[發明專利]一種斜盤式柱塞泵或馬達

有效

• 申請號: 201210440938.6
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102926959A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 易小剛;唐省名;李東;趙宇峰
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: F04B1/16
• 分類號: F04B1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及液壓領域，具體地說，涉及一種斜盤式柱塞泵或斜盤式柱塞馬達。

背景技術

液壓泵和液壓馬達是液壓系統中非常重要的能量轉換元件，液壓泵將機械能轉換成液壓能，而液壓馬達將液壓能轉換成機械能，理論上兩者可以相互切換，只是存在部分差別。為了說明上的簡要，本文重點論述液壓泵的設計，液壓馬達的結構可以參考液壓泵的描述。

柱塞泵是液壓泵的其中一種形式。柱塞泵以其高壓、高速、高效以及易控制變量等諸多優點在工程機械等領域得到了廣泛的使用。根據柱塞的布置和運動方向與傳動主軸相對位置的不同，柱塞泵可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩類。而軸向柱塞泵又根據其運動轉換機制可分為斜盤式柱塞泵（又名直軸式軸向柱塞泵）和斜軸式柱塞泵。

對于斜盤式柱塞泵而言，其柱塞軸線和缸體軸線平行或接近平行，而缸體軸線和傳動軸線重合。均布在缸體缸孔中的柱塞組件端部的滑靴，由于受到回程盤的限位，緊貼在斜盤的斜面上。當原動機驅動傳動軸旋轉時，通過缸體帶動柱塞組轉動，同時柱塞組因斜盤斜面的限位關系，相對于缸體作往復運動，從而實現吸液與壓液的工況。

斜盤式柱塞泵有三對主要摩擦副：缸體與配流盤、柱塞與缸體缸孔、柱塞滑靴與斜盤。由于柱塞滑靴在斜盤上所受到的法向力使得柱塞在承受軸向力的同時還有切向力和力矩，該力和力矩通過轉子缸孔給柱塞的作用力來平衡，該力和力矩作用下的滑動摩擦將導致機械效率的降低和部件的磨損。缸體也因受到傾覆力矩作用而使得中心軸產生撓度。因此，斜盤式柱塞泵主要存在如下難題：一是總效率相對較低；二是對油液污染比較敏感；三是允許轉速不高。

對于斜軸式柱塞泵而言，其主軸與缸體軸線不在同一條直線上，而是成一個夾角，與斜盤式柱塞泵相比有如下優勢：一是柱塞承受的側向力要小得多，因而側向力引起的摩擦損失較小；二是柱塞或柱塞連桿球頭與主軸連接牢固，與斜盤式柱塞泵相比具有較強的自吸能力；三是斜軸泵主軸不需要穿過配流盤，使得缸體直徑相應減小，泄漏和摩擦損失減小。因此斜軸泵的總體效率要高于斜盤泵，在同等工藝水平下比斜盤泵要高3%-4%。

但是，斜軸式柱塞泵依靠缸體擺動來實現變量，需要較大的擺動空間，使得外形尺寸較大；斜軸式柱塞泵不能采用貫通的軸或者兩軸相連接的方式，因而實現雙聯泵比較困難。

針對前述斜盤式柱塞泵存在的問題，申請號為200780009019.0的中國專利文件公開了一種軸向柱塞泵或馬達，該專利結合斜軸式柱塞泵結構上的優點，并將其應用到斜盤式柱塞泵上，其缸體由主軸帶動旋轉，同時主軸通過等速萬向聯軸器帶動旋轉斜盤轉動，鉸接于旋轉斜盤上的柱塞組件在柱塞孔內作軸向往復運動，實現油液的吸入和壓出。

對于該技術方案而言，存在多個裝配配合關系，其一為主軸與萬向聯軸器之間的花鍵配合，其二為主軸與缸體之間的花鍵配合，其三為柱塞與柱塞孔之間的密封配合，其四為斜盤上的球窩與柱塞連桿球頭之間的配合。以上配合關系越多，則制造難度越大。

由于缸體和斜盤同時由主軸驅動旋轉，在將缸體通過花鍵裝配到主軸上后，還需要通過花鍵將萬向聯軸器和斜盤裝配到主軸上，此時，要保證多個柱塞組件的任何一個均準確地裝配于斜盤球窩和柱塞孔之間是十分困難的，對加工制造精度提出了非常苛刻的要求，嚴重時甚至無法裝配。而且，即使裝配完成，也可能出現裝配精度低、柱塞密封性差等問題，油液泄漏和摩擦損失較大，影響該斜盤式柱塞泵的總體效率。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提供一種斜盤式柱塞泵或馬達，該柱塞泵或馬達可以降低裝配難度，提高裝配精度和總體效率。

本發明的斜盤式柱塞泵或馬達，包括殼體、可轉動地設置于所述殼體上的主軸、多個柱塞組件、與所述柱塞組件第一端連接的斜盤、設置有柱塞孔的缸體、設置于所述缸體端部的配流盤，并且還包括連接部件，其中：

所述連接部件包括相對擺動的第一部件和第二部件，所述第一部件結合所述主軸并與所述主軸同步轉動，所述斜盤結合所述第二部件并與所述第二部件同步轉動，所述主軸的轉動軸線與所述斜盤的轉動軸線互成夾角；

所述缸體的中心開設有柱形內孔，所述主軸伸入所述柱形內孔，并在所述主軸與所述柱形內孔之間形成配合，主軸轉動時，所述缸體在柱塞組件的帶動下轉動。

進一步地，所述柱塞組件的第一端設置有球頭，所述斜盤上設置有球窩，所述球頭設置于所述斜盤的球窩中形成球鉸連接，所述斜盤上還設置有用于對所述球頭限位的回程盤。