技术领域
[0001] 本
发明涉及柱塞泵设计技术领域，更具体地说，涉及一种滑靴柱塞组件，还涉及一种柱塞泵。
背景技术
[0002] 高压、高速、长寿命及低成本
液压泵是当前及未来液压元件的一个重要发展方向，滑靴柱塞组件是柱塞泵中的关键部件，同时也是易损件，尤其是滑靴零件，随着压
力提高，磨损严重，寿命较短，严重制约液压泵向高压、长寿命方向发展。
[0003] 现有的滑靴柱塞组件技术中，柱塞泵中的
斜盘或
径向柱塞泵中的偏心
曲轴主要作用是为柱塞提供往复直线运动，斜盘、滑靴与柱塞同时是主要的承载零部件，其中，滑靴设计主要是基于剩余压紧力的静压支承原理，以及采用新型耐磨材料缓解其磨损。然而，在现有的技术中，一方面滑靴磨损程度虽有所改善，但成本较高且远未达到长寿命的需求；另一方面滑靴施加给柱塞的脉动支承反力较大，常导致柱塞颈部疲劳断裂，柱塞与缸体孔或柱塞套配合间隙亦磨损严重。因此现有的技术难以满足柱塞泵高压、长寿命与低成本的应用需求。
[0004] 综上所述，如何有效地解决柱塞泵中滑靴柱塞组件易损坏难以满足高工作压力及长使用寿命的需求等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种滑靴柱塞组件，该滑靴柱塞组件的结构设计可以有效地解决柱塞泵中滑靴柱塞组件易损坏难以满足高工作压力及长使用寿命的需求等的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述滑靴柱塞组件的柱塞泵。
[0006] 为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种滑靴柱塞组件，用于柱塞泵，包括相互配合的滑靴及柱塞，所述滑靴用于连接柱塞端头并与柱塞泵的斜盘滑动配合，所述柱塞内设置有贯通其轴向的柱状空腔，所述滑靴用于连接柱塞的一端设置有内凹的圆锥面结构，所述柱塞的端头设置有凸出的局部球面结构，通过局部球面与内凹圆锥面的配合构成线面
接触密封配合。
[0008] 优选的，上述滑靴柱塞组件中，所述柱塞与滑靴配合的柱塞端头为棱边设置有倒圆
角的圆柱端头，所述倒圆角的圆心位于所述柱塞的轴线上。
[0009] 优选的，上述滑靴柱塞组件中，所述滑靴的内凹圆锥面的锥半角α，所述柱塞的端头倒圆角半径R，以及柱塞的直径d三者之间存在函数关系：
[0010] 优选的，上述滑靴柱塞组件中，所述柱塞内的柱状空腔设置有台阶面结构，用于装配抵紧于柱塞与缸体之间的回程
弹簧。
[0011] 优选的，上述滑靴柱塞组件中，所述滑靴的圆锥面结构底部设置有通孔，用于将所述柱塞的柱状空腔与斜盘上有油孔连通。
[0012] 本发明提供的滑靴柱塞组件，用于柱塞泵，包括相互配合的滑靴及柱塞，所述滑靴用于连接柱塞端头并与柱塞泵的斜盘滑动配合，所述柱塞内设置有贯通其轴向的柱状空腔，所述滑靴用于连接柱塞的一端设置有内凹的圆锥面结构，所述柱塞的端头设置有凸出的局部球面结构，通过局部球面与内凹圆锥面的配合构成线面接触密封配合。该滑靴柱塞组件的设计优化目前常见柱塞泵设计中滑靴与柱塞端头的配合方式，滑靴采用锥形面，柱塞端头采用局部球面设计，而在回程弹簧的压紧作用下，二者之间贴合抵紧形成圆形线状配合，由于柱塞的空腔设计沟通了
密封线两侧的
流体压力，令柱塞两端的高压作用力相互抵消，减少由滑靴作用于柱塞端头的压力，相当于柱塞仅作为改变油腔体积的密封部件减少原本需要的承压，直接承压件变为斜盘部件。相对
现有技术，所述滑靴其轴向承载值大幅减小，同时施加给柱塞的
不平衡脉动支承反力亦更小，体现出的效果是在使用相同材料时滑靴柱塞组件抗磨损能力更强，使用寿命更长，有效地解决了柱塞泵中滑靴柱塞组件易损坏难以满足高工作压力及长使用寿命的需求等的技术问题。
[0013] 为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种柱塞泵，该柱塞泵包括上述任一种滑靴柱塞组件。由于上述的滑靴柱塞组件具有上述技术效果，具有该滑靴柱塞组件的柱塞泵也应具有相应的技术效果。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的滑靴的结构示意图；
[0017] 图3为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的柱塞的结构示意图。
[0018] 附图中标记如下：
[0019] 滑靴1、柱塞2、回程弹簧3、壳体4、斜盘5。
具体实施方式
[0020] 本发明实施例公开了一种滑靴柱塞组件，以解决柱塞泵中滑靴柱塞组件易损坏难以满足高工作压力及长使用寿命的需求等的技术问题。
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 请参阅图1-图3，图1为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的结构示意图；图2为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的滑靴的结构示意图；图3为本发明实施例提供的滑靴柱塞组件的柱塞的结构示意图。
[0023] 本发明提供的滑靴柱塞组件，用于柱塞泵，包括相互配合的滑靴1及柱塞2，滑靴1用于连接柱塞端头并与柱塞泵的斜盘5滑动配合，柱塞2内设置有贯通其轴向的柱状空腔，滑靴1用于连接柱塞2的一端设置有内凹的圆锥面结构，柱塞2的端头设置有凸出的局部球面结构，通过局部球面与内凹圆锥面的配合构成线面接触密封配合。
[0024] 该滑靴柱塞组件的设计优化目前常见柱塞泵设计中滑靴1与柱塞端头的配合方式，滑靴1采用锥形面，柱塞端头采用局部球面设计，而在回程弹簧3的压紧作用下，二者之间贴合抵紧形成圆形线状配合；现有的滑靴柱塞组件技术中，柱塞泵中的斜盘5或径向柱塞泵中的偏心曲轴主要作用是为柱塞提供往复直线运动，滑靴1设计主要是基于剩余压紧力的静压支承原理，滑靴1与柱塞端头之间普遍采用球头球窝的结构配合，将斜盘5的
挤压传递至柱塞因此斜盘5、滑靴1与柱塞同时是主要的承载零部件。
[0025] 斜盘在为柱塞提供往复直线运动时，高压流体直接作用于斜盘表面，其成为承载及做功主体；滑靴1与柱塞2主要作用是为斜盘表面、滑靴内部腔体、柱塞2与缸体柱塞孔内部腔体构成周期变化的可变容腔提供密封保障，而滑靴1及柱塞2成为承载及做功次要零部件；
[0026] 柱塞2的空腔设计沟通了密封线两侧的流体压力，令柱塞2两端的高压作用力相互抵消，配合新的柱塞与滑靴1之间的密封配合方式减少由滑靴1作用于柱塞端头的压力，相当于柱塞仅作为改变油腔体积的密封部件不再承轴向
载荷，直接承压件变为斜盘部件。相对现有技术，滑靴1承载值大幅减小，同时施加给柱塞的不平衡脉动支承反力亦更小，体现出在使用相同材料时滑靴柱塞组件抗磨损能力更强，使用寿命更长，有效地解决了柱塞泵中滑靴柱塞组件易损坏难以满足高工作压力及长使用寿命的需求等的技术问题。
[0027] 在上述滑靴柱塞组件设计的
基础上，进一步优化柱塞端头的设计，柱塞2与滑靴1配合的柱塞端头为棱边设置有倒圆角的圆柱端头，倒圆角的圆心位于柱塞2的轴线上。
[0028] 本实施例的设计中，柱塞端头采用整体圆柱状，在前端的棱边设置倒圆角的结构，满足了上述实施例中所需要的局部球面结构设计，通过倒圆角的圆心位于柱塞2的轴线上，保证滑靴1与柱塞2之间的线密封效果，不论滑靴1所位于的高度
位置始终保持二者之间的充分接触密封。
[0029] 本实施例对滑靴1圆锥面、柱塞2直径及倒圆角尺寸的限定，进一步优化上述实施例中削减柱塞2与滑靴1承载的效果：滑靴1的内凹圆锥面的锥半角α，柱塞2的端头倒圆角半径R，以及柱塞2的直径d三者之间存在函数关系：
[0030] 本实施例提供的设计中，通过对滑靴1的内凹圆锥面的锥半角α，柱塞2的端头倒圆角半径R，以及柱塞2的直径d三者之间的具体尺寸关系给出限定，采用该尺寸设计能够确保柱塞2两端受流体压力轴向投影面积相等，当柱塞2两端受到流体压力轴向投影面积相等时，由于柱塞2两端的高压作用力相互抵消，柱塞2两端高压流体压力的合力传递到滑靴1上几乎为零，作用在滑靴1上的力主要是弹簧的回复力、柱塞2的
惯性力以及作用在滑靴1环形表面上的流体压力。
[0031] 在以上实施例设计的结构基础上滑靴柱塞组件中，柱塞2内的柱状空腔设置有台阶面结构，用于装配抵紧于柱塞2与缸体之间的回程弹簧3；滑靴1的圆锥面结构底部设置有通孔，用于将柱塞2的柱状空腔与斜盘上有油孔连通。其中需要说明的是，回程弹簧3抵紧于柱塞2与壳体4之间提供柱塞2回程的弹力。
[0032] 基于上述实施例中提供的滑靴柱塞组件，本发明还提供了一种柱塞泵，该柱塞泵包括上述实施例中任意一种滑靴柱塞组件。由于该柱塞泵采用了上述实施例中的滑靴柱塞组件，所以该柱塞泵的有益效果请参考上述实施例。
[0033] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0034] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
