一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵

摘要

一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵，包括传动轴，传动轴上并列安装有两个缸体，一个缸体开有一个环形槽并装有压力补偿环形活塞，缸体的外圆面上分别平行地开有一列径向的柱塞孔，每个柱塞孔上都安装有一个柱塞，柱塞孔与柱塞底部之间装有回程弹簧，柱塞上安装有滑靴，滑靴的顶部压在固定在定子内圈上的滚针轴承的内圈，定子的上下两侧被变量活塞压紧，左右两侧被摩擦块压紧，摩擦块通过泵端盖进行压紧定位，变量活塞对称装在中间壳体的圆孔内，中间壳体的圆孔外的凸台上又相应的装有变量端盖，变量端盖和变量活塞之间分别压缩有变量弹簧，本发明工作稳定且持续工作能力强，具有无轴向力，自动液压补偿的优点。

说明书

技术领域

本发明属于径向柱塞泵技术领域，具体涉及一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵。

背景技术

径向柱塞泵广泛应用于实际当中。目前径向柱塞泵的配流方式主要有两种，包括轴配流和单向阀配流。对于轴配流的泵，需要在配流轴上加工多个轴向孔和径向凹槽，使轴的强度降低，加工复杂度增加，配流轴和支撑轴分开为两个零件，其支承方式复杂，目前常见的配流轴都是悬臂结构，工作时会产生振动和弯曲，不利于泵的长时间连续工作，另外，目前已有的通过固定方位配油的方式，如轴配流，没有对磨损进行补偿的方法，当长时间工作磨损后会加剧泄露。而对于单向阀配流，是通过泵内腔体的压力或者真空度，作用于单向阀，使阀打开或者关闭，配流过程中油液要克服弹簧做功，会损失一部分的能量，单向阀上的弹簧元件也比较难设计，且容易发生疲劳破坏。

鉴于径向柱塞泵的轴配流和单向阀配流两种方式存在上述不足，所以在专利号为CN104358664A的专利“一种端面配油的无轴向力双列径向柱塞泵”中提出了类似于轴向柱塞泵的端面配流方式，但是该专利仍然存在以下几点不足之处：其通过两个配流盘对称布置结构消除轴向力的结构较为复杂；柱塞回程卡簧安装槽加工难度大；定子和滑靴之间的磨损较大，不利于泵长时间连续工作。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵，整体结构紧凑，安装方便；强度高，工作稳定且持续工作能力强；具有无轴向力，自动液压补偿的优点。

为了达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵，包括传动轴14，传动轴14上的中部并列安装有第一缸体24和第二缸体15，第一缸体24在与第二缸体15相对的一侧开有一个环形槽37，压力补偿环形活塞16装在环形槽37中并与第二缸体15压紧，第一缸体24和第二缸体15的外圆面上分别平行地开有一列径向的柱塞孔32，每个柱塞孔32上都安装有一个柱塞29，柱塞孔32底部与柱塞29底部之间装有回程弹簧31，柱塞29上安装有滑靴28，柱塞29和滑靴28之间通过球铰连接，滑靴28的顶部压在第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈，第一滚针轴承22和第二滚针轴承17分别固定在第一定子5和第二定子9的内圈上，第一定子5的上下两侧被两个第一变量活塞3压紧，左右两侧被第一摩擦块35和第二摩擦块33压紧；第二定子9的上下两侧被两个第二变量活塞8压紧，左右两侧又被第一摩擦块35和第二摩擦块33压紧，第一摩擦块35和第二摩擦块33分别装在中间壳体7的卡槽中，并通过第一泵端盖27和第二泵端盖10的矩形凸台45进行压紧定位，两个第一变量活塞3和两个第二变量活塞8对称装在中间壳体7的圆孔内，中间壳体7的圆孔外的凸台上又相应的分别装有两个第一变量端盖4和两个第二变量端盖6，两个第一变量端盖4和两个第一变量活塞3之间分别压缩有两个第一变量大弹簧21和两个第一变量小弹簧20，两个第二变量端盖6和两个第二变量活塞8之间分别压缩有两个第二变量大弹簧19和两个第二变量小弹簧18；

第一缸体24面向第一泵端盖27的一侧的每个柱塞孔32的下部都开有一个长圆孔36，第二缸体15面向第二泵端盖10的一侧的每个柱塞孔32的下部也都开有一个长圆孔36，环形槽37底部对应每个柱塞孔轴线上都开有 一个螺纹孔38，单向阀23装在螺纹孔38中，第一缸体24、第二缸体15分别与第一配流盘1、第二配流盘11压紧，第一配流盘1和第二配流盘11分别安装在第一泵端盖27和第二泵端盖10上，第一泵端盖27和第二泵端盖10结构相同，分别安装在中间壳体7两侧，第一泵端盖27和第二泵端盖10分别通过两个泵上支架47和一个泵下支架46支撑，传动轴14两端通过两个第一滚动轴承26和两个第二滚动轴承12支撑在第一泵端盖27和第二泵端盖10上。

所述的第一配流盘1和第二配流盘11都开有相互隔离的吸油弧槽39和压油弧槽40，它们的分布半径和第一缸体24和第二缸体15上的长圆孔36的分布半径相等，并与相应方位上的长圆孔36连通；第一泵端盖27上的左进油孔41和左出油孔42分别与第一配流盘1的吸油弧槽39和压油弧槽40连通，第二泵端盖10上的右进油孔43和右出油孔44分别与第二配流盘11上的吸油弧槽39和压油弧槽40连通。

所述的滑靴28顶部分别靠第一回程环2和第二回程环34限位，第一回程环2和第二回程环34分别固定安装在第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈上。

所述的滑靴28的顶部为弧面，且曲率半径和第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈半径相同。

所述的中间壳体7在与第一变量端盖4和第二变量端盖6相邻一侧的凸台上，装有两个位移传感器30，位移传感器30通过螺纹与中间壳体7连接，位移传感器30与第一定子5和第二定子9压紧以测量第一定子5和第二定子9的偏心位移。

所述的第一滚动轴承26和第二滚动轴承12和第一轴承端盖25和第二 轴承端盖13连接，第一滚动轴承26和第二滚动轴承12的内圈分别压在传动轴14对应的台肩上。

所述的第一轴承端盖25和第二轴承端盖13分别在面向第一滚动轴承26和第二滚动轴承12一侧安装有密封圈。

所述的第一变量端盖4和第二变量端盖6以及第一变量活塞3和第二变量活塞8与中间壳体7之间安装有密封圈。

所述的压力补偿环形活塞16的内圈和外圈与第一缸体24的环形槽37之间安装有密封圈。

本发明具有以下优点：

1)结构紧凑，强度高，该泵结构零部件较少，对称分布，安装尺寸较小，双列柱塞布置，空间利用率高。

2)定子和滚针轴承相配合，工作工程中机械磨损减小。

3)自动液压补偿，泄露减少，工作稳定且持续工作能力强。

4)该泵整体结构对称，且安装有压力补偿环形活塞，无轴向力。

5)该泵的变量机构可以采用液压变量结构，也可以采用伺服电机变量结构。

6)柱塞的回程采用柱塞底部安装回程弹簧的结构形式，结构简单，安装方便。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图。

图2为本发明图1的A-A截面的剖视图。

图3为第一缸体24的左视图。

图4为第一缸体24的右视图。

图5为第一泵端盖27的左视图。

图6为第一泵端盖27的右视图。

图7为第一泵端盖27的B-B截面的剖视图。

图8为第二泵端盖10的左视图。

图9为第二泵端盖10的C-C截面的剖视图。

图10为配流盘的左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

参照图1，图2，图3，图4、图5，一种环形活塞的压力补偿式端面配油双列径向柱塞变量泵，包括传动轴14，传动轴14上的中部并列安装有第一缸体24和第二缸体15，并与传动轴14通过平键连接，第一缸体24在与第二缸体15相对的一侧开有一个环形槽37，压力补偿环形活塞16装在环形槽37中并与第二缸体15压紧，第一缸体24和第二缸体15的外圆面上分别平行地开有一列径向的柱塞孔32，柱塞孔32的数目都在两个以上，且均匀分布，每个柱塞孔32上都安装有一个柱塞29，柱塞孔32底部与柱塞29底部之间装有回程弹簧31，柱塞29上安装有滑靴28，柱塞29和滑靴28之间通过球铰连接，可以在一定的角度内相对转动，滑靴28的顶部压在第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈，可以相互滑动，滑靴28的顶部为弧面，且曲率半径和第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈半径相同，滑靴28顶部分别靠第一回程环2和第二回程环34限位，第一回程环2和第二回程环34分别固定安装在第一滚针轴承22和第二滚针轴承17的内圈上，第一滚针轴承22和第二滚针轴承17分别固定在第一定子5和第二定子9的内圈上，第一定子5的上下两侧被两个第一变量活塞3压紧，左右两侧被 第一摩擦块35和第二摩擦块33压紧；第二定子9的上下两侧被两个第二变量活塞8压紧，左右两侧又被第一摩擦块35和第二摩擦块33压紧，第一摩擦块35和第二摩擦块33分别装在中间壳体7的卡槽中，并通过第一泵端盖27和第二泵端盖10的矩形凸台45进行压紧定位，两个第一变量活塞3和两个第二变量活塞8对称装在中间壳体7的圆孔内，中间壳体7的圆孔外的凸台上又相应的分别装有两个第一变量端盖4和两个第二变量端盖6，第一变量端盖4和第二变量端盖6与中间壳体7之间通过螺钉连接，两个第一变量端盖4和两个第一变量活塞3之间分别压缩有两个第一变量大弹簧21和两个第一变量小弹簧20，两个第二变量端盖6和两个第二变量活塞8之间分别压缩有两个第二变量大弹簧19和两个第二变量小弹簧18；

中间壳体7在与第一变量端盖4和第二变量端盖6相邻一侧的凸台上，装有两个位移传感器30，位移传感器30通过螺纹与中间壳体7连接，位移传感器30与第一定子5和第二定子9压紧以测量第一定子5和第二定子9的偏心位移。

参照图1，图2，图3，图4，第一缸体24面向第一泵端盖27的一侧的每个柱塞孔32的下部都开有一个长圆孔36，第二缸体15面向第二泵端盖10的一侧的每个柱塞孔32的下部也都开有一个长圆孔36，环形槽37底部对应每个柱塞孔轴线上都开有一个螺纹孔38，单向阀23装在螺纹孔38中，第一缸体24、第二缸体15分别与第一配流盘1、第二配流盘11压紧，第一配流盘1和第二配流盘11分别安装在第一泵端盖27和第二泵端盖10上，通过螺钉进行连接，通过销钉进行周向定位，第一泵端盖27和第二泵端盖10结构相同，分别安装在中间壳体7两侧，第一泵端盖27和第二泵端盖10分别通过两个泵上支架47和一个泵下支架46支撑，传动轴14两端通过两 个第一滚动轴承26和两个第二滚动轴承12支撑在第一泵端盖27和第二泵端盖10上，第一轴承端盖25和第二轴承端盖13分别压在两个第一滚动轴承26和两个第二滚动轴承12的外圈，两个第一滚动轴承26和两个第二滚动轴承12的内圈分别压在传动轴14对应的台肩上。

参照图1、图4、图6、图7、图8、图9、图10，第一配流盘1和第二配流盘11都开有相互隔离的吸油弧槽39和压油弧槽40，它们的分布半径和第一缸体24和第二缸体15上的长圆孔36的分布半径相等，并与相应方位上的长圆孔36连通；第一泵端盖27上的左进油孔41和左出油孔42分别与第一配流盘1的吸油弧槽39和压油弧槽40连通，第二泵端盖10上的右进油孔43和右出油孔44分别与第二配流盘11上的吸油弧槽39和压油弧槽40连通。

所述的第一轴承端盖25和第二轴承端盖13分别在面向第一滚动轴承26和第二滚动轴承12一侧安装有密封圈。

所述的第一变量端盖4和第二变量端盖6以及第一变量活塞3和第二变量活塞8与中间壳体7之间安装有密封圈。

所述的压力补偿环形活塞16的内圈和外圈与第一缸体24的环形槽37之间安装有密封圈。

本发明的工作原理为：

第一缸体24和第二缸体15在传动轴14的带动下转动，当泵收到制动信号后，通过调节两个第一变量活塞3和两个第二变量活塞8的位移，从而使第一滚针轴承22和第二滚针轴承17与传动轴14轴线之间具有一定的偏心量，并且偏心方向相反。使得柱塞29在随第一缸体24和第二缸体15转动时，也分别在柱塞孔32内沿径向往复运动，使得当柱塞29向外运动时柱 塞孔32容积增大，此时柱塞孔32通过其下部的长圆孔36与吸油弧槽39连通，进而通过左进油孔41或者右进油孔43从外部吸入油液，当柱塞29被压入柱塞孔32时，容积减小，此时柱塞孔32通过其下部的长圆孔36与压油弧槽40连通，进而通过左出油孔42或者右出油孔44将油液压出，多个柱塞29同时工作，就可以实现连续不断地从左进油孔41或者右进油孔43吸入油液，从左出油孔42或者右出油孔44排除油液。

该泵的自动补偿原理如下：由于第一缸体24上的环形槽37通过单向阀23连通道柱塞孔32最后与压油弧槽40连通，因此环形槽37内将充满一定压力的液压油，由于第一缸体24和第二缸体15与传动轴14之间允许相对滑动，因此在液压力的作用下第一缸体24和第二缸体15通过压力补偿环形活塞16分别与第一配流盘1和第二配流盘11保持压紧。当第一配流盘1或者第二配流盘11分别与第一缸体24或者第二缸体15发生磨损时，液压力可以使第一缸体24或者第二缸体15做相应的移动来弥补磨损量，同时第一缸体24和第二缸体15所受的轴向力会相应的抵消，由于第一缸体24和第二缸体15与传动轴14之间有相对移动，也保证传动轴14不受轴向力影响。