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一种用于超高压轴向 斜盘 柱塞 泵的柱塞副结构

阅读：1025发布：2020-05-22

专利汇可以提供一种用于超高压轴向斜盘柱塞泵的柱塞副结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于超高压轴向柱塞泵的柱塞副结构，包括缸体，于所述缸体内分别开设用于安装第一柱塞的第一柱塞孔及用于安装第二柱塞的第二柱塞孔，第一柱塞伸入第一柱塞孔的一端通过压紧螺母与第二柱塞伸入第一柱塞孔的一端配合。本发明结构简单、使用方便，第二柱塞在第二柱塞孔内压缩工作介质时不受或者受到极小的法向压力作用，而斜盘作用于第一柱塞球形端的法向力由第一柱塞孔作用于第一柱塞的法向力平衡，由于第一柱塞的直径大于小柱塞的直径，因此第一柱塞、第一柱塞孔之间的法向压力会被降低至允许水平，保证了第一柱塞副、第二柱塞副的磨损速率均被控制在正常水平。，下面是一种用于超高压轴向斜盘柱塞泵的柱塞副结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于超高压轴向斜盘柱塞泵的柱塞副结构，其特征在于：包括斜盘、柱塞副、缸体(4)，于所述缸体(4)内分别开设用于安装第一柱塞(3)的第一柱塞孔(401)及用于安装第二柱塞(5)的第二柱塞孔(402)，第一柱塞(3)伸入第一柱塞孔(401)的一端通过压紧螺母(7)与第二柱塞(5)伸入第一柱塞孔(401)的一端配合，所述第一柱塞(3)的直径大于第二柱塞(5)，当第二柱塞(5)在第二柱塞孔(402)内压缩工作介质时候，第一柱塞(3)与第一柱塞孔(401)的接触面积大于第二柱塞(5)与第二柱塞孔(402)的接触面积；所述第一柱塞(3)未伸入第一柱塞孔(401)的一端为球形端并与斜盘接触，所述第一柱塞(3)伸入第一柱塞孔(401)的一端开设用于螺接压紧螺母(7)的内螺纹孔(302)及用于抵接第二柱塞(5)伸入第一柱塞孔(401)一端的台阶孔(301)；于所述缸体(4)上还开设与第一柱塞孔(401)相连通的小孔(6)，所述小孔(6)另一端与泵壳体内部相通，所述小孔(6)的中轴线与第一柱塞孔(401)的中轴线互为垂直，所述小孔(6)未与第一柱塞孔(401)连接的一端与柱塞泵的泵体内部连通。
2.如权利要求1所述的一种用于超高压轴向斜盘柱塞泵的柱塞副结构，其特征在于：所述第二柱塞(5)包括一圆柱部(502)，于所述圆柱部(502)的一端向外延伸形成凸缘(503)，于所述凸缘(503)的上棱边及下棱缘分别设置倒角(501)，所述凸缘(503)为圆形凸缘。
3.如权利要求2所述的一种用于超高压轴向斜盘柱塞泵的柱塞副结构，其特征在于：压紧螺母(7)为圆环形，于压紧螺母(7)的外圈开设外螺纹(701)，在所述压紧螺母(7)的中心处开设内圆孔(702)，所述内圆孔(702)的孔径比所述圆柱部(502)的直径大0.04～0.2mm。

说明书全文

一种用于超高压轴向斜盘 柱塞 泵的柱塞副结构

技术领域

[0001] 本发明涉及流体传动与液压传动技术领域，尤其涉及一种用于超高压轴向柱塞泵的柱塞副结构。

背景技术

[0002] 工程液压领域不少应用需要液压泵的最高工作压力可以达到超高压等级，而轴向柱塞泵是液压泵实现超高压输出的较为理想结构，轴向柱塞泵寿命主要取决于三大关键摩擦副的寿命，柱塞/缸孔摩擦副是轴向柱塞泵的三大关键摩擦副之一。柱塞副是轴向柱塞泵的核心部件，现有柱塞副结构如图1所示，包括柱塞1和缸体孔2，当柱塞1在缸体孔2内压缩工作介质时，由于斜盘具备一定倾角，柱塞1和缸体孔2间存在法向力，此时柱塞外表面和缸孔内表面构成法向压力作用下的一对摩擦副，这会导致柱塞和缸体孔的磨损，降低泵的容积效率，制约泵的寿命。柱塞与缸体孔间的法向压力与轴向柱塞泵的工作压力成正相关，因此对于超高压轴向柱塞泵，如果采用传统柱塞副结构，其柱塞和缸体孔磨损速率会显著高于普通轴向柱塞泵，这对泵的可靠性和寿命而言是极其不利的。

发明内容

[0003] 本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种用于超高压轴向柱塞泵的柱塞副结构，其能够减小超高压轴向柱塞泵柱塞和缸体之间的法向压力，使其降低至可接受水平从而使得超高压轴向柱塞泵的柱塞和缸体孔磨损速率降低至允许水平，提高超高压轴向柱塞泵的寿命。

[0004] 本发明所采用的技术方案如下：

[0005] 一种用于超高压轴向柱塞泵的柱塞副结构，包括缸体，于所述缸体内分别开设用于安装第一柱塞的第一柱塞孔及用于安装第二柱塞的第二柱塞孔，第一柱塞伸入第一柱塞孔的一端通过压紧螺母与第二柱塞伸入第一柱塞孔的一端配合。

[0006] 其进一步技术方案在于：

[0007] 于所述缸体上还开设与第一柱塞孔相连通的小孔，所述小孔另一端与泵壳体内部相通，所述小孔的中轴线与第一柱塞孔的中轴线互为垂直；

[0008] 所述第一柱塞未伸入第一柱塞孔的一端为球形端，所述第一柱塞伸入第一柱塞孔的一端开设用于螺接压紧螺母的内螺纹孔及用于抵接第二柱塞伸入第一柱塞孔一端的台阶孔；

[0009] 所述第二柱塞包括一圆柱部，于所述圆柱部的一端向外延伸形成凸缘，于所述凸缘的上棱边及下棱缘分别设置倒角，所述凸缘为圆形凸缘；

[0010] 压紧螺母为圆环形，于压紧螺母的外圈开设外螺纹，在所述压紧螺母的中心处开设内圆孔，所述内圆孔的孔径比所述圆柱部的直径大0.04～0.2mm。

[0011] 本发明的有益效果如下：

[0012] 本发明结构简单、使用方便，第二柱塞在第二柱塞孔内压缩工作介质时不受或者受到极小的法向压力作用，而斜盘作用于第一柱塞球形端的法向力由第一柱塞孔作用于第一柱塞的法向力平衡，由于第一柱塞的直径大于第二柱塞的直径，因此第一柱塞、第一柱塞孔之间的法向压力会被降低至允许水平，保证了第一柱塞副、第二柱塞副的磨损速率均被控制在正常水平。附图说明

[0013] 图1为现有柱塞副的结构示意图。

[0014] 图2为本发明中缸体与第一柱塞、第二柱塞连接的结构示意图。

[0015] 图3为本发明中第一柱塞的结构示意图。

[0016] 图4为本发明中第二柱塞的结构示意图。

[0017] 图5为本发明中压紧螺母的结构示意图。

[0018] 图6为本发明中各结构的受力分布示意图。

[0019] 其中：1、柱塞；2、缸体孔；3、第一柱塞；301、台阶孔；302、内螺纹孔； 303、台阶面；4、缸体；401、第一柱塞孔；402、第二柱塞孔；5、第二柱塞； 501、倒角；502、圆柱部；503、凸缘；6、小孔；7、压紧螺母；701、外螺纹； 702、内圆孔。

具体实施方式

[0020] 下面说明本发明的具体实施方式。

[0021] 如图2所示，一种用于超高压轴向柱塞泵的柱塞副结构包括缸体4、于缸体 4内分别开设用于安装第一柱塞3的第一柱塞孔401及用于安装第二柱塞5 的第二柱塞孔402，上述第一柱塞孔401与第二柱塞孔402连通形成阶梯孔，第一柱塞3伸入第一柱塞孔401的一端通过压紧螺母7与第二柱塞5伸入第一柱塞孔401的一端配合。于缸体4上还开设与第一柱塞孔401相连通的小孔6，小孔6的中轴线与第一柱塞孔401的中轴线互为垂直，小孔6未与第一柱塞孔401连接的一端与泵体内部连通。

[0022] 如图2、图3所示，第一柱塞3未伸入第一柱塞孔401的一端为球形端，于第一柱塞3伸入第一柱塞孔401的一端按序开设用螺接压紧螺母7的内螺纹孔302及用于抵接第二柱塞5伸入第一柱塞孔401一端的台阶孔301，如图 4所示，第二柱塞5包括一圆柱部502，于圆柱部502的一端向外延伸形成凸缘503，于凸缘503的上棱边及下棱缘分别设置倒角501，凸缘
503为圆形凸缘。如图5所示，压紧螺母7为圆环形，于压紧螺母7的外圈开设外螺纹701，在压紧螺母7的中心处开设内圆孔702，内圆孔702的孔径比圆柱部502的直径大0.04～0.2mm。

[0023] 本发明的具体装配方式如下：

[0024] 如图2所示，第二柱塞5带有圆柱部502的一端穿过压紧螺母7的内圆孔 702并伸入第二柱塞孔402内，第二柱塞5带有凸缘503的一端伸入第一柱塞孔401内并与第一柱塞3的台阶孔301的孔底相抵接，然后将压紧螺母7 与第一柱塞3内的内螺纹孔302 螺纹连接，直至压紧螺母7与台阶孔301 的台阶面303抵接，由此实现将第二柱塞5的凸缘503锁定于第一柱塞3 的台阶孔301内。

[0025] 本发明的具体工作过程如下：

[0026] 当第二柱塞5在第二柱塞孔402内压缩工作介质时，由工作介质对第二柱塞 5产生轴向压力P，由于第一柱塞3的球形端与斜盘接触，因此在第一柱塞 3的球形端产生了垂直于斜盘的力F，该力F形成了垂向分力N及水平分力 F1，该垂向分力N与第一柱塞3、第二柱塞5的轴线相垂直，该垂向分力N 由第一柱塞孔401对第一柱塞3产生的第一正压力N1及第二正压力N2平衡，由于第一柱塞3的直径较大，因此第一柱塞3与第一柱塞孔401的接触面积大于第二柱塞5与第二柱塞孔402的接触面积，因此由第二柱塞5压缩工作介质所产生、第一柱塞孔401内表面和第一柱塞1外表面之间的法向压力被降低至允许水平，小孔6的布置使第一柱塞3在第一柱塞孔401内往复运动时，其与第一柱塞孔401之间不会形成密闭容腔。

[0027] 以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

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