[發明專利]一種基于比例減壓閥控制的變量軸向柱塞泵

有效

• 申請號: 202011271322.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112377382B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張軍輝;晁念普;黃偉迪;穆玉康;劉施鎬;黃曉琛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F04B1/324
• 分類號: F04B1/324;F04B1/2064;F04B1/2035
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種基于比例減壓閥控制的變量軸向柱塞泵，包括比例減壓閥、梭閥、壓力傳感器、傾角傳感器、變量控制器、殼體、排量控制機構等；排量控制機構包括斜盤搖架、斜盤傾角控制活塞副和斜盤傾角復位活塞副；該泵的殼體流道經過創新性設計，進油口管道除了與配流盤窗口相通，在殼體內部還通過梭閥相連接，梭閥出油口通過流道分別與比例減壓閥進油口、復位活塞相連通；比例減壓閥出油口通過流道與控制活塞相連通；液壓油經過比例減壓閥壓力調節后流入控制活塞，可在柱塞泵順、逆時針轉動的情況下通過比例減壓閥實現排量內控；該軸向柱塞泵變量機構簡單可靠，控制精度高，集成度高，在航天航空領域泵控缸系統中具有極大的應用價值。

技術領域

本發明涉及液壓泵設計領域，具體涉及一種基于比例減壓閥控制的變量軸向柱塞泵。

背景技術

變量泵作為液壓系統的動力元件之一，對系統性能起著舉足輕重的作用，各應用領域對于變量液壓泵的控制性能及控制靈活性要求越來越高。變量柱塞泵作為液壓系統內的動力源，以他本身的節能性、精確的控制特性，響應速度快和使用壽命長等優點，在軍事設備、裝備機械、航空航海以及冶金設備等領域被廣泛的應用。軸向柱塞泵的變量機構按執行機構分主要有機械式、液壓伺服式和自壓控制式等，變量形式有壓力控制、流量控制、功率控制等。這些變量機構通常都依靠復雜的油路反饋和閥組控制來實現相應的變量控制功能，不但設計與加工難度高，而且變量控制的靈活性較低，若要實現復合控制會使得泵結構非常復雜。面對眾多類型的變量方式，根據不同工況的使用要求，選擇合適的變量方式顯的尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于針對航天航空領域對零部件重量、體積以及性能的特殊應用要求，提出一種新的基于比例減壓閥控制的變量軸向柱塞泵，即采用比例減壓閥直接調節斜盤傾角控制活塞腔中液壓油的壓力，從而進行柱塞泵變量控制；本發明在原有泵殼體的基礎之上進行創新設計，利用梭閥以及殼體管道的特殊設計將控制單元與泵體集成化，改善了泵的變量性能并且降低了元件整體裝備質量；改進后的變量軸向柱塞泵可應用于航空航天閉式泵控缸系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于比例減壓閥控制的變量軸向柱塞泵，包括比例減壓閥、梭閥、壓力傳感器、傾角傳感器、變量控制器、殼體、主軸、柱塞副和排量控制機構；

所述柱塞副包括缸體、配流盤、柱塞和滑靴；所述排量控制機構包括斜盤搖架、斜盤傾角控制活塞副和斜盤傾角復位活塞副；

所述主軸穿過斜盤搖架中心孔，通過花鍵與缸體連接；所述斜盤搖架上安裝有滑靴，且連接著柱塞，柱塞按照尺寸要求與缸體上的柱塞孔相配合，位于同一分度圓上，且缸體上的柱塞孔主軸線與主軸軸線平行；所述斜盤搖架通過兩個軸承安裝固定在殼體上，軸承通過軸承端蓋進行定位和密封；

所述殼體的進出油口與配流盤窗口相連通，且在殼體內部通過另外設計的流道將進出油口連通，在該流道中安裝有梭閥，所述梭閥的進油口A、B分別與殼體的進出油口相連通；所述梭閥的出油口C通過流道分別與比例減壓閥的進油口、斜盤傾角復位活塞相連通；所述比例減壓閥的出油口通過流道與斜盤傾角控制活塞相連通；

所述壓力傳感器通過流道與梭閥的出油口C相連通，用于測量梭閥出油口C的壓力；所述傾角傳感器安裝在斜盤搖架一側固定軸的端面上，用于測量斜盤搖架的旋轉傾角；所述傾角傳感器、壓力傳感器和比例減壓閥均連接變量控制器；

所述變量控制器根據傾角傳感器和壓力傳感器采集的反饋信號，調整比例減壓閥的出口壓力，從而調整斜盤傾角控制活塞腔中液壓油的壓力，進而控制斜盤傾角大小，實現軸向柱塞泵的變量控制。

進一步地，所述殼體上設置有插裝式比例減壓閥安裝口，用于安裝比例減壓閥。

進一步地，所述缸體外形呈圓柱狀，缸體的油槽口與泵后蓋上的油流窗口分度圓直徑一致；同時，缸體母線與柱塞孔軸線相平行，主軸與缸體內孔采用漸開線花鍵連接。

進一步地，軸向柱塞泵的原動機是轉速可調的電動機，或定轉速的普通電動機，或不含燃油驅動的內燃發動機。