[發明專利]一種內支承滑盤副及包含該結構的斜盤式柱塞泵或馬達

在審

• 申請號: 201811105763.7
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN110067742A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 鐘彪
• 申請（專利權）人: 鐘彪
• 主分類號: F04B53/00
• 分類號: F04B53/00;F04B1/22;F04B53/14;F04B53/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本發明公開了一種內支承滑盤副及包含該結構的斜盤式柱塞泵或馬達，包括斜盤以及支承在斜盤上的滑盤，所述滑盤為整體結構，所述滑盤與斜盤對置的端面設置有靜壓支承面，所述斜盤中部具有向滑盤一側延伸的支承軸或支承軸銷，在所述滑盤中部具有滑盤中心通孔，所述斜盤中部的支承軸或支承軸銷穿過滑盤中心通孔，在所述支承軸或支承軸銷與滑盤中心通孔孔壁之間夾設有第三軸承。本發明可使經由柱塞作用在缸體上的側向力被消除或大幅度降低，可避免因缸體受到側向力作用發生的傾覆導致缸體與配流盤出現楔形間隙，避免出現局部磨損嚴重、密封失效、油液泄漏過大等問題，從而提高了斜盤式柱塞泵或馬達的工作可靠性、工作壓力和工作壽命。

技術領域

本發明屬于液壓傳動和控制技術領域，特別涉及一種內支承滑盤副及包含該結構的斜盤式柱塞泵或馬達。

背景技術

軸向柱塞泵和馬達是現代液壓傳動中使用最廣的液壓元件之一，其中無鉸式斜軸泵和滑履斜盤式軸向柱塞泵是目前應用最廣泛、也是最主要的兩類軸向柱塞泵。斜盤式柱塞泵相比斜軸式泵，結構比較簡單、緊湊，體積較小、重量較輕，通過斜盤擺動實現無級變量，變量比較方便，變量形式比較多，變量的慣性小，變量響應速度比較快，因此，斜盤式柱塞泵成為現在最主要的一種類型泵。

現有斜盤式柱塞泵或馬達其工作壓力和工作速度均比較高，其原因是突破了一些核心關鍵技術，主要是采用了靜壓油膜支承的滑靴副、配流副結構，滑靴副使得柱塞與斜盤由點或線接觸變為面接觸，并且利用液體靜壓支承使得柱塞與斜盤之間變為有潤滑的面接觸，這樣可以大大降低柱塞與斜盤的摩擦，使得斜盤式柱塞泵或馬達的工作壓力大幅提高。

如圖1和2所示，是現有技術中常見的斜盤式柱塞泵或馬達結構，主要包含斜盤40、滑靴120、柱塞70、缸體80、配流盤90、主軸10、中心彈簧100、回程盤130等部件，主軸10一端支承在一端軸承上，另一端貫通配流盤90并與缸體80通過鍵連接，中心彈簧100通過套筒102、鋼球101將所述滑靴120壓緊，中心彈簧100通過外套103將缸體與配流盤壓緊，在缸體80外周面設置有缸套84，在缸套84與泵殼32之間夾設有第二軸承22，第二軸承為采用圓柱滾子軸承或滾針軸承的大軸承，其作用主要是抵消斜盤經由滑靴、柱塞作用在缸體的側向力。這種結構制造工藝簡單，容易達到高壓，維修方便，但該結構需要一個大軸承來支承缸體，大軸承的尺寸大小，往往決定了泵的體積和重量，并在相當大的程度上影響了泵的噪音。另外，該結構中最關鍵的技術包含三對摩擦副，分別為滑靴副、配流副以及柱塞副。其中，滑靴副由滑靴120和斜盤40組成，滑靴120以斜盤40為支撐推動柱塞作軸向運動對液體做功，滑靴120承受著液壓力、彈簧力、慣性力和摩擦力，同時又在斜盤上做高速滑動。柱塞和滑靴內部設置了通油孔，通油孔將高壓油液通至滑靴底部的油室，使得在滑靴與斜盤之間充滿油液，油液一方面起到平衡支承力作用，另一方面對滑靴與斜盤之間的金屬面起到潤滑作用。配流副中，配流盤90上的兩個腰型窗口分別與泵的吸、排油口相通，配流盤在分配油液進出的同時，要承受缸體由于加工精度誤差和運轉中的傾斜力矩作用產生的偏心載荷。缸體端面與配流盤的間隙過大將加大泄漏而降低容積效率，反之則配流盤磨損加劇。柱塞70安裝在沿缸體均勻分布的柱塞孔中，中心彈簧100的作用是通過回程盤130使滑靴120與斜盤40緊密接觸，并使缸體80緊壓在配流盤90上。

從受力分力角度，這種結構具有以下特點：斜盤對柱塞會產生一個反作用力，該反作用力沿側向具有一個分力，該側向分力經由柱塞傳遞至缸體，然后進一步傳遞給主軸，主軸在側向分力作用下產生一定的撓曲變形，并帶動缸體傾斜，造成缸體和配流盤之間出現楔形間隙△S，如圖2所示。該楔形間隙破壞了缸體與配流盤之間的正常密封，從而增加了泵的容積損失，并使缸體與配流盤之間的密封面產生局部接觸，造成缸體和配流盤之間的表面燒傷，即燒盤現象，使得泵完全喪失功能。因此，消除或盡可能地減少柱塞側向力引起的缸體傾斜對配流副的影響是設計、研究、開發斜盤式軸向柱塞泵和馬達的一個最主要的關鍵任務之一。