[實用新型]一種基于動壓支承原理的軸向柱塞泵用柱塞體

有效

• 申請號: 201320229762.X
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN203223374U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 王兆強;楊艷霞;楊劍波;徐強;王兆志
• 申請（專利權）人: 王兆強
• 主分類號: F04B53/14
• 分類號: F04B53/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種柱塞體，具體涉及一種基于動壓支承原理的軸向柱塞泵用柱塞體。

背景技術

軸向柱塞泵，是一種應用于液壓行業的流體輸送及執行元件，由于具有體積小、重量輕、功率密度大等優點，被廣泛使用于機床鍛壓、冶金、工程、礦山、船舶等機械及其他液壓傳動系統。

通常而言，軸向柱塞泵的結構如圖1所示，包括端蓋1、殼體2、斜盤3、軸承4、骨架油封5、柱塞體6、滑靴7、卡盤8、主軸9、缸體10和配流盤11，其工作原理為：當高壓油從A/B口流入時，低壓油從B/A口流出來，首先壓力油經配流盤11，進入缸體10、柱塞體6，且推動柱塞體6沿缸體10作往復直線運動，而柱塞體6產生側向壓力，作用于缸體10的內孔，從而缸體10產生轉矩，帶動其它零件運轉。

然而，軸向柱塞泵的相對運動副較多，如柱塞體與缸體之間形成的摩擦副、柱塞孔/柱塞形成的摩擦副、斜盤/滑靴形成的摩擦副、以及配油盤/缸體端面形成的摩擦副，因此該種泵存在摩擦消耗大和運動副磨損泄漏的缺點。

近年來，隨著世界能源的短缺，節能越來越得到人們的重視。軸向柱塞泵的摩擦副是引起能量損失的關鍵環節，尤其是柱塞體與缸體之間形成的摩擦副是關鍵摩擦副；因此，研究如何降低各摩擦副的摩擦系數，或產生摩擦力的壓力，是關鍵因素。

目前市場上的軸向柱塞泵，其零部件的材料及結構已經穩定，所以摩擦副的摩擦系數也基本確定，很難降低。CN?101949384A的中國發明專利申請（申請號為201010283170.7，申請日為2010.09.16）公開了一種軸向柱塞體，包括主軸、配油盤、缸體、柱塞、斜盤和滑靴，主軸穿過配油盤、缸體和斜盤，柱塞裝于缸體的柱塞孔中，柱塞的球頭端裝有與斜盤接觸的滑靴，滑靴的前端設有與柱塞的球頭配合的球形凹面。該技術方案的不足之處在于：①柱塞表面摩擦系數大；②柱塞表面易磨損；③長期使用，由于磨損易產生泄漏。

實用新型內容

本實用新型提供了一種軸向柱塞泵用柱塞體，基于動壓支承原理設計，擬從減小柱塞體與缸體之間的摩擦力入手，解決了現有的軸向柱塞泵摩擦系數大導致能量損耗大、易磨損導致使用壽命短、工作效率低的技術缺陷。

本實用新型所采用的技術方案具體如下：

一種基于動壓支承原理的軸向柱塞泵用柱塞體，包括一柱體，柱體的前端連接有球頭，柱體的內部中空形成內腔，內腔與柱體的后端連通；球頭內設有阻尼孔，該阻尼孔貫通球頭后與內腔連通；柱體外表面設有若干環形槽，且槽截面為正弦波形。

在優選的技術方案中，柱體和球頭之間通過連接軸固定連接。

在優選的技術方案中，球頭截面積為以球心為圓心、球半徑為圓半徑的圓面積的五分之四；當然本實用新型中，球頭的截面積并不局限于前述的五分之四，只要滿足該截面積的大小超過以球心為圓心、球半徑為圓半徑的圓面積的二分之一即可，即球頭的體積大于半球體的體積。

在優選的技術方案中，阻尼孔位于球頭的軸心位置；阻尼孔可以形成壓降，使處于尾部的滑靴，其底部產生靜壓效應。

在優選的技術方案中，柱體和球頭，材料采用合金結構鋼；以增強柱體和球頭剛性，提高抗變形能力，優選的材料為38CrMoAl。

在優選的技術方案中，柱體外表面覆蓋有氮化層；以提高柱體外表面的耐磨性，延長本實用新型中裝置的使用壽命。

在優選的技術方案中，柱體和球頭，硬度達800～900HV；優選的硬度為880HV。

在優選的技術方案中，環形槽有1～8個；優選為5個環形槽。

在優選的技術方案中，環形槽等距離分布于柱體外表面上，且相鄰兩個環形槽之間的距離為2～6mm；優選的距離為3mm。

在優選的技術方案中，距離球頭最近的環形槽，其軸向位置與最短留缸長度邊界線之間的距離，為5～8mm；優選7mm，使得本實用新型裝置安裝于軸向柱塞泵及后，在缸體孔內做高速往復運動時，可以增加環形縫隙油膜的支承能力，以減少泄漏。

本實用新型提供的軸向柱塞泵用柱塞體，基于動壓支承原理設計。所謂動壓支承，是指依靠兩個摩擦表面間產生一定的相對速度，將液體帶入兩摩擦表面的間隙中形成承壓油膜的，產生支承負載的液體壓力把兩摩擦面分開，而實現液體摩擦。

本實用新型提供的基于動壓支承原理的軸向柱塞泵用柱塞體，在柱塞體表面加工出合適的正弦波形，當柱塞體在缸體孔內做高速往復運動時，可以增加環形縫隙油膜的支承能力。在摩擦系數一定的情況下，柱塞體對缸體的壓力降低，從而摩擦力降低，從而可以減小能量損失，提高軸向柱塞泵的效率。

附圖說明

圖1為現有的軸向柱塞泵的剖面結構示意圖。