本發(fā)明涉及液壓泵，具體涉及一種高壓大流量液壓柱塞泵。

背景技術(shù)：

液壓柱塞泵是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能的部件，其通過柱塞在缸體中的往復(fù)運動來實現(xiàn)吸油和壓油動作，為液壓系統(tǒng)提供具有壓力和流量的流體，它是現(xiàn)代液壓傳動中使用最廣的液壓元件之一，也是液壓系統(tǒng)中的核心動力元件之一。同齒輪泵、葉片泵等其他形式的液壓泵相比，柱塞泵具有極限壓力高、功率密度高、容積效率和總效率峰值高、可傳輸?shù)墓β蚀蠛妥兞糠奖愕忍攸c，適應(yīng)了容積式液壓傳動高速化、高壓化、大流量的發(fā)展趨勢，因此在液壓系統(tǒng)和工程機(jī)械設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)中多采用溢流閥溢流的方式維持系統(tǒng)壓力恒定，由于壓力損失造成這種方式發(fā)熱嚴(yán)重，能量損耗大。在世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重的情況下，提高液壓系統(tǒng)的能量利用效率，減小能量損耗是非常重要的事情。CN102562509A公開了“一種純水潤滑液壓柱塞泵”，包括具有通孔的殼體、及兩個端蓋組成的外殼，所述通孔內(nèi)設(shè)有缸體，所述缸體上按照圓周陣列均布有缸孔；所述缸體和其中一個端蓋之間依次設(shè)有回程盤和斜盤，所述回程盤上設(shè)有插入所述缸孔內(nèi)的柱塞滑靴組件；所述斜盤和端蓋之間設(shè)有配合安裝的球形鉸鏈，所述外殼上設(shè)有調(diào)節(jié)所述斜盤繞所述球形鉸鏈相對端蓋轉(zhuǎn)動的調(diào)節(jié)組件。該液壓柱塞泵解決了現(xiàn)有柱塞泵不能調(diào)節(jié)流量的問題，但還不能滿足提高液壓系統(tǒng)的能量利用效率和減小能量損耗的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高壓大流量液壓柱塞泵，其能夠提高液壓系統(tǒng)的能量利用效率和減小能量損耗，實現(xiàn)恒功率、壓力切斷、恒壓、負(fù)載敏感等多種變量控制方式。

本發(fā)明所述的一種高壓大流量液壓柱塞泵，包括泵體、與泵體連接的泵蓋和設(shè)在泵體內(nèi)的傳動軸，在該傳動軸的中部從下至上依次設(shè)有月牙型軸承、斜盤、球形座、中心彈簧、缸體和配流盤，所述月牙型軸承的外圓與泵體緊靠，月牙型軸承的滾子支承斜盤，所述配流盤的上端面與泵蓋的下端面緊靠，其特征是：

在所述缸體內(nèi)沿縱向設(shè)有九個等距離分布的柱塞腔，每個柱塞腔均與一柱塞配合，所述柱塞的下端伸出柱塞腔與設(shè)在斜盤上的滑靴配合，該滑靴呈臺階形，其外面配合有回程盤，該回程盤的輪緣與所述球形座的外壁緊靠、上表面與一壓塊接觸，該壓塊固定在所述斜盤上表面上；

在所述泵體內(nèi)的一側(cè)沿縱向設(shè)有變量頂桿，該變量頂桿的下端與所述斜盤上面的一邊緊抵、上端與一變量活塞配合，該變量活塞與設(shè)在所述泵蓋下部內(nèi)的變量活塞腔配合；

在所述泵體內(nèi)的另一側(cè)沿縱向設(shè)有復(fù)位頂桿，該復(fù)位頂桿的下端與所述斜盤上面的一邊緊抵、上端與一復(fù)位活塞配合，該復(fù)位活塞的上部與設(shè)在所述泵蓋下部內(nèi)的復(fù)位活塞腔配合，在所述復(fù)位活塞下部外面設(shè)有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的一端與設(shè)在所述泵蓋上的彈簧座緊抵、另一端與設(shè)在復(fù)位活塞上的彈簧座緊抵。

進(jìn)一步，所述傳動軸的一端與設(shè)在所述泵體一端的圓柱滾子軸承配合、另一端與設(shè)在泵蓋下部的滾針軸承配合，在所述泵體的下端及傳動軸一端之間還設(shè)有骨架密封圈。

進(jìn)一步，所述缸體呈錐形，與傳動軸上的花鍵配合。

進(jìn)一步，所述柱塞的中心線與缸體的軸心線之間有一定夾角。

進(jìn)一步，在所述泵蓋上部的空腔內(nèi)設(shè)有離心渦輪，該離心渦輪與所述傳動軸的另一端的花鍵配合并依靠擋圈固定在該傳動軸上。

進(jìn)一步，所述缸體上端的下凹球面與配流盤下面的下凸球面緊貼，并通過圓柱銷定位。

進(jìn)一步，所述柱塞為空心結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，在所述泵體的中部設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿，其上設(shè)有密封螺塞。

進(jìn)一步，在所述泵體的中部設(shè)有泄油口，該泄油口與泵體內(nèi)腔相通。

進(jìn)一步，在所述泵蓋的一側(cè)及變量活塞中上部設(shè)有液壓控制閥接口，在該接口處分別有油路通向變量活塞腔、泵出油口及泵體內(nèi)腔，能夠在此處安裝所需要的液壓控制閥。

傳動軸轉(zhuǎn)動時，能同時帶動缸體及球形座轉(zhuǎn)動，柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動時還在回程盤的作用下沿斜盤表面運動；當(dāng)斜盤呈一定傾角時，柱塞就會在缸體內(nèi)往復(fù)運動，柱塞腔的容積隨之發(fā)生變化；當(dāng)滑靴沿著斜盤上升時，柱塞腔容積減小，向外排油，當(dāng)滑靴沿斜盤下降時，柱塞腔容積增大，對內(nèi)吸油；通過配流盤將處于上升及下降過程中的柱塞腔分別接通，即可使柱塞泵連續(xù)地吸油與排油。

所述高壓大流量液壓柱塞泵采用變量控制，斜盤兩邊有變量頂桿和復(fù)位頂桿，分別受變量活塞與復(fù)位活塞的作用，當(dāng)斜盤兩邊力矩不同時，斜盤會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到力矩相等時為止。復(fù)位活塞腔與柱塞泵出油口接通，使復(fù)位活塞能同時受到復(fù)位彈簧與液壓力的作用；變量活塞腔有油路通向泵蓋的液壓控制閥安裝接口，通過上面安裝的液壓控制閥可與柱塞泵出油口或泵體內(nèi)腔接通。變量活塞腔接通狀態(tài)改變時，斜盤兩邊所受力矩隨之變化，使斜盤轉(zhuǎn)動，從而改變柱塞泵的流量。

采用本發(fā)明與液壓控制閥配合使用，可實現(xiàn)恒功率、壓力切斷、恒壓、負(fù)載敏感多種控制方式，使泵只提供維持負(fù)載所需的流量，很大程度上減少液壓系統(tǒng)的能量損耗。具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，功率密度大等優(yōu)點；

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖中：1－傳動軸，2－骨架密封圈，3－圓柱滾子軸承，4－泵體，5－月牙型軸承，6－斜盤，7－球形座，8－滑靴，9－調(diào)節(jié)螺桿，10－密封螺母，11－柱塞，12－變量頂桿，13－變量活塞，14－配流盤，15－彈簧，16－泵蓋，17－擋圈，18－離心渦輪，19－液壓控制閥,20－滾針軸承，21－圓柱銷，22－復(fù)位活塞，23－缸體，24－復(fù)位彈簧，25－復(fù)位頂桿,26－中心彈簧，27－回程盤，28－壓塊，29－泄油口，30－柱塞泵進(jìn)油口，31－柱塞泵出油口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

參見圖1至圖2所示的一種高壓大流量液壓柱塞泵，包括泵體4、與泵體連接的泵蓋16和設(shè)在泵體內(nèi)的傳動軸1，在該傳動軸的中部從下至上依次設(shè)有月牙型軸承5、斜盤6、球形座7、中心彈簧26、缸體23和配流盤14，所述月牙型軸承的外圓與泵體緊靠，月牙型軸承的滾子支承斜盤，所述配流盤的上端面與泵蓋的下端面緊靠，其特征是：

在所述缸體23內(nèi)沿縱向設(shè)有九個等距離分布的柱塞腔，每個柱塞腔均與一柱塞11配合，所述柱塞的下端伸出柱塞腔與設(shè)在斜盤6上的滑靴8配合，該滑靴呈臺階形，其外面配合有回程盤27，該回程盤的輪緣與所述球形座7的外壁緊靠、上表面與一壓塊28接觸，該壓塊固定在所述斜盤上表面上；

在所述泵體4內(nèi)的一側(cè)沿縱向設(shè)有變量頂桿12，該變量頂桿的下端與所述斜盤6上面的一邊緊抵、上端與一變量活塞13配合，該變量活塞與設(shè)在所述泵蓋16下部內(nèi)的變量活塞腔配合；

在所述泵體4內(nèi)的另一側(cè)沿縱向設(shè)有復(fù)位頂桿25，該復(fù)位頂桿的下端與所述斜盤6上面的一邊緊抵、上端與一復(fù)位活塞22配合，該復(fù)位活塞的上部與設(shè)在所述泵蓋16下部內(nèi)的復(fù)位活塞腔配合，在所述復(fù)位活塞下部外面設(shè)有復(fù)位彈簧24，該復(fù)位彈簧的一端與設(shè)在所述泵蓋上的彈簧座緊抵、另一端與設(shè)在復(fù)位活塞上的彈簧座緊抵。

所述傳動軸1的一端與設(shè)在所述泵體4一端的圓柱滾子軸承3配合、另一端與設(shè)在泵蓋16下部的滾針軸承20配合，在所述泵體4的下端及傳動軸1一端之間還設(shè)有骨架密封圈2。傳動軸以泵體上的圓柱滾子軸承和泵蓋上的滾針軸承為支點轉(zhuǎn)動，并通過軸承及擋圈限制其軸向自由度。

所述缸體23呈錐形，與傳動軸1上的花鍵配合。

所述柱塞11的中心線與缸體23的軸心線之間有一定夾角。

在所述泵蓋16上部的空腔內(nèi)設(shè)有離心渦輪18，該離心渦輪與所述傳動軸1的另一端的花鍵配合并依靠擋圈17固定在該傳動軸上。

所述缸體23上端的下凹球面與配流盤14下面的下凸球面緊貼，并通過圓柱銷21定位。采用球面配流方式，配流盤可以自動定心，缸體處于浮動狀態(tài)，更容易實現(xiàn)高壓穩(wěn)定工作。

所述柱塞11為空心結(jié)構(gòu)。能夠減少液壓柱塞泵的慣性扭矩及噪聲，使液壓柱塞泵機(jī)械效率更高。

在所述泵體4的中部設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿9，其上設(shè)有密封螺塞10。

在所述泵體4的中部設(shè)有泄油口28，該泄油口與泵體內(nèi)腔相通。

在所述泵蓋16的一側(cè)及變量活塞中上部設(shè)有液壓控制閥接口，在該接口處分別有油路通向變量活塞腔、泵出油口31及泵體內(nèi)腔，能夠在此處安裝所需要的液壓控制閥19。

本發(fā)明的工作原理是：傳動軸1轉(zhuǎn)動，帶動缸體23和球形座7隨之轉(zhuǎn)動，柱塞11也隨缸體23轉(zhuǎn)動，同時柱塞11的滑靴8經(jīng)過回程盤27的作用，被中心彈簧26壓緊到斜盤6表面。當(dāng)斜盤6處于水平時，柱塞11只隨缸體23轉(zhuǎn)動。當(dāng)斜盤6呈一定傾角時(如圖1所示)，柱塞11在隨缸體23轉(zhuǎn)動時，在回程盤27及斜盤6的共同作用下還會在缸體23內(nèi)往復(fù)(上下)運動，使柱塞腔的容積變化。

具體來說，在如圖1所示狀態(tài)下，傳動軸1旋轉(zhuǎn)時，沿斜盤6一邊運動的柱塞11的柱塞腔容積會減小，并通過配流盤14將該柱塞腔與柱塞泵出油口31相接；沿斜盤6另一邊運動的柱塞11的柱塞腔容積會增加，并通過配流盤14將該柱塞腔與柱塞泵進(jìn)油口30相接。如此就能使柱塞泵實現(xiàn)排油與吸油。

所述高壓大流量液壓柱塞泵在不安裝液壓控制閥時，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺桿9來控制斜盤6的傾角，實現(xiàn)控制流量的目的。

所述高壓大流量液壓柱塞泵安裝的液壓控制閥19以后，便能實現(xiàn)對泵的遠(yuǎn)程控制，并且液壓控制閥以工作狀態(tài)的不同分為恒功率、壓力切斷、恒壓、負(fù)載敏感等多種控制方式。

其原理是：在泵蓋16的液壓控制閥安裝接口處有油路分別通向柱塞泵出油口31、泵體4內(nèi)腔和與變量活塞13配合的變量活塞腔，通過液壓控制閥19可控制變量活塞腔與柱塞泵出油口或者泵體內(nèi)腔接通，而與復(fù)位活塞24配合的復(fù)位活塞腔與柱塞泵進(jìn)油口31相接。變量活塞13受到的液壓力與彈簧力的合力通過變量頂桿12作用于斜盤6的一側(cè)、復(fù)位活塞24受到的液壓力與彈簧力的合力通過第二頂桿25作用于斜盤6的另一側(cè)。改變變量活塞腔的接通狀態(tài)，即可改變斜盤受到的力矩，從而使斜盤轉(zhuǎn)動，達(dá)到改變流量的目的。

與傳動軸1配合連接的離心渦輪18旋轉(zhuǎn)時，離心渦輪的中心形成負(fù)壓，并將油液甩進(jìn)柱塞泵進(jìn)油口30，能提高柱塞泵的自吸能力。

所述高壓大流量液壓柱塞泵通過精確預(yù)調(diào)中心彈簧26的預(yù)緊力，使缸體23上端下凹球面緊貼配流盤14下面下凸球面，使之不會過松而增大泄露或產(chǎn)生偏心，也不會過緊而影響旋轉(zhuǎn)。保證柱塞泵高速大流量情況下不會產(chǎn)生過大泄露和加劇磨損。

所述高壓大流量液壓柱塞泵的主要技術(shù)參數(shù)：額定壓力35MPa，最高壓力為40MPa；額定排量262ml/rev；最高轉(zhuǎn)速為2300r/min。廣泛應(yīng)用于給船舶補(bǔ)給液壓系統(tǒng)、船用舵機(jī)液壓系統(tǒng)、煤礦機(jī)械、載重車輛、冶金行業(yè)混凝土攪拌機(jī)和相似車輛等相關(guān)領(lǐng)域。