯50以其端部與最內(nèi)層的臺階軸向抵接,第二層安裝凸環(huán)33,同樣凸環(huán)33背向頂蓋31的端部與階梯孔的軸向面抵接,此外,凸環(huán)33的圓周面與階梯孔的內(nèi)壁過盈配合,且與凸環(huán)33配合的階梯孔的內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸縮小,以阻止孔內(nèi)的各結(jié)構(gòu)脫離;同時,出油閥芯50的外壁抵接在凸環(huán)33的內(nèi)壁上,為其提供受力補(bǔ)償,保持其穩(wěn)定。
進(jìn)油孔12的花蘭3的支腳32背向油路13,且閥片4外移封閉進(jìn)油孔12;進(jìn)油孔12內(nèi)的凸環(huán)33的朝向油路13的表面與進(jìn)油孔12內(nèi)設(shè)置的臺階抵接,凸環(huán)33的另一面抵接壓緊設(shè)置有中空處進(jìn)油閥芯5,進(jìn)油閥芯5與進(jìn)油孔12過盈配合。
另外,出油閥芯50和進(jìn)油閥芯5朝向閥片4的一端均設(shè)置有環(huán)形凸臺51,環(huán)形凸臺51與閥片4抵接,以此減緩閥片4的形變,并使其即使發(fā)生微量的形變?nèi)匀荒苡休^好的密封效果。
此外,進(jìn)油孔12和出油孔11的朝外的開口均設(shè)置有封環(huán)6,封環(huán)6與進(jìn)油孔12或出油孔11過盈連接,一方面防止油液泄露,另一方面進(jìn)一步保持單向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止脫離。
使用時,一般結(jié)構(gòu)液壓泵為柱塞2提供往復(fù)推拉的動力,當(dāng)柱塞2被拉出的時候,由于負(fù)壓的作用,進(jìn)油的的閥片4被拉開,并且由于彈簧的作用閥片4和頂蓋31之間存在一定的間隔,油液從進(jìn)油孔12進(jìn)入,而后經(jīng)過花蘭3的支腳32之間的空隙以及花蘭3與閥片4之間的間隔空間,其后從通油孔34進(jìn)入油路13,并充斥行腔14;當(dāng)柱塞2向內(nèi)推的時候,進(jìn)油孔12的閥片4朝向油路13的表面受到的油壓較大,在加上預(yù)壓彈簧8的作用,閥片4迅速封閉,同時出油孔11內(nèi)的閥片4迅速打開,與進(jìn)油的過程相似,油液從出油孔11內(nèi)花蘭3的通油孔34出油。
相比于寶石球類的單向閥,閥片4的厚度可以設(shè)置的很薄,并且其行程更小,因此整體結(jié)構(gòu)可以限制在較小的范圍,并且相對于寶石球的球面受力的方式,油壓對閥片4的作用與其滑移方向相同,使得這種單向結(jié)構(gòu)的開啟和封閉的反應(yīng)速度會明顯快于寶石球類的單向閥。
實施例2:如圖6所示,與實施例1的不同之處在于,出油孔11和進(jìn)油孔12上均額外增加鎖緊結(jié)構(gòu),鎖緊結(jié)構(gòu)給單向?qū)ńY(jié)構(gòu)10增加額外的預(yù)壓力并防止其脫離。
鎖緊結(jié)構(gòu)包括鎖緊環(huán)7和止旋臺階15,進(jìn)油孔12和出油孔11的孔口均設(shè)置有止旋臺階15,止旋臺階15和鎖緊環(huán)7對接的位置均設(shè)置有具有直角三角形齒的齒環(huán)72,鎖緊環(huán)7內(nèi)設(shè)置有環(huán)形空腔74,鎖緊環(huán)7上的齒環(huán)72設(shè)置在鎖緊環(huán)7內(nèi)并以齒環(huán)72的齒部軸向超出鎖緊環(huán)7表面,并在鎖緊環(huán)7上的齒環(huán)72與鎖緊環(huán)7之間設(shè)置有彈性墊圈71或碟簧,鎖緊環(huán)有齒的一端軸向凸出設(shè)置帶有外螺紋的凸部,進(jìn)油孔12和出油分別與設(shè)置在其上的鎖緊環(huán)7的凸部73螺紋連接,
在鎖緊環(huán)7旋入的時候,由于彈性結(jié)構(gòu)的軸向讓開,齒環(huán)72沿三角形齒的斜邊導(dǎo)向不斷旋入直至壓緊,使得導(dǎo)向?qū)ńY(jié)構(gòu)額外增加預(yù)壓力,對接完成后,由于彈性結(jié)構(gòu)的預(yù)壓力保持,止旋臺階15上的齒環(huán)72與鎖緊環(huán)7上的齒環(huán)72以直角齒邊配合阻止鎖緊環(huán)7反向旋出。