[发明专利]一种轴向柱塞泵及马达用磁性滑靴副及控制方法

说明书

本发明公开了一种轴向柱塞泵及马达用磁性滑靴副及控制方法，包括：柱塞、线圈套件、滑靴、斜盘，所述线圈套件内部是闭合线圈；所述斜盘的端面与滑靴接触的承载面加工有微造型孔，所述微造型孔为半球形；所述斜盘的背面设有一个主铁芯和两个副铁芯，铁芯上均缠绕有线圈，线圈与外部交流电源连接。本发明提出了电磁力自行反馈调节的方式，来保证滑靴副稳定的工作状态。当泵/马达工作时，线圈通电产生磁场，进而将滑靴吸附在斜盘上，同时线圈套件产生感应磁场，滑靴副受到的电磁力随着滑靴副的运动在吸力与斥力之间相互转换，使滑靴副在复杂的受力情况下形成动压效应，斜盘的承载面微造型设计提高油膜刚度，降低摩擦系数。

技术领域

本发明涉及轴向柱塞泵及马达技术领域，具体涉及一种轴向柱塞泵及马达用磁性滑靴副及控制方法。

背景技术

轴向柱塞泵/马达是液压系统中重要的动力元件和执行元件之一，广泛地应用在工业、农业、煤矿、军事等液压系统中，是现代液压元件中使用最广的两种液压元件之一。同时，由于轴向柱塞泵/马达结构复杂，对制造工艺、材料的要求非常高，因此它又是技术含量很高的液压元件之一。

近年来，随着我国经济的腾飞，材料、制造、电子等技术的发展，在工业现代化和大规模城市化进程中，工程机械、塑料机械、冶金、机床和农业机械等领域对轴向柱塞泵/马达的需求十分旺盛，因此轴向柱塞泵/马达仍需不断的技术创新和结构改进。

滑靴副是轴向柱塞泵/马达关鍵摩擦副之一，是柱塞腔油液压力的直接承担者，极易磨损和失效。因此，滑靴底面必须保证必要的润滑状态，并且形成一定厚度的油膜以保证液体润滑，从而防止滑靴与斜盘直接接触。润滑油膜不宜太薄，太薄则容易发生磨损或烧坏；润滑油膜也不宜太厚，否则会降低柱塞泵的容积效率，甚至不能建立起与负载相适应的压为。传统的轴向柱塞泵/马达的滑靴副结构均采用弹簧力、液压力与经过阻尼孔减压后的液压力形成静压支承，使压紧力稍大于分离力，以保证柱塞压紧在斜盘斜面上。现有的轴向柱塞泵/马达通过传动轴上的弹簧压紧回程盘，回程盘压紧滑靴和柱塞，导致回程盘的受力复杂，损坏率较高。

申请号201510092027.2的发明专利公开了一种轴向柱塞泵及马达用电磁力预紧的滑靴副，包括柱塞、斜盘，该柱塞的一端通过滑靴与所述斜盘表面接触；所述斜盘的背面设有凸台，该凸台上缠绕有线圈，该线圈与外部交流电源电连接。该发明专利利用电磁力提供预紧力，有效解决了平衡式多排轴向柱塞泵或双侧驱动柱塞马达的传统滑靴副设计困难的问题，优化了平衡式多排轴向柱塞泵或双侧驱动柱塞马达的结构。但仍有如下问题需要解决：

第一，电磁力利用吸力将滑靴副吸附在斜盘上，当油膜厚度减小时，电磁力增加，只能依靠油膜自身刚度维持油膜厚度，从而增大了维持稳定油膜厚度的难度。

第二，电磁力的分布不够理想，沿滑靴副圆周运动方向电磁力波动大，不利于滑靴副的稳定工作。

第三，电磁力运用单一，只能吸附滑靴，无法适应轴向柱塞泵/马达复杂工作过程中滑靴的受力情况，也没有改善滑靴承载面的磨损情况。

针对以上问题，有必要提出新的结构和新的技术手段，进一步提高磁性滑靴副的工作性能。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轴向柱塞泵及马达用磁性滑靴副及控制方法。改变传统轴向柱塞泵/马达利用弹簧压紧回程盘和滑靴的方式，运用主铁芯线圈通电以达到滑靴副初始运动时的磁预紧；利用主铁芯和副铁芯上线圈的电流调节，使滑靴副工作时波动更小；通过通电线圈产生的磁场与柱塞上的线圈套件产生的感应磁场，来适应轴向柱塞泵/马达工作时滑靴复杂的受力情况，当滑靴与斜盘距离过小，磁场与感应磁场方向相同，产生斥力；当滑靴与斜盘距离过大，磁场与感应磁场方向相反，产生吸力。电磁力、液压力和经过阻尼孔降压的液压力三者间的相互作用实现静压支承。改变滑靴承载面结构，通过微造型孔能够使得滑靴和斜盘之间形成充足的稳定油膜，提高油膜支撑力、降低摩擦系数、减轻油压不稳定、结构不精确对滑靴副产生的磨损现象。