一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵的制作方法
【专利摘要】一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，该泵中平行布置了两列柱塞组，充分利用了泵内的空间，该泵通过五星轮传动系统进行运动转化，传动环节均为滚动摩擦，摩擦力小，简洁可靠；该泵输出能力是所有柱塞缸输出的综合，因此排量较大，且多缸共同工作时，各个缸的输出峰谷值互相弥补，能够显著地降低总的流量波动；该泵的柱塞组通过螺钉从外部安装在泵体上，能够实现快速的拆卸，便于安装和维修，该泵的油路中活动部分多采用标准的导向环、密封圈组合密封，密封可靠，利于提高泵的容积效率。
【专利说明】一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵
【技术领域】
[0001]本发明属于径向柱塞液压泵【技术领域】，具体涉及一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵。
【背景技术】
[0002]液压泵作用是为液压系统提供具有一定承载能力的压力油，液压泵内部传动结构之间的摩擦和流道中液压油的泄露，是液压泵工作时产生能量损失的主要原因，因此研制一种内部摩擦阻力小，密封性能好的液压泵是提高系统能量利用率的有效手段。
[0003]径向柱塞泵以流量大、磨损小、容积效率高的优点在压铸、注塑、锻压等高压作业的液压系统中被广泛应用。传动的径向柱塞泵一般米用曲柄连杆机构，多为单缸、双缸、三缸结构。输出流量有限，且波动较大。由于传动采用曲柄连杆机构，其中摩擦环节较多，因此阻力损失多，且不利于提高偏心轴等零部件的使用寿命。传统的轴配油式径向柱塞液压泵，由于柱塞腔和配流轴之间的油液流动过程需穿过多个相对运动的配合面，因此为了降低面摩擦副之间的阻力，就要牺牲一定的密封性能。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本发明在于提出一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，具有结构紧凑、传动简单、输出流量大、流量波动小、便于维修以及容积效率高的优点 。
[0005]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:.[0006]一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，包括泵体28，在泵体28上，共安装有十组柱塞组4，分成两列平行布置，每列的五个柱塞组4呈放射状均布，每组柱塞组4包括柱塞缸压盖1、柱塞缸筒2和柱塞3，柱塞缸压盖I女装在柱塞缸筒2底部，柱塞3从柱塞缸筒2的另一端插入，在柱塞缸筒2内直线运动，用螺钉穿过柱塞缸压盖I和柱塞缸筒2上的法兰，并旋入泵体28上的螺纹孔，实现柱塞组4在泵体28上的连接；
[0007]五星轮传动系统19也呈双列布置，安装在泵体28内部的偏心轴7的偏心部分上，并分别与对应位置的柱塞组4连接，五星轮传动系统19包括五星轮15、第一滚动轴承13、第二滚动轴承17、第一五星轮端盖12、第二五星轮端盖18以及第一弹簧挡圈14、第二弹簧挡圈16和滚针25，五星轮15安装在偏心轴7上，靠第一滚动轴承13和第二滚动轴承17支承，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18分别安装在五星轮15两侧，并用螺栓贯穿锁紧，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18内部的止口压在第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承外圈上，第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承内圈分别压在偏心轴7上安装的第一弹簧挡圈14和第二弹簧挡圈16上，五星轮15的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针25，滚针25能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上都有凸缘26，凸缘26将所有的滚针25封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18外缘的回程压边27扣住柱塞3底部的方形法兰，将柱塞3抵在滚针25上，实现柱塞3与五星轮传动系统19的连接；五星轮15的径向上还均布地开有五个辐射状通孔，通孔为长圆孔；
[0008]配油导管系统20也呈双列布置，安装在偏心轴7的偏心部分中部的细轴段上，该轴段的外柱面是与转动中心同心的圆柱面，配油导管系统20包括第一配油环片35、两个第二配油环片34和五个配油导管29，第一配油环片35和两个第二配油环片34用铰制孔螺栓连接,组成一个环状零件,其内部为一个完整的圆柱面,与配流轴偏心部分的中部轴段配合，配油导管系统20的各个配油导管29 —端插在第一配油环片35、第二配油环片34上开设的各个配油导管插孔36内，另一端分别穿过五星轮15上的五星轮辐射状通孔37、对应柱塞3的中心通孔以及柱塞缸压盖I中心的通孔，其露出部分用圆螺母锁紧固定。
[0009]偏心轴7两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒11、第三滚动轴承10、第二定位套筒9和第四滚动轴承8，偏心轴7靠第三滚动轴承10和第四滚动轴承8支承在第一泵端盖5和第二泵端盖21上，第一泵端盖5和第二泵端盖21分别安装在泵体28的两侧，用螺钉固定，第一轴端压盖6安装在第一泵端盖5上,第一轴端压盖6上的止口压住这一侧的第四滚动轴承8的外圈，另一侧的第四滚动轴承8的外圈被第二泵端盖21内部的台肩压紧，第二轴端压盖23安装在第二泵端盖21上，将偏心轴7上的轴向孔口封住。
[0010]偏心轴7的偏心部分中部的较细轴段上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽30和第一压油槽33为一组，位于同一个偏心部分上，第二吸油槽41和第二压油槽38为一组，位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴7的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，偏心轴7上还开有第一吸油轴孔31、第一压油轴孔32、第二吸油轴孔40和第二压油轴孔39，这四个轴孔以偏心轴7的转动中心为中心均布，其分布半径约为偏心轴7上最小半径的一半，且第一吸油轴孔31与第二吸油轴孔40相差180°，第一压油轴孔32与第二压油轴孔39相差180°，第一吸油第一吸油轴孔31和第一压油轴孔32分别与第一吸油槽30和第一压油槽33通过径向孔连通，第二吸油轴孔40和第二压油轴孔39分别与第二吸油槽41和第二压油槽38连通；偏心轴7与第二泵端盖21配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔31和第二吸油轴孔40连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔32和第二压油轴孔39连通，通过上述环槽，使进油口 22与第一吸油轴孔31和第二吸油轴孔40连通，出油口 24与第一压油轴孔32和第二压油轴孔39连通。
[0011]柱塞3与柱塞缸筒2内壁之间、配油导管29与柱塞3的中心孔之间以及配油导管29与配油导管插孔36之间都通过安装导向环和方形密封圈实现导向和密封。
[0012]柱塞缸压盖I与柱塞缸筒2之间、配油导管29与柱塞缸压盖I之间通过O型圈?封。
[0013]所述的柱塞组4、五星轮传动系统19和配油导管系统20采用单列结构。
[0014]本发明具有以下优点:
[0015]I)结构紧凑，传动简单。该泵中平行布置了两列柱塞组4，共十组柱塞组4，充分利用了泵内的空间。该泵通过五星轮传动系统19进行运动转化，传动环节均为滚动摩擦，摩擦力小，简洁可靠。
[0016]2)输出流量大，流量波动小。该泵柱塞3腔直径较大，数目多，其输出能力是所有柱塞3缸输出的综合，因此排量较大，且多缸共同工作时，各个缸的输出峰谷值互相弥补，能够显著地降低总的流量波动。
[0017]3)维修方便。该泵的柱塞组4通过螺钉从外部安装在泵体28上，能够实现快速的拆卸，便于安装和维修，而且柱塞组4是独立于泵体28的零件，还具有加工简单、成本低的优点。
[0018]4)密封可靠、容积效率高。该泵的油路中活动部分多采用标准的导向环、密封圈组合密封，密封可靠，利于提高泵的容积效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的轴向剖视图。
[0020]图2为本发明图1的A-A截面的剖视图。
[0021]图3为本发明图1的B-B截面的首I]视图。
[0022]图4为本发明图1的C-C截面的剖视图。
[0023]图5为本发明图1的D-D截面的剖视图。
[0024]图6为本发明图2中偏心轴7转过90°后的视图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0026]参照图1和图2，一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，包括泵体28，在泵体28上，共安装有十组柱塞组4，分成两列平行布置，每列的五个柱塞组4呈放射状均布，每组柱塞组4包括柱塞缸压盖1、柱塞缸筒2和柱塞3，柱塞缸压盖I安装在柱塞缸筒2底部，柱塞3从柱塞缸筒2的另一端插入，可在柱塞缸筒2内直线运动，用螺钉穿过柱塞缸压盖I和柱塞缸筒2上的法兰，并旋入泵体28上的螺纹孔，实现柱塞组4在泵体28上的连接。
[0027]参照图1和图2，五星轮传动系统19也呈双列布置，安装在泵体28内部的偏心轴7的偏心部分上，并分别与对应位置的柱塞组4连接，五星轮传动系统19包括五星轮15、第一滚动轴承13、第二滚动轴承17、第一五星轮端盖12、第二五星轮端盖18以及第一弹簧挡圈14、第二弹簧挡圈16和滚针25，五星轮15安装在偏心轴7上，靠第一滚动轴承13和第二滚动轴承17支承，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18分别安装在五星轮15两侧，并用螺栓贯穿锁紧，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18内部的止口压在第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承外圈上，第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承内圈分别压在偏心轴7上安装的第一弹簧挡圈14和第二弹簧挡圈16上，五星轮15的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针25，滚针25能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上都有凸缘26,凸缘26将所有的滚针25封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18外缘的回程压边27扣住柱塞3底部的方形法兰，将柱塞3抵在滚针25上，实现柱塞3与五星轮传动系统19的连接；五星轮15的径向上还均布地开有五个辐射状通孔，通孔为长圆孔。
[0028]参照图1和图2,配油导管系统20也呈双列布置,安装在偏心轴7的偏心部分中部的较细轴段上，该轴段的外柱面是与转动中心同心的圆柱面，配油导管系统20包括第一配油环片35、两个第二配油环片34和五个配油导管29，第一配油环片35和两个第二配油环片34用铰制孔螺栓连接，组成一个环状零件，其内部为一个完整的圆柱面，与配流轴偏心部分的中部轴段配合，配油导管系统20的各个配油导管29 —端插在第一配油环片35、第二配油环片34上开设的各个配油导管插孔36内，此端无轴轴向的定位，另一端分别穿过五星轮15上的五星轮辐射状通孔37、对应柱塞3的中心通孔以及柱塞缸压盖I中心的通孔，其露出部分用圆螺母锁紧固定。配油导管29插入柱塞3腔的一段上，开有两个以上的孔洞，孔洞位置向外不高于柱塞缸压盖1，向内不低于柱塞3的中心孔内安装的导向环、密封圈等元件，通过配油导管系统20，可以将柱塞3腔中的油液引到配油轴上。
[0029]参照图1、图2和图3，偏心轴7的偏心部分中部的较细轴段上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽30和第一压油槽33为一组，位于同一个偏心部分上，第二吸油槽41和第二压油槽38为一组，位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴7的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，当偏心轴7转动时，圆弧槽与配油导管系统20中的配油导管29通孔交替的联通，偏心轴7上还开有第一吸油轴孔31、第一压油轴孔32、第二吸油轴孔40和第二压油轴孔39，这四个轴孔以偏心轴7的转动中心为中心均布，其分布半径约为偏心轴7上最小半径的一半，且第一吸油轴孔31与第二吸油轴孔40相差180°，第一压油轴孔32与第二压油轴孔39相差180°，第一吸油轴孔31和第一压油轴孔32分别与第一吸油槽30和第一压油槽33通过径向孔连通，第二吸油轴孔40和第二压油轴孔39分别与第二吸油槽41和第二压油槽38连通；参照图1、图4和图5，偏心轴7与第二泵端盖21配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，进行隔离，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔31和第二吸油轴孔40连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔32和第二压油轴孔39连通，通过上述环槽，使进油口 22与第一吸油轴孔31和第二吸油轴孔40连通，出油口 24与第一压油轴孔32和第二压油轴孔39连通。
[0030]参照图1，偏心轴7两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒11、第三滚动轴承10、第二定位套筒9和第四滚动轴承8，偏心轴7靠第三滚动轴承10和第四滚动轴承8支承在第一泵端盖5和第二泵端盖21上，第一泵端盖5和第二泵端盖21分别安装在泵体28的两侧，用螺钉固定，第一轴端压盖6安装在第一泵端盖5上，第一轴端压盖6上的止口压住这一侧的第四滚动轴承8的外圈，另一侧的第四滚动轴承8的外圈被第二泵端盖21内部的台肩压紧，第二轴端压盖23安装在第二泵端盖21上，将偏心轴7上的轴向孔口封住。
[0031]柱塞3与柱塞缸筒2内壁之间、配油导管29与柱塞3的中心孔之间以及配油导管29与配油导管插孔36之间都通过安装导向环和方形密封圈实现导向和密封。
[0032]柱塞缸压盖I与柱塞缸筒2之间、配油导管29与柱塞缸压盖I之间通过O型圈?封。
[0033]本发明的工作原理为:
[0034]参照图2，原动机带动偏心轴7转动，偏心部分通过第一滚动轴承13、第二滚动轴承17将动力传递给五星轮15，使五星轮15绕转动中心转动，由于与五星轮15联结的柱塞3不转动，且柱塞3底面与五星轮15的各边贴紧，因此五星轮15不发生自转，五星轮15的运动带动柱塞3在各自的腔内作直线往复运动，柱塞3与五星轮15接触的平面间存在相对滑动，通过所安装的滚针25的滚动降低摩擦阻力，五星轮15推动柱塞3入柱塞腔时，推力由滚针25传递，五星轮15带动柱塞3回程时，回程力由五星轮15上安装的第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上的回程压边27施予；在五星轮15运动时，配油导管系统20不随之运动，五星轮15上的辐射状通孔是长圆孔，能够保证在它们之间发生相对运动时，不会相互干涉。
[0035]参照图2，偏心轴7按图中所示方向转动时，此时刻，处于图中左侧的各个柱塞3被压入柱塞腔，柱塞腔容积减小，各腔中的油液通过配油导管29上开设的孔洞进入配油导管29，从另一端流出，此时配油导管29恰好与第一压油槽33连通，因此油液通过第一压油轴孔32后从出油口 24排出；处于图中右侧的各个柱塞3被从柱塞腔拉出，柱塞腔容积增大，此时对应位置的配油导管29与第一吸油槽30连通，因此油液从进油口 22流入偏心轴7上的轴向油孔后，经第一吸油槽30进入配油导管29，并从配油导管29上的孔洞进入柱塞腔实现吸油；当偏心轴7转过一定角度后，柱塞腔的吸油或者压油状态也随之改变，且与偏心轴7的转动匹配，图6为偏心轴7相对于图1中的状态，转过90°后的各个柱塞3的状态；在平行设置的另一组结构中，其工作原理相同；十个柱塞3同时工作，就能连续不断地从邮箱中吸入液压油，然后从出油口 24排出，供给液压系统。
[0036]所述的柱塞组4、五星轮传动系统19和配油导管系统20也能够采用单列结构。
【权利要求】
1.一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，包括泵体(28)，其特征在于:在泵体(28)上共安装有十组柱塞组(4)，分成两列平行布置，每列的五个柱塞组(4)呈放射状均布，每组柱塞组(4)包括柱塞缸压盖(I )、柱塞缸筒(2)和柱塞(3)，柱塞缸压盖(I)安装在柱塞缸筒(2)底部，柱塞(3)从柱塞缸筒(2)的另一端插入，在柱塞缸筒(2)内直线运动，用螺钉穿过柱塞缸压盖(I)和柱塞缸筒(2)上的法兰，并旋入泵体(28)上的螺纹孔，实现柱塞组(4)在泵体(28)上的连接； 五星轮传动系统(19)也呈双列布置，安装在泵体(28)内部的偏心轴(7)的偏心部分上，并分别与对应位置的柱塞组(4)连接，五星轮传动系统(19)包括五星轮(15)、第一滚动轴承(13)、第二滚动轴承(17)、第一五星轮端盖(12)、第二五星轮端盖(18)以及第一弹簧挡圈(14)、第二弹簧挡圈(16)和滚针(25)，五星轮(15)安装在偏心轴(7)上，靠第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(17)支承，第一五星轮端盖(12)和第二五星轮端盖(18)分别安装在五星轮(15)两侧，并用螺栓贯穿锁紧，第一五星轮端盖(12)和第二五星轮端盖(18)内部的止口压在第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(17)的轴承外圈上，第一滚动轴承(13)和第二滚动轴承(17)的轴承内圈分别压在偏心轴(7)上安装的第一弹簧挡圈(14)和第二弹簧挡圈(16)上，五星轮(15)的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针(25)，滚针(25)能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖(12)和第二五星轮端盖(18)上都有凸缘(26)，凸缘(26)将所有的滚针(25)封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖(12)和第二五星轮端盖(18)外缘的回程压边(27)扣住柱塞(3)底部的方形法兰，将柱塞(3)抵在滚针(25)上，实现柱塞(3)与五星轮传动系统(19)的连接；五星轮(15)的径向上还均布地开有五个辐射状通孔，通孔为长圆孔； 配油导管系统(20)也呈双列布置，安装在偏心轴(7)的偏心部分中部的细轴段上，该轴段的外柱面是与转动中心同心的圆柱面，配油导管系统(20)包括第一配油环片(35)、两个第二配油环片(34)和五个配油导管(29)，第一配油环片(35)和两个第二配油环片(34)用铰制孔螺栓连接，组成一个环状零件`，其内部为一个完整的圆柱面，与配流轴偏心部分的中部轴段配合，配油导管系统(20)的各个配油导管(29) —端插在第一配油环片(35)、第二配油环片(34)上开设的各个配油导管插孔(36)内，另一端分别穿过五星轮(15)上的五星轮辐射状通孔(37)、对应柱塞(3)的中心通孔以及柱塞缸压盖(I)中心的通孔，其露出部分用圆螺母锁紧固定。
2.根据权利要求1所述的一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，其特征在于:偏心轴(7)两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒(11)、第三滚动轴承(10)、第二定位套筒(9)和第四滚动轴承(8)，偏心轴(7)靠第三滚动轴承(10)和第四滚动轴承(8)支承在第一泵端盖(5 )和第二泵端盖(21)上，第一泵端盖(5 )和第二泵端盖(21)分别安装在泵体(28)的两侧，用螺钉固定，第一轴端压盖(6)安装在第一泵端盖(5)上，第一轴端压盖(6 )上的止口压住这一侧的第四滚动轴承(8 )的外圈，另一侧的第四滚动轴承(8 )的外圈被第二泵端盖(21)内部的台肩压紧，第二轴端压盖(23)安装在第二泵端盖(21)上，将偏心轴(7)上的轴向孔口封住。
3.根据权利要求1所述的一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，其特征在于:偏心轴(7)的偏心部分中部的细轴段上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽(30)和第一压油槽(33)为一组，位于同一个偏心部分上，第二吸油槽(41)和第二压油槽(38)为一组，位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴(7)的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，偏心轴(7)上还开有第一吸油轴孔(31)、第一压油轴孔(32)、第二吸油轴孔(40)和第二压油轴孔(39)，这四个轴孔以偏心轴(7)的转动中心为中心均布，其分布半径为偏心轴(7)上最小半径的一半，且第一吸油轴孔(31)与第二吸油轴孔(40)相差180。，第一压油轴孔(32)与第二压油轴孔(39)相差180°，第一吸油轴孔(31)和第一压油轴孔(32)分别与第一吸油槽(30)和第一压油槽(33)通过径向孔连通，第二吸油轴孔(40)和第二压油轴孔(39)分别与第二吸油槽(41)和第二压油槽(38)连通；偏心轴(7)与第二泵端盖(21)配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔(31)和第二吸油轴孔(40)连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔(32)和第二压油轴孔(39)连通，通过上述环槽，使进油口(22)与第一吸油轴孔(31)和第二吸油轴孔(40)连通，出油口(24)与第一压油轴孔(32)和第二压油轴孔(39)连通。
4.根据权利要求1所述的一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，其特征在于:柱塞(3)与柱塞缸筒(2)内壁之间、配油导管(29)与柱塞(3)的中心孔之间以及配油导管(29)与配油导管插孔(36)之间都通过安装导向环和方形密封圈实现导向和密封。
5.根据权利要求1所述的一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，其特征在于:柱塞缸压盖(I)与柱塞缸筒(2)之间、配油导管(29)与柱塞缸压盖(I)之间通过O型圈密封。
6.根据权利要求1所述的一种采用配油导管配油的轴配流式径向柱塞液压泵，其特征在于:所述的柱塞组(4)、五星轮传动系`统(19)和配油导管系统(20)采用单列结构。
【文档编号】F04B1/04GK103758720SQ201310491895
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】赵升吨, 郭桐, 张晨阳, 刘辰, 韩晓兰 申请人:西安交通大学