[發(fā)明專利]一種基于串聯(lián)泵轉(zhuǎn)位角的低噪音軸向柱塞泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110393825.0
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102434415A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐兵;張軍輝;楊華勇;葉紹干
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F04B1/22
• 分類號: F04B1/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種軸向柱塞泵，尤其涉及一種基于串聯(lián)泵轉(zhuǎn)位角的低噪音軸向柱塞泵。

背景技術(shù)

軸向柱塞泵由于具有工作壓力高、功率密度大、變量控制方便等優(yōu)點，是液壓傳動系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的核心動力元件，但是也存在噪聲大等顯著缺點，隨著綠色環(huán)保成為社會發(fā)展的一大主題，對于降低軸向柱塞泵工作噪聲等級的要求日益迫切。軸向柱塞泵的噪聲分為流體噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲，流體噪聲的激振源是泵出口的流量脈動，軸向柱塞泵幾何流量脈動隨著柱塞個數(shù)增加而降低，但是受結(jié)構(gòu)限制，現(xiàn)有軸向柱塞泵的柱塞個數(shù)普遍為9個，最多為11個，而且在配流盤結(jié)構(gòu)、油液壓縮性以及摩擦副泄漏量的影響下，泵出口實際流量脈動遠(yuǎn)大于理想值；結(jié)構(gòu)噪聲的激振源是軸向柱塞泵內(nèi)部壓力沖擊，其外在可測變現(xiàn)形式是主軸轉(zhuǎn)矩的脈動幅值。

根據(jù)降噪原理，現(xiàn)有軸向柱塞泵減振降噪方法可以分為降低激振源幅值和阻斷激振源傳遞路徑。前者集中在配流結(jié)構(gòu)研究，達(dá)到實際應(yīng)用的主要是配流盤結(jié)構(gòu)過渡區(qū)優(yōu)化，包括各種形式的阻尼槽、阻尼孔和錯配角等，以及最新應(yīng)應(yīng)用于部分軸向柱塞泵的預(yù)壓縮容腔。后者主要是結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高殼體剛度，以及在泵出口增加流量脈動吸收器。但是軸向柱塞泵滿載時的噪聲等級依然維持在80分貝左右，作為一種噪聲污染，極大限制了其應(yīng)用場合，而且部分新型配流結(jié)構(gòu)和流量脈動吸收器極大增加了軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及成本，所以關(guān)于軸向柱塞泵減振降噪依然是相關(guān)研究機(jī)構(gòu)研究難點和重點，亟需設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單而且能大幅度降低軸向柱塞泵噪聲等級的減振降噪結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于串聯(lián)泵轉(zhuǎn)位角的低噪聲軸向柱塞泵，本發(fā)明能夠顯著降低軸向柱塞泵的流量脈動，從而降低軸向柱塞泵噪聲等級。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于串聯(lián)泵轉(zhuǎn)位角的軸向柱塞泵，它包括：主軸、殼體、聯(lián)接體、以及兩套轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)（包括配流盤、缸體、斜盤、回程盤、若干滑靴和柱塞）等；其中，兩部分殼體螺栓連接固定在聯(lián)接體上，主軸通過軸承和殼體及聯(lián)接體固定在一起，配流盤通過銷固定在殼體內(nèi)側(cè)，缸體端部緊壓在配流盤上，缸體周向均勻分布若干個柱塞腔，柱塞插入柱塞腔中，柱塞和滑靴通過球鉸連接，主軸和缸體之間通過花鍵連接，兩個缸體在圓周方向錯開一個轉(zhuǎn)位角，滑靴在回程盤作用下緊壓在斜盤上。主軸帶動缸體旋轉(zhuǎn)，在回程盤作用下，柱塞在缸體的柱塞腔內(nèi)往復(fù)運動，實現(xiàn)吸油和排油，兩套轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)輸出油液在出口處實現(xiàn)合流。

本發(fā)明具有的有益的效果是：通過本發(fā)明的配流結(jié)構(gòu)，兩個缸體在圓周方向錯開一轉(zhuǎn)位角，兩套轉(zhuǎn)子的柱塞實現(xiàn)均勻間隔分布，相當(dāng)于通過間接方式增加了軸向柱塞泵柱塞個數(shù)。兩套轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的輸出油液在出口處實現(xiàn)合流，由于單軸向柱塞泵出口流量波峰波谷值周期性分布，而通軸式連接保證兩套轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)周期保持一致，轉(zhuǎn)位角保證合流時波峰波谷實現(xiàn)疊加效應(yīng)，極大降低了軸向柱塞泵出口流量脈動，流體噪聲激振源大幅度降低，將實現(xiàn)軸向柱塞泵減振降噪。

附圖說明

圖1是軸向柱塞泵出口流量脈動示意圖；

圖2是本發(fā)明基于串聯(lián)泵轉(zhuǎn)位角軸向柱塞泵原理示意圖；

圖3是本發(fā)明降低軸向柱塞泵流量脈動效果圖；

圖中：主軸1、軸承2、殼體3、螺栓組件4、聯(lián)接體5、斜盤6、回程盤7、柱塞8、配流盤9、缸體10、滑靴11。

具體實施方式

軸向柱塞泵出口流量動態(tài)變化規(guī)律如圖1所示，波峰波谷間隔周期性分布，存在較大流量脈動。本發(fā)明中軸向柱塞泵采用兩套執(zhí)行吸排油過程的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)由滑靴、柱塞、缸體及配流盤組成，由于兩個缸體并非鏡像關(guān)系，而是在圓周方向存在轉(zhuǎn)位角，因此兩套轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的排油量動態(tài)變化曲線存在固定相位差，當(dāng)兩個排油量在出口合流時產(chǎn)生平均效應(yīng)，軸向柱塞泵實際出口流量脈動將大幅度降低，噪聲等級降低。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。