[发明专利]多作用恒流轴向柱塞液压泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵；尤其是一种多作用恒流轴向柱塞液压泵。

背景技术

现有柱塞泵分轴向柱塞泵和径向柱塞泵两类，轴向柱塞泵又分为斜盘式和斜轴式两大类，斜盘式轴向柱塞泵包括斜盘、柱塞、缸体和配油盘等主要零件，斜盘和配油盘是不动的，传动轴带动缸体，柱塞一起转动，柱塞依靠机械装置或依靠低压油作用压紧在斜盘上。当传动轴按逆时钟方向旋转时，柱塞在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配油盘上的配油窗口吸入；柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从另一配油盘窗口向外排出，缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作，改变斜盘的倾角，则可改变密封工作容积的有效变化量，实现泵的变量。

因柱塞泵的这种可变化量的特点而成为液压传动与控制系统中的主要能源元件，但不论何种结构型式的柱塞泵都无一例外的存在流量脉动，即柱塞泵的瞬时输出流量呈周期性变化，流量脉动引起压力脉动，这是液压系统压力冲击、振动、噪声、系统误动作甚至整个液压系统损坏的根源，同时流量脉动也限制了高响应电液系统性能的提高。目前减小液压系统流量脉动的方法，一是在泵的出口设置蓄能器或在系统适当的位置外加液压滤波器；二是采用液压主动滤波技术，但该项技术仍在研究之中。这些技术只能限量减小而无法从根本上消除由泵引起的系统流量和压力脉动。系统流量脉动的完全消除不能依靠任何外部技术与装置，只能依靠液压泵自身。

另外，许多高压大流量液压传动与控制系统需要大流量泵源，而目前的轴向柱塞泵都是单作用泵，即主轴旋转一圈，每个柱塞只能实现吸排油一次，这就决定了目前增大系统流量无外乎两种方法，一是多台泵同时工作，二是增大泵的旋转速度或增大泵的排量以增大泵的输出流量，上述第一种方法将使系统变得复杂且成本高，第二种方法将使泵变得不仅复杂而且体积巨大。因此，在不提高液压泵驱动转速的情况下如何有效增大泵的排量而又不使液压泵变得复杂成了研究的重点。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种多作用恒流轴向柱塞液压泵，当主轴每旋转一圈，能使每个柱塞实现多次吸油或排油，并能确保任何瞬时泵的全部柱塞吸油或排油量相同，从而实现泵任何瞬时的排量恒定，主轴转速一定时泵的输出流量恒定。

为实现上述目的，一种多作用恒流轴向柱塞液压泵，它主要包括由前泵体、中泵体和后泵盖组成的泵体组件，由经轴承组安装于前泵体与定位于后泵盖的主轴以及设在主轴后端的压块、压块弹簧和设在主轴前端的平键组成的主轴组件，由实现与中泵体、主轴固联且径向定位的缸体、热装于缸体上的缸体外套、缸体轴承以及设置于缸体前端的配流盘、设置于缸体后端的多作用盘组成的缸体组件和包括设置在缸体组件中的柱塞组件；所述柱塞组件主要包括滚轮组件、前柱塞和设置于缸体数个前柱塞孔内的柱塞弹簧；所述滚轮组件包括滚轮支架、轮轴、轮轴螺帽、轴承、轴承端盖、端盖螺钉、柱塞滚轮和后柱塞，此柱塞滚轮分别与多作用盘上的柱塞导轨连续曲面单元配合转动，从而当主轴旋转一圈，带动其前柱塞和后柱塞依导轨连续曲面单元实现于缸体内的数次连续往复运动。

为了实现结构优化，其进一步的措施是：

配流盘的后端面径向方向呈放射状布设Z个油孔及相应的腰形吸排油后油槽，该吸排油后油槽与缸体前柱塞孔连通，配流盘的前端面径向布设2条环形吸排油前油槽，该前油槽分别与油孔连通且同时与泵的吸排油口连通。

前油槽的两个环形油槽分别与油孔连通的个数为Z/2个。

多作用盘上的柱塞导轨连续曲面单元数为4个及4个以上。

后柱塞为方形体。

柱塞滚轮为球头表面。

本发明采用多作用盘使主轴旋转一圈，带动其柱塞于柱塞导轨连续曲面单元上的数次连续往复运动，从而实现系统多次吸排油的技术方案，克服了现有柱塞泵的缸体每旋转一圈，柱塞只往复运动一次并完成一次吸排油动作的流量脉动而引发系统压力与冲击增大，振动与噪声增加，系统误动作增多等损坏液压系统的缺陷。

本发明相比现有技术具有：

1)采用多作用盘柱塞导轨连续曲面单元，使主轴每旋转一圈，每个柱塞实现多次吸油或排油的系统液压流量输出过程，它与同排量液压泵相比，可以实现低转速驱动，而与同转速的泵相比，排量却能够成倍增长。

2)采用多作用盘柱塞导轨连续曲面单元，确保任何瞬时泵的全部柱塞吸油或排油的量相同，即实现了泵的排量恒定，主轴转速一定时泵的输出流量恒定，而使流量脉动为零。

3)多作用恒流轴向柱塞液压泵的工作介质可以是矿物油、水、化工流体等流体介质。