一种闭式柱塞泵的制作方法

本实用新型涉及液压技术领域，特别是涉及一种闭式柱塞泵。

背景技术：

柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

柱塞泵大量应用于工程机械和工业液压设备中，额定压力为400bar，额定压力高，当负载变化过快而柱塞泵本身的压力切断装置无法快速实现压力切断时，压力冲击会高于设计预期，此外，与负载变化过快一起发生的还有马达卡死，此时如果柱塞泵无法尽快控制排量归零，会造成闭式回路低压侧压力降低超过允许值，压力冲击会高于设计预期以及闭式回路低压侧压力降低超过允许值的状况都会造成柱塞泵和马达永久损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述技术问题，提供一种能够在油口压力突然升高、马达卡死情况下，控制排量迅速归零的闭式柱塞泵，延长闭式柱塞泵的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种闭式柱塞泵，包括：

泵壳；

主泵，安装于所述泵壳内，所述主泵用于与发动机的驱动轴相连，且所述主泵内具有斜盘；

第一主油路，与所述主泵相连，所述第一主油路具有第一测压口；

第二主油路，与所述主泵相连，所述第二主油路具有第二测压口；

伺服油缸，安装于所述泵壳内，所述伺服油缸内部设置有活塞，所述活塞将所述伺服油缸内部限定成第一腔室及第二腔室，且所述活塞与所述斜盘的一端相连；

梭阀，用于选出所述第一主油路与所述第二主油路中的高压；

第一逻辑阀，为二位四通阀，所述第一逻辑阀的第一阀口与所述第一测压口连通，所述第一逻辑阀的第二阀口通过第一溢流阀与所述泵壳的内部连通，所述第一逻辑阀的第三阀口与所述梭阀的出油口连通，所述第一逻辑阀的第四阀口与所述第一腔室连通；且常位时，所述第一逻辑阀的四个阀口均不连通，移位后，所述第一逻辑阀的第一阀口连通所述第一逻辑阀的第二阀口、所述第一逻辑阀的第三阀口连通所述第一逻辑阀的第四阀口；

第一支路，其两端分别连接所述第一逻辑阀的第一阀口及所述第一逻辑阀的第二阀口，且所述第一支路上串接有第一阻尼孔；

第二逻辑阀，为二位四通阀，所述第二逻辑阀的第一阀口与所述第二测压口连通，所述第二逻辑阀的第二阀口通过第二溢流阀与所述泵壳的内部连通，所述第二逻辑阀的第三阀口与所述梭阀的出油口连通，所述第二逻辑阀的第四阀口与所述第二腔室连通；且常位时，所述第二逻辑阀的四个阀口均不连通，移位后，所述第二逻辑阀的第一阀口连通所述第二逻辑阀的第二阀口、所述第二逻辑阀的第三阀口连通所述第二逻辑阀的第四阀口；

第二支路，其两端分别连接所述第二逻辑阀的第一阀口及所述第二逻辑阀的第二阀口，且所述第二支路上串接有第二阻尼孔；

其中，所述第一逻辑阀、所述第二逻辑阀、所述第一溢流阀及所述第二溢流阀均安装于所述泵壳的外部，所述梭阀设于所述泵壳的内部或者外部。

作为优选方案，还包括第三阻尼孔及第四阻尼孔，所述第三阻尼孔串接于连通所述第一逻辑阀的第三阀口与所述梭阀的出油口的管路上，

所述第四阻尼孔串接于连通所述第二逻辑阀的第三阀口与所述梭阀的出油口的管路上。

作为优选方案，所述第一溢流阀及所述第二溢流阀内均设置有能够调节开启压力的弹簧。

作为优选方案，所述第一逻辑阀及所述第二逻辑阀均为平衡型常闭逻辑阀。

作为优选方案，所述第一逻辑阀及所述第二逻辑阀内均设置有用于设置压力切断值的弹簧。

作为优选方案，还包括安装于所述泵壳内的补油泵及伺服阀，

所述补油泵用于与发动机的驱动轴相连，

所述伺服阀为三位四通阀，所述伺服阀的第一阀口连通所述第一腔室，所述伺服阀的第二阀口连通所述第二腔室，所述伺服阀的第三阀口连通于所述泵壳的内部，所述伺服阀的第四阀口与所述补油泵的出油口连通；且常位时，所述伺服阀的四个阀口均不连通，移位后，所述伺服阀的第一阀口连通所述伺服阀的第三阀口、所述伺服阀的第二阀口连通所述伺服阀的第四阀口，或者所述伺服阀的第一阀口连通所述伺服阀的第四阀口、所述伺服阀的第二阀口连通所述伺服阀的第三阀口。

作为优选方案，连接所述伺服阀的第一阀口与所述第一腔室之间的管路上串接有第五阻尼孔，连接所述伺服阀的第二阀口与所述第二腔室之间的管路上串接有第六阻尼孔。

作为优选方案，所述伺服阀的第四阀口与所述补油泵的出油口之间通过一控制油路连通，且所述控制油路上串接有过滤器。

本实用新型实施例一种闭式柱塞泵与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型实施例的一种闭式柱塞泵，采用梭阀选出高压油，将高压油通入伺服油缸的第一腔室或第二腔室中，利用高压油克服伺服油缸的弹簧力，快速减小伺服油缸两侧腔室的压力差，使伺服油缸中的活塞回到中位的用时短，从而主泵中斜盘回到中位的时间短，柱塞泵排量归零的时间也就短；此外，可以通过第一逻辑阀和第二逻辑阀分别设置第一主油路和第二主油路泵排量归零的压力切断值，从而能保证在闭式柱塞泵在发生油口压力突然升高、马达卡死时，自动、可靠的迅速控制排量归零，避免柱塞泵和马达永久损坏。

进一步的，闭式柱塞泵还包括第三阻尼孔和第四阻尼孔，调节第三阻尼孔和第四阻尼孔的大小即可以实现调节柱塞泵排量归零的时间，而不必调节伺服油缸上的第五阻尼孔及第六阻尼孔的大小，也就不会影响柱塞泵排量增大的时间，既保护了柱塞泵，避免因为排量增大过快而损坏，又能满足用户对于排量增大时间和排量减小时间的不同需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种闭式柱塞泵的液压原理图。

图中，1、泵壳；2、主泵；3、第一主油路；31、第一测压口；4、第二主油路；41、第二测压口；5、伺服油缸；51、活塞；52、第一腔室；53、第二腔室；6、梭阀；7、第一逻辑阀；8、第一溢流阀；9、第一支路；10、第一阻尼孔；11、第二逻辑阀；12、第二溢流阀；13、第二支路；14、第二阻尼孔；15、第三阻尼孔；16、第四阻尼孔；17、补油泵；18、伺服阀；19、第六阻尼；20、第七阻尼；21、控制油路；22、过滤器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1所示，本实用新型实施例优选实施例提供一种闭式柱塞泵，包括：泵壳1；安装于泵壳1内的主泵2，主泵2用于与发动机的驱动轴相连，且主泵2内具有斜盘；第一主油路3，与主泵2相连，第一主油路3具有第一测压口31；第二主油路4，与主泵2相连，第二主油路4具有第二测压口41；伺服油缸5，安装于泵壳1内，伺服油缸5内部设置有活塞51，活塞51将伺服油缸5内部限定成第一腔室52及第二腔室53，且活塞51与斜盘的一端相连；梭阀6，用于选出第一主油路3与第二主油路4中的高压；第一逻辑阀7，第一逻辑阀7为二位四通阀，第一逻辑阀7的第一阀口与第一测压口31连通，第一逻辑阀7的第二阀口通过第一溢流阀8与泵壳1的内部连通，第一逻辑阀7的第三阀口与梭阀6的出油口连通，第一逻辑阀7的第四阀口与第一腔室52连通；且常位时，第一逻辑阀7的四个阀口均不连通，移位后，第一逻辑阀7的第一阀口连通第一逻辑阀7的第二阀口、第一逻辑阀7的第三阀口连通第一逻辑阀7的第四阀口；第一支路9，其两端分别连接第一逻辑阀7的第一阀口及第一逻辑阀7的第二阀口，且第一支路9上串接有第一阻尼孔10；第二逻辑阀11，第二逻辑阀11为二位四通阀，第二逻辑阀11的第一阀口与第二测压口41连通，第二逻辑阀11的第二阀口通过第二溢流阀12与泵壳1的内部连通，第二逻辑阀11的第三阀口与梭阀6的出油口连通，第二逻辑阀11的第四阀口与第二腔室53连通；且常位时，第二逻辑阀11的四个阀口均不连通，移位后，第二逻辑阀11的第一阀口连通第二逻辑阀11的第二阀口、第二逻辑阀11的第三阀口连通第二逻辑阀11的第四阀口；第二支路13，其两端分别连接第二逻辑阀11的第一阀口及第二逻辑阀11的第二阀口，且第二支路13上串接有第二阻尼孔14；其中，第一逻辑阀7、第二逻辑阀11、第一溢流阀8及第二溢流阀12均安装于泵壳1外部，梭阀6设于泵壳1的内部或者外部。

基于上述技术方案，本实施例中提供一种闭式柱塞泵，当第一主油路3(或第二主油路4)上的第一测压口31(或第二测压口41)的压力突然升高，第一测压口31(或第二测压口41)的压力超过第一溢流阀8(或第二溢流阀12)预先设定的开启值时，油液通过第一溢流阀8(或第二溢流阀12)通入泵壳1的内部，此时，第一逻辑阀7的第二阀口右侧(或第二逻辑阀11的第二阀口左侧)的压力低于第一逻辑阀7的第一阀口左侧(或第二逻辑阀11的第一阀口右侧)的压力，当第一逻辑阀7的第二阀口右侧(或第二逻辑阀11的第二阀口左侧)与第一逻辑阀7的第一阀口左侧(或第二逻辑阀11的第一阀口右侧)的压力差大于预先设定的压力切断值时，第一逻辑阀7(或第二逻辑阀11)开启(即移位)，此时，高压油液依次通过梭阀6的出油口、第一逻辑阀7的第三阀口及第一逻辑阀7的第四阀口，通入伺服油缸5的第一腔室52，(或者高压油液依次通过梭阀6的出油口、第二逻辑阀11的第三阀口及第二逻辑阀11的第四阀口，通入伺服油缸5的第二腔室53)，进行压力卸载，活塞51的位置随之改变，进一步改变主泵2中斜盘的位置，达到带动主泵2中斜盘回到中位，使柱塞泵排量回到零位的目的；此外，第一逻辑阀7、第二逻辑阀11、第一溢流阀8、第二溢流阀12及梭阀6构成外置压力切断装置，其安装方便，成本较低，容易进行设计变更，使用更灵活，能够在油口压力突然升高、马达卡死时，自动、可靠的控制排量迅速归零，避免柱塞泵和马达永久损坏。

优选地，柱塞泵还包括第三阻尼孔15及第四阻尼孔16，第三阻尼孔15串接于连通第一逻辑阀7的第三阀口与梭阀6的出油口的管路上，第四阻尼孔16串接于连通第二逻辑阀11的第三阀口与梭阀6的出油口的管路上。通过调节第三阻尼孔15和第四阻尼孔16的大小即可以实现调节柱塞泵排量归零的时间，而不必调节伺服油缸5上的第六阻尼19及第七阻尼20的大小，从而不会影响柱塞泵排量增大的时间，既保护了柱塞泵，避免因为排量增大过快而损坏，又能满足用户对于排量增大时间和排量减小时间的不同需求。

优选地，第一溢流阀8及第二溢流阀12内均设置有能够调节开启压力的弹簧。当连通第一溢流阀8或第二溢流阀12的管路内的油液压力达到预先设定的开启值时，第一溢流阀8或第二溢流阀12开启。

优选地，第一逻辑阀7及第二逻辑阀11均为平衡型常闭逻辑阀，其在常态时为关闭状态。

优选地，第一逻辑阀7及第二逻辑阀11内均设置有用于设置压力切断值的弹簧。可以预先根据设计需求将阀弹簧的弹簧力设置到一定值，即压力切断值。

优选地，柱塞泵还包括安装于泵壳1内的补油泵17及伺服阀18，补油泵17用于与发动机的驱动轴相连，伺服阀18为三位四通阀，伺服阀18的第一阀口连通第一腔室52，伺服阀18的第二阀口连通第二腔室53，伺服阀18的第三阀口连通于泵壳1的内部，伺服阀18的第四阀口与补油泵17的出油口连通；且常位时，伺服阀18的四个阀口均不连通，移位后，伺服阀18的第一阀口连通伺服阀18的第三阀口、伺服阀18的第二阀口连通伺服阀18的第四阀口，或者伺服阀18的第一阀口连通伺服阀18的第四阀口、伺服阀18的第二阀口连通伺服阀18的第三阀口。伺服阀18能够通过改变伺服油缸5中第一腔室52及第二腔室53内的油液压力，改变活塞51的位置，改变主泵2中斜盘的摆角，进而改变柱塞泵体的排量。

优选地，连接伺服阀18的第一阀口与第一腔室52之间的管路上串接有第五阻尼孔，连接伺服阀18的第二阀口与第二腔室53之间的管路上串接有第六阻尼19孔。通过调节第五阻尼孔及第六阻尼19孔的大小，能够调节柱塞泵体的排量改变所需的时间。

优选地，伺服阀18的第四阀口与补油泵17的出油口之间通过一控制油路21连通，且控制油路21上串接有过滤器22。油液由补油泵17的出油口流经过滤器22最终进入到伺服油缸5内。

本实用新型的工作过程为：其包括两种状态：

1、第一主油路3(或第二主油路4)上的第一测压口31(或第二测压口41)的压力未达到第一溢流阀8(或第二溢流阀12)设定的开启值时的状态：

此时，第一阻尼孔10(或第二阻尼孔14)两侧的压差相等，第一溢流阀8(或第二溢流阀12)处于关闭状态，第一逻辑阀7(或第二逻辑阀11)处于常位(即截止位)状态，闭式柱塞泵的排量可以通过伺服阀18进行自由调节；

2、第一主油路3(或第二主油路4)上的第一测压口31(或第二测压口41)的压力达到了第一溢流阀8(或第二溢流阀12)设定的开启值时的状态：

当出现第一测压口31(或第二测压口41)的压力突然升高，马达卡死情况时，此时，第一测压口31(或第二测压口41)的压力达到第一溢流阀8(或第二溢流阀12)设定的开启值，第一溢流阀8(或第二溢流阀12)开启，油液通过第一溢流阀8(或第二溢流阀12)流入泵壳1的内部，与此同时，第一阻尼孔10右侧(或第二阻尼孔14左侧)的压力降低，当第一阻尼孔10(或第二阻尼孔14)两侧的压差大于第一逻辑阀7(或第二逻辑阀11)设置的压力切断值时，第一逻辑阀7(或第二逻辑阀11)移位(即切换到流通位)，利用柱塞泵内的梭阀6，选取第一主油路3及第二主油路4中压力较高的主油路，压力较高的主油路依次通过梭阀6的出油口、第三阻尼孔15及第一逻辑阀7通入伺服油缸5的第一腔室52(或压力较高的主油路依次通过梭阀6的出油口、第四阻尼孔16及第二逻辑阀11通入伺服油缸5的第二腔室53)，进行压力卸载，使得伺服油缸5的活塞51回到中位，进一步带动主泵2中斜盘回到中位，最终实现柱塞泵排量归零的目的。通过更改第三阻尼孔15及第四阻尼孔16的大小可调节闭式柱塞泵压力切断的反应速度。

使用时，在某些工况下，比如数控机床等马达频繁正反转的场合，可通过本实用新型实施例提供的闭式柱塞泵，利用外置压力切断装置，通过高压油给伺服油缸5活塞51两侧的第一腔室52或第二腔室53中的低压侧腔室加压，利用柱塞泵的系统高压来平衡控制压力，从而自动控制排量迅速归零，防止柱塞泵损坏。

综上，本实用新型实施例提供一种闭式柱塞泵，其能够利用外置压力切断装置，在油口压力突然升高、马达卡死时，自动、可靠的控制排量迅速归零，避免柱塞泵和马达永久损坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。