[实用新型]一种高速重载柱塞泵的新型锥形缸体装置

说明书

本实用新型涉及一种高速重载轴向柱塞泵，特别是一种高速重载轴向柱塞泵的新型锥形缸体装置。

轴向柱塞泵由于结构紧凑、功率密度大、寿命长等独特优点在流体传动领域得到了广泛应用。随着液压传动和控制技术的不断发展，轴向柱塞泵正向着高压、高速及大排量的方向发展。

随着全球环境的变化，人类对环境保护问题愈来愈重视，更加要求各种产品都能够实现节能环保的功能。液压泵作为整个液压传动系统的动力核心元件，尽量克服液压泵自身泄露和噪音大的缺点受到越来越高的重视，液压柱塞泵技术正向成为用户追求的“洁净液压、静音液压、易用液压”的方向发展。

高速重载轴向柱塞泵的缸体绝大部分为镶嵌青铜套的组合式缸体。基体材料多为GCr15、20Cr、12CrNi3A等合金钢。镶嵌缸套通常为ZQSn 10—1青铜、锑青铜、10—2—3锡铅镍青铜、ZQA19—4青铜等软材料。大功率轴向柱塞泵随着缸体体积增大与转速的提高，缸体内缸套出现柱塞回程时铜套与缸体脱落的故障现象的概率越来越高。一旦铜套被拖出，柱塞泵会在极短的时间内造成报废，主机系统随之陷入瘫痪。

当今液压泵技术正向着低重量、小体积、高压、高温等大功率重载方向发展。传统的柱形缸体，在泵的排量比较大的时候，配流盘的直径将会做得比较大，这不仅增大了泵的整体尺寸，而且增加了泵的重量。因此，研制高压、高温、高功率密度的液压泵技术已成为发展的必然需求。

本实用新型的目的在于，提供一种高速重载柱塞泵的新型锥形缸体装置。本实用新型能保证高速重载轴向柱塞泵的体积和重量基本不变的情况下，还能大幅提高其排量、转速、工作可靠性，同时达到消音降噪、避免铜套脱落故障，提高高速重载轴向柱塞泵的使用寿命。

本实用新型的技术方案：一种高速重载柱塞泵的新型锥形缸体装置，其特征在于：包括缸体和水平设置在缸体中心的主轴孔，主轴孔周边均布设有若干倾斜的柱塞孔，柱塞孔一端连通倾斜设置的吸排油孔，另一端设有铜套。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的柱塞孔的中心线与主轴孔中心线形成夹角α，夹角α范围控制在3～8°。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的吸排油孔的中心线与主轴孔中心线形成夹角β，夹角β范围控制在2～5°，且夹角β小于夹角α。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的吸排油孔的中心线与主轴孔中心线形成夹角β，夹角β范围控制在2～5°，且夹角β小于夹角α。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的靠近吸排油孔的缸体前段外壁成锥形，靠近铜套的缸体后段外壁为圆柱形，且与缸体前段外壁形成夹角γ。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的夹角γ≤夹角α。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的缸体上在吸排油孔一侧的端面为球面配流结构端面。

前述的新型锥形缸体装置中，所述的若干柱塞孔为5、7、9或11个奇数柱塞孔。

与现有技术相比，本实用新型通过将高速重载轴向柱塞泵的缸体柱塞孔轴线与主轴孔轴线设计成具有一定夹角α，使柱塞孔在缸体内分布在以主轴孔轴线为中心线，柱塞孔轴线为母线，二者之间夹角为α的圆锥面上。对应缸体内开设有5—11个奇数柱塞孔的锥形分布，为使缸体结构更加符合液压油的理想流动特性，将缸体的吸、排油孔中心线与主轴孔轴线设计成具有一定夹角β。从而能最大限度上减轻缸体重量、减小转动惯量，还能保证缸体足够刚度。

因此，本实用新型不需要对现有产品进行大的改动，就能大幅提高其工作性能，结构简单、经济方便。斜柱塞锥形缸体这一不同于传统直柱塞圆柱形缸体的特殊设计形式，使的斜柱塞泵的特性与直柱塞泵的特性相比发生了显著的变化。具体如下：1、由于柱塞在缸体中呈锥形分布，这使在相同空间结构下其柱塞行程增加，从而致使泵的每转排量增加；2、缸体锥形结构，使缸体与配油盘间的球形接触面减小，同时使分油盘吸、排油腔椭圆形孔的分布圆半径减小，从而有利于减小配油盘直径，降低缸体配流面运动的线速度，使ρν值变小，还能在相同工作压力下，使泵自身具有更高的允许转速，流量进一步变大；3、柱塞转动时的离心力有一个沿着柱塞回程方向的分力，从而有助于柱塞的回程，提高柱塞泵工作时的自吸能力。