CN108119322B - 一种平衡倾覆力矩的配流盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能平衡倾覆力矩的新型配流盘，一方面左侧腰型槽里的高压油经过阻尼连通槽进入至右侧的压力平衡油腔，同理右侧的低压油也流入左侧压力平衡油腔，使配流盘两侧都分布有高压油和低压油，因此可以均衡配流盘左右侧的受力情况；另一方面通过在配流盘上设计不同尺寸腰型槽窗口，使吸油窗口尺寸小于排油窗口尺寸，有利于降低排油区油液的压力，进一步改善配流盘上的不平衡力分布。该新型配流盘能合理利用配流盘的结构尺寸，最大程度改善配流盘受力，平衡倾覆力矩，减少压力冲击带来的振动，降低噪声同时也能保证密封，减少泵的泄漏量，提高泵工作的机械效率和容积效率。

Description

一种平衡倾覆力矩的配流盘

技术领域

本发明涉及一种平衡倾覆力矩的新型配流盘，主要应用于轴向柱塞泵，以平衡高低压油腔的压差。

背景技术

柱塞式液压泵是靠柱塞在缸孔内的往复运动改变柱塞缸内的容积来实现吸油和压油的液压泵。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵，径向柱塞泵是柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵，而轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。轴向柱塞泵还可分为斜轴式和斜盘式两种，这两种形式中摩擦副都是轴向柱塞泵的关键部位，它对柱塞泵能否正常工作及其寿命有决定性影响，摩擦副包括了柱塞与缸体孔，滑靴与斜盘以及配流盘和缸体配流端面之间的摩擦。

液压泵在工作时，高速旋转的缸体与配流盘之间作用有一对方向相反的力，即缸体柱塞腔中的高压油所产生的对配流盘的压紧力，以及由配流盘窗口及密封带油膜压力所产生的对缸体的液压支撑力，其缸体和配流盘之间的泄漏边界较大，受力情况也较复杂，因此为使柱塞泵具有较高的效率和较长的使用寿命，并且要求缸体与配流盘之间具有良好的密封性能和润滑性能，应合理的进行缸体与配流盘之间的密封和受力平衡设计。本发明中主要以配流盘与缸体配流端面为出发点，改善配流盘受到的倾覆不平衡力矩。

针对配流盘与缸体配流端面之间存在的泄漏摩擦和受力不平衡问题，影响缸体运行的平稳性和平衡性，产生的倾覆力矩易使配流副组件产生偏磨，导致轴向柱塞泵配流副密封效果不佳，产生较大泄漏而使轴向柱塞泵无法正常工作，出现抱轴，振动噪声等现象。因此，目前存在的基于剩余压紧力设计方法设计配流机构，即使缸体所受的压紧力适当大于油膜产生的分离力，要求有合适的剩余压紧力，使摩擦副间既形成适当的边界润滑油膜，又有一定的密封性能，但其缺点在于只能形成不稳定的边界润滑油膜；而在解决高低压腰型窗口的压力不平问题上，通过在缸体上设计两排柱塞泵，在配流盘上开设有双排吸油口和双排油口，从而使其高低压腰型槽相互交错配合，以解决高低压腔受力不平衡问题，但这样的结构需要设计两组滑靴副，且结构复杂，零件较多，不易实现。

因此，为避免上述问题，设计一种平衡倾覆力矩的新型配流盘，能有效的解决配流盘上高低压油腔的平衡和泄漏问题，避免出现抱轴，振动，压力冲击和噪声等现象。

发明内容

本发明的目的是设计一种能平衡倾覆力矩的新型配流盘，通过阻尼槽连通高低压配流窗口与压力平衡腔，且使配流盘上压油窗口的尺寸大于吸油窗口，进一步降低高低压不平造成的倾斜，减少压力冲击带来的振动，降低噪声同时也能保证密封，减少泵的泄漏量，提高泵工作的机械效率和容积效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种新型配流盘结构，是在配流盘边缘处采用静压支撑的方式代替传统的辅助支撑，开设有一周圆形的静压支撑槽，并在压油边开设通油小孔，以及通油小孔与高压排油腔之间的油道，可将排油腔的油液经通油小孔并由阻尼小槽减压后进入圆形的静压支撑槽；在高压排油腔和低压吸油腔处分别开设了三角减振槽，避免柱塞腔内高低压切换时造成压力冲击，振动等现象；同时在配流盘左侧高压排油窗口边对称的设计了半周的压力平衡油腔以及阻尼连通槽，阻尼连通槽连接压力平衡油腔和右侧低压吸油窗口，用以将吸油腔里的油液经过阻尼连通槽引入压力平衡槽；同理，配流盘左侧高压排油腔中的油液经过阻尼连通槽流入右侧的压力平衡槽，以此来实现配流盘左右两侧高低压的交错分布以平衡倾覆力矩；通过改变配流盘上腰型槽的尺寸，使低压吸油窗口的尺寸略小于高压排油窗口，从而减少高压排油侧的油液压力；除此之外在配流盘上设计有内外密封带，隔离吸压油腔避免污染，泄漏等现象。

在缸体配流端面上，设计有6个通油盲孔，这6个通油盲孔在缸体配流端面上周向分布，并间歇的与通油小孔接通，实现均匀静压支撑槽油膜厚度以及补油的功能。

一种平衡倾覆力矩的新型配流盘，从配流盘边缘起设计了圆形的支撑槽，在高压排油腔位置设置了通油小孔，可将油液由排油腔经通油小孔引入静压支撑槽中，实现静压支撑槽的连续供油，此时缸体配流端面的通油盲孔间歇性的与通油小孔连接，可存储少量来自排油腔的油液，利用少量油液对静压支撑槽进行补油，均匀化油膜。在静压支撑槽内侧依次设置了外密封圈，压力平衡腔，吸压油腔，还有内密封圈。外密封圈用以与外界环境隔离，避免油源泄漏；对称分布的压力平衡腔，通过合理的计算各区液体承载力，合理设计出恰当的压力平衡腔的圆心距，实现配流盘左右两侧高低压的交错分布以平衡倾覆力矩；吸压油腔，不同尺寸的吸压油腔腰型窗口，吸油窗口腰型槽尺寸略小于压油窗口的尺寸，有助于减少压油腔的油液压力，从而为平衡倾覆力矩提供较有利的手段；最内侧设计的内密封带，同样防止油液泄漏，造成污染，便于提高泵的容积效率。

这样设计的好处，能合理利用配流盘的结构尺寸，最大程度的平衡倾覆力矩，保证泵体运行的平稳性，减小泵泄漏，避免压力冲击，噪声等现象。

附图说明

图1是本发明配流盘的结构示意图。

图2是本发明缸体端面配流的结构示意图。

1—压力平衡油腔 2—高压油腔 3—阻尼连通槽 4—耐磨区域 5—静压支撑槽 6—外密封圈 7—低压油腔 8—三角减振槽 9—内密封圈 10—通油小孔 11—通油盲孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图1所示一种平衡倾覆力矩的新型配流盘，利用高压油腔2与通油小孔10之间的油道将高压油腔2中的压力油经由通油小孔10引入静压支撑槽5中，且通油小孔10由阻尼槽与静压支撑槽5相连接，这种连续供油的配流结构的工作原理是缸体在转动过程中,柱塞腔中的高压油经开设的油道流入通油小孔10，经阻尼槽流入静压支撑槽5中，从而在摩擦副间建立起大于压紧力的反推力,使缸体浮起，而通油小孔10周期性地与分布在缸体端面配流盘上的6个通油盲孔11相连接，这种间歇的转动使通油盲孔11中存留有一定的油液，在运转的过程中通油盲孔11可对静压支撑槽5进行补油，均匀油膜，保证一定的油膜厚度。

当柱塞腔中的油液转至配流盘的高压油腔2时，由于配流盘不对称设计，高压油窗口的尺寸略大于低压油窗口，目的是为了降低高压区油液的压力，从而缩小了配流盘高低压油腔的压力差，减少压力冲击带来的振动，为平衡倾覆力矩提供有利的手段；此外配流盘左侧的腰型槽里的高压油经过阻尼连通槽3进入至右侧的压力平衡油腔1中，同时右侧的低压油也经过阻尼连通槽3进入至左侧的压力平衡油腔1中，这样高低压油相互交错，使配流盘两侧都分布有高压油和低压油，因此在配流盘的左右两侧可以均衡配流盘左右侧的受力情况，即左侧分布着高压油短力臂和低压油长力臂，右侧分布着低压油短力臂和高压油长力臂，可以有效的平衡左右侧的力矩不平衡现象，且合理利用了缸体和配流盘的结构尺寸，进一步控制总的倾覆力矩的大小，提高柱塞泵的平衡性。

在两侧的腰形窗口处分别分布着三角减振槽8，可避免由压力冲击引起的振动和噪声。

Claims (2)

1.一种平衡倾覆力矩的配流盘，是在配流盘边缘处开了圆形的静压支撑槽，并开设通油小孔，经过通油小孔与高压排油腔之间的油道，可将排油腔的油液经通油小孔并由阻尼小槽减压后进入圆周型的静压支撑槽，利用配流盘与缸体配流端面之间的摩擦运动产生一层液体油膜，实现静压支撑；通过改变配流盘上的腰型槽的尺寸，使吸油窗口的尺寸略小于压油窗口，从而降低高压排油区的油液压力；另外在配流盘两侧对称分布有半圆周型的压力平衡油腔，通过阻尼连通槽将一侧压力平衡油腔的一端与吸油窗口相连，将另一侧压力平衡油腔的一端与压油窗口相连，使配流盘两侧都分布有高压油腔和低压油腔，从而进一步改善配流盘两侧的不平衡力矩；在高压排油腔和低压吸油腔处分别开设了三角减振槽，在静压支撑槽与压力平衡油腔之间同心设置有外密封圈，在配流盘最内侧同心设置有内密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种平衡倾覆力矩的配流盘， 利用压油窗口与通油小孔之间的油道将高压排油腔中的压力油经由通油小孔引入一整周的静压支撑槽中，实现整周连续的密封，且使液压支撑力连续均匀的分布在配流盘边缘，并利用通油盲孔对静压支撑槽进行补油，均匀油膜，保证一定的油膜厚度。