一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴的制作方法

本发明属于液压元件设计，涉及轴配流径向柱塞泵的配流轴高低压配流静压平衡结构设计、工艺研究制造，具体为一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴。

背景技术：

1、目前，国内性能优良的高端径向柱塞泵产品主要还是依赖进口，进口泵存在价格高、供货周期长、维修难的缺点，而国内尚没有替代产品。面对这种形势，深入开展轴配流径向柱塞泵各摩擦副的设计和工艺研究，促进我国高端液压元件的发展意义深远。

2、轴配流径向柱塞泵的配流轴一侧为高压腔，另一侧为低压腔，配流轴在工作过程中受到很大的径向不平衡力，将配流轴推向一侧，而使另一侧间隙加大，造成摩擦副滑动表面的磨损和泄漏量的增加，致使泵的效率下降，甚至摩擦副表面损坏，为了解决这个问题，必须采取一定的静压平衡措施，在液压元件设计领域最常见的就是采用沟通槽、预升压、预卸压槽的方法，实现配流轴的静压平衡，因此配流轴上的静压平衡结构设计至关重要，它决定了泵在运转过程中是否会因压力冲击而产生严重的气蚀、磨损等损坏，进而严重影响泵的使用寿命。也就是说配流轴上的均压槽、节流槽的结构及参数设计必须通过理论计算与实际试验相结合的方法，并在摩擦副上配以固体润滑涂层，使摩擦副具有很好的自润滑和抗冲击性能，才能极大地提高轴配流径向柱塞泵寿命长、噪音低、抗冲击等性能，这点对于高水基工作介质的泵来说更为重要。

3、现有技术中，轴配流径向柱塞泵产品其配流轴与转子摩擦副属于高速重载摩擦副，全静压平衡设计比较困难，因此泵在高低压转换过程中，配流轴上的静压平衡结构设计是关键，目前配流轴上的左右均压槽均为圆周环槽（图7所示，b为圆周环槽宽度），预卸压和预升压节流口槽分别为一个，整体结构静压平衡效果不佳，造成泵在高压下性能不稳定，配流轴高压区磨损严重，尤其是高水基工作介质，气蚀破坏非常严重，在一定程度上制约了轴配流径向柱塞泵产品的发展。

技术实现思路

1、本发明为解决目前轴配流径向柱塞泵其配流轴整体结构静压平衡效果不佳，造成泵在高压下性能不稳定，配流轴高压区磨损严重的技术问题，提供一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，配流轴上开有高、低压弧槽和高、低压配流窗口，内部开有连通高、低压槽和相应配流窗口的高、低压通道；高、低压弧槽上分别开有压油口和吸油口；高、低压弧槽的左右两侧均开有一道均压槽，均压槽采用圆周弧形环槽，所述圆周弧形环槽呈波浪形环绕配流轴圆周布置，使得均压槽边缘与高、低压弧槽边缘的距离t控制在一个范围值内。

3、本发明设计一种全新的径向柱塞泵高低压配流静压平衡结构，总体结构为配流轴上的左右均压槽均为圆周弧形环槽，同时均压槽边缘与高低压弧槽边缘的距离t控制在一定范围内，使配流轴所受径向力大小随t的变化而变化，弧形环槽所受平衡力明显比圆形槽大，可有效提高配流轴径向液压力的平衡。

4、进一步的，在配流轴圆周上位于高、低压弧槽之间的隔墙区域开有一个与低压弧槽连接的预卸压大节流槽以及一个与高压弧槽连接的预升压节流槽；所述预卸压大节流槽和预升压节流槽位于配流轴圆周上相隔180度的方位上，且预卸压大节流槽和预升压节流槽位于高、低压弧槽底部中心的环形连线上且走向与该环形连线一致；配流轴圆周上在预卸压大节流槽旁还开有与低压弧槽连通的预卸压小节流槽，预卸压小节流槽走向与预卸压大节流槽相同。

5、配流轴上的预卸压槽设计为大小两个节流槽配合结构，预升压槽设计为一个节流槽。节流槽的包角、边长、深度结构尺寸均根据流量不同选用不同的参数，以消除因压力突变而引起的噪声、压力冲击以及对零件的气蚀破坏等。

6、进一步的，高、低压槽之间的隔墙密封带尺寸大于配流轴配套的柱塞直径。

7、配流轴上的隔墙密封带尺寸略大于柱塞直径尺寸，有利于减小泄漏提高泵的容积效率。

8、本发明所述方案，通过圆周弧形环槽有效提高配流轴径向液压力的平衡，并通过大小两个节流槽配合结构以及预升压槽的设计，有效消除因压力突变而引起的噪声、压力冲击以及对零件的气蚀破坏等现象。该方案静压平衡效果佳，使得泵在高压下性能稳定，有效减小配流轴高压区磨损，减小气蚀破坏，提升了轴配流径向柱塞泵产品的发展潜力。

技术特征：

1.一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，配流轴（1）上开有高、低压弧槽和高、低压配流窗口，内部开有连通高、低压槽和相应配流窗口的高、低压通道；高、低压弧槽上分别开有压油口（9）和吸油口（7）；其特征在于，高、低压弧槽的左右两侧均开有一道均压槽，均压槽采用圆周弧形环槽，所述圆周弧形环槽呈波浪形环绕配流轴（1）圆周布置，使得均压槽边缘与高、低压弧槽边缘的距离t控制在一个范围值内。

2.如权利要求1所述的一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，其特征在于，在配流轴（1）圆周上位于高、低压弧槽之间的隔墙区域开有一个与低压弧槽连接的预卸压大节流槽（4）以及一个与高压弧槽连接的预升压节流槽（5）；所述预卸压大节流槽（4）和预升压节流槽（5）位于配流轴（1）圆周上相隔180度的方位上，且预卸压大节流槽（4）和预升压节流槽（5）位于高、低压弧槽底部中心的环形连线上且走向与该环形连线一致；配流轴（1）圆周上在预卸压大节流槽（4）旁还开有与低压弧槽连通的预卸压小节流槽（6），预卸压小节流槽（6）走向与预卸压大节流槽（4）相同。

3.如权利要求2所述的一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，其特征在于，预卸压大节流槽（4）、预升压节流槽（5）和预卸压小节流槽（6）均为三角槽。

4.如权利要求3所述的一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，其特征在于，t为3~7mm，均压槽宽度为2.5mm；预卸压大节流槽（4）和预卸压小节流槽（6）中心间距为2.5mm。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，其特征在于，高、低压槽之间的隔墙密封带（8）尺寸大于配流轴（1）配套的柱塞直径。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，其特征在于，高、低压通道的端部均采用螺堵（10）涂厌氧胶牢固密封。

技术总结
本发明属于液压元件设计技术领域，涉及轴配流径向柱塞泵的配流轴高低压配流静压平衡结构设计、工艺研究制造，具体为一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴。解决了目前轴配流径向柱塞泵其配流轴整体结构静压平衡效果不佳，造成泵在高压下性能不稳定，配流轴高压区磨损严重的技术问题。一种带弧形均压槽的静压平衡配流轴，配流轴上开有高、低压弧槽和高、低压配流窗口，内部开有连通高、低压槽和相应配流窗口的高、低压通道；高、低压弧槽上分别开有压油口和吸油口；高、低压弧槽的左右两侧均开有一道均压槽，均压槽采用圆周弧形环槽，所述圆周弧形环槽呈波浪形环绕配流轴圆周布置，使得均压槽边缘与高、低压弧槽边缘的距离t控制在一个范围值内。

技术研发人员：李秀文,郑海燕,张雅静
受保护的技术使用者：山西平阳重工机械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15