[發明專利]缸內軸承支撐半軸式純水液壓軸向柱塞泵

有效

• 申請號: 201210568707.3
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103075316A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 聶松林;尹方龍;劉華江;王震;張小軍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F04B1/22
• 分類號: F04B1/22;F04B53/16;F04B53/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發明涉及一種缸內軸承支撐半軸式純水液壓軸向柱塞泵，可作為動力元件應用于純水液壓傳動系統中，屬于流體傳動與控制技術領域。

背景技術

純水液壓技術是以天然淡水或海水代替礦物油作為液壓系統工作介質的一門新技術。近年來,基于安全衛生、節約能源、保護環境和海洋開發的日益重視,純水液壓技術的研究已成為國際液壓界的一大前沿研究課題。與使用其他類型介質的液壓傳動相比,純水液壓傳動具有以下優點:

(1)不燃燒、無污染、資源豐富和價格低廉;

(2)系統的壓縮損失小、響應快且動態性能好;

(3)比熱和導熱系數大、系統溫升低;

(4)粘度低、系統的沿程損失和局部損失小;

(5)系統維修方便、易清洗、維護成本低。

水液壓泵是純水液壓傳動系統的核心，目前應用較多的水液壓泵有離心泵，二柱塞泵和三柱塞泵。離心泵具有壓力低，噪聲大等缺點，不能完全滿足純水液壓傳動系統泵源要求；二柱塞泵和三柱塞泵具有流量小，體積龐大，振動噪聲大等缺點，也不能廣泛用于各種純水液壓傳動系統。斜盤式柱塞泵和斜軸式柱塞泵具有高壓大流量，體積小，維修方便，能滿足噪聲振動要求等優點而備受世界各國學者關注。發達國家已經研制出較為成熟的產品，并占領了相當一部分市場。

丹麥的Danfoss系列泵，英國的TWHC和Fenner系列泵普遍采用斜盤式盤配流結構，均已市場化。然而這幾種泵對工作介質的過濾精度要求太高（一般為≤10um），抗污染能力較差，實用性局限。

我國在這一技術領域還處于研制階段，研制出來的樣機還不夠成熟，尚不能產品化。中國專利（專利號：ZL200310122910.9）公開了一種全水潤滑端面配流的純水液壓軸向柱塞泵或馬達，該泵采用缸外軸承支撐缸體，柱塞副采用間隙密封，加工難度大，抗污染能力較差。

中國專利（專利號：ZL201110077940.7）公開了一種純水液壓通軸式球面配流軸向柱塞泵，該泵采用前后兩個滑動軸承支撐主軸，球面配流結構。從公布的結構圖來看，前后軸承都處于密閉容腔中，不能與殼體腔中的水形成循環，前后軸承均得不到有效的潤滑、冷卻。在泵的工作過程中勢必造成前后軸承的嚴重磨損失效，且球面配流副加工難度較大，實用性不強。

中國專利（專利號：ZL201010103656.8）公開了一種雙斜盤閥配流軸向柱塞式水液壓屏蔽泵，該泵工作時轉子帶動缸體轉動，配流閥在缸體中隨之轉動，而配流副旋轉容易造成泵吸水不足。因此該種泵自吸能力較差，轉速很難提高。

發明內容

為了克服現有純水液壓柱塞泵加工難度大，抗污染能力差，滑動軸承容易失效等缺點，為純水壓傳動系統提供足夠壓力、流量的高壓水。本發明提供一種缸內軸承支撐半軸式純水液壓軸向柱塞泵，通過合理的結構設計，改善了純水液壓柱塞泵的潤滑工況，提高了純水液壓柱塞泵的抗污染能力，實用性很強。

本發明采用如下技術手段，一種缸內軸承支撐半軸式純水液壓軸向柱塞泵，其中前端蓋3、殼體9、后端蓋15連接為一體；主軸1與缸體10連接，構成主軸-缸體組件；前滑動軸承27鑲嵌在前端蓋3中，與主軸1相連；后支撐軸14與后端蓋15過盈連接，后滑動軸承12鑲嵌在缸體10內部；限位環24固定在主軸1上，左端與前端蓋3相貼；主軸1、后支撐軸14均設有十字通水孔13，前端蓋3開設有環形通水槽5、斜向通水孔4和軸向通水孔26，將前滑動軸承27、后滑動軸承12的潤滑溝槽與殼體9的空腔相通。

沿主軸-缸體組件軸線方向均勻分布若干個彈簧組件11，分別與球鉸22、浮動襯板17相接觸；球鉸22與回程盤7內圓配合構成球鉸副，回程盤7上均勻分布多個孔，將相同數目的滑靴23貼緊在斜盤6上；浮動襯板17與配流盤16構成配流副；配流盤16由螺釘安裝于后端蓋15上，反面開設有高壓密封溝槽16.1，裝配O型密封圈實現密封；配流盤16正面開設低壓腰形槽16.2、高壓腰形槽16.3，分別與后端蓋15上的吸水槽15.2、壓水槽15.3相溝通，吸水槽15.2為敞開式結構，直接與殼體腔相通。

本發明的彈簧組件（11），缸孔（20）個數為5個、7個、9個或11個。