摆盘-锥形柱塞式通轴泵的制作方法

专利名称：摆盘-锥形柱塞式通轴泵的制作方法技术领域：本实用新型属于液体变容式轴向柱塞泵。现有的以配油盘和滑履驱动的油泵，虽然广泛的应用在工程机械中，但用在矿山采掘机械中时，由于负载变化大，油液易污染，油温较高，加上所用油泵为高压大流量泵，转速较高，泵的PV值较高，使得运动速度高的配流盘与缸体之间、滑履与斜盘之间的油膜易破坏，摩擦付易磨损，并使泵的寿命较短，难以适应矿山的恶劣工况。如引进英国的AM－500型采煤机的主泵，在大同煤矿的使用寿命一般为两个月左右。近年来，采掘机械中已开始采用电牵取代液压牵引，其主要原因是液压系统及元件的可靠性较差，因此必须提高传统液压泵的工作可靠性，是当前液压设计者的迫切任务。高水基液压系统是目前液压技术发展的方向之一。如果液压油泵仍采用配流盘和滑履系统，在采用高水基液压油时，油泵压力将明显下降，如英国HD轴向柱塞泵，使用一般液压油时压力为280bar，若采用955的高水基液压油时压力则为135bar。目前，高水基泵和水泵均采用阀式配流，但阀配流泵几乎都是定量泵，若用作变量泵时，它的变量机构复杂，限制了使用范围。长期以来，高水基或水泵的绝大多数是三柱塞的直列式泵(三拐泵)，这是一种古老落后泵；也有轴向柱塞式的水泵，但是仍保留滑履，压力较低不能广泛使用。鉴于上述原因，本实用新型的目的在于①提高油泵适应矿山采掘恶劣工况的能力。②提高油泵的通用性能，使其不仅能使用一般液压油，而且还能以高水基液压油和水作为工作介质。③使阀式配流的通轴泵能够变量，以扩大使用范围。本实用新型是以如下方式实现的它是把传统的液体变容轴向柱塞泵的配流盘和滑履取消，采用了摆盘－锥形柱塞式传动和阀式配流，为提高泵的压力，在柱塞与摆盘之间采用了球面接触。它的传统原理如图1所示由主轴1带动斜盘2转动，通过斜盘2上的轴承推动摆盘3摆动，使柱塞4在固定的缸体5中往复运动，并以吸油阀6和排油阀7进行吸排油。其伺服变量控制机理是当操作伺服阀9时，可使变量活塞10、11右移，通过变量架8使摆盘3倾角增大，以增大油泵的流量，如需减少流量时，则可通过伺服阀的动作，使变量油缸中的压力油回油池，摆盘在油泵自身压力的推动下，使倾角减小，直至流量为零。本实用新型的优点是①.工作可靠性高，特别能适应矿山机械的恶劣工况，若用于普通机械其可靠性更高。②.能使用一般液压油，高水基油和水作为工作介质。③.能可靠的变量，而且变量机构简单，一改以往阀式泵几乎都是定量泵的缺陷。④.虽属直轴泵但泵柱塞侧向力很小，从而提高了耐冲击、耐磨损的能力。图1为本实用新型第一实施例的结构示意图。图2为本实用新型第一实施例结构示意图的俯视图。图3为本实用新型第一实施例结构示意图的左视图。图4为本实用新型第二实施例的结构示意图。以下结合附图对本实用新型作进一步说明参看图1－图3当电动机带动主轴1旋转时，通过轴上的销子12带动斜盘2旋转，斜盘推动摆盘3以销子为中心摆动，因而可带动柱塞4往复移动，通过吸油阀6排油阀7进行吸排油，缸体5是固定不动的。当需要增大流量时，可操作伺服阀9，使变量活塞10、11的底部进油，推动活塞右移，通过与斜盘2铰接的变量架8的右移，使斜盘组件(包括摆盘)增大倾角，达到增大流量的目的。如需减小流量，仍操作伺服阀9使活塞10、11的底部通油池，依靠油泵高压侧柱塞的推动力，使斜盘的倾角减小，致使流量减小直至为零。本实用新型还采用了球面滚子轴承，使承载能力增大，一般是大锥角圆锥滚子轴承的2－3倍这样可使泵的使用压力达到320bar。虽然球面滚子轴承的极限转速不很高，大致为2000－3000rpm，但阀式摆盘泵转速一般为1500－2500rpm，因而使用该轴承可满足本实用新型的性能要求。参看图4该图为本实用新型的第二实施例示意图，它与图1的区别在于摆盘3和变量架8上的轴承不同，该例采用了大锥角圆锥滚子轴承，它与第一实施例相比，承载能力较小，只适用于工作压力P＜210bar的中、小流量泵。从以上两个实施例看出本实用新型是采用了斜轴式泵的锥形柱塞(八十年代新结构)和摆盘泵的运动规律进行巧妙结合，既保证了球面结触，又大大减小了摩擦副一摆盘与柱塞球头的相对位移和速度，根据计算摆盘与柱塞球头的切向相对位移量仅为2.2mm左右，比同类泵的滑履在斜盘上的切向位移230.8mm减小了105倍。权利要求1.一种摆盘-锥形柱塞式通轴泵，其特征在于取消了原有的配油盘和滑履，采用了摆盘-锥形柱塞传动和阀式配流，由主轴1通过销子12带动斜盘2，并推动摆盘3带动缸体5中的柱塞4，并配有吸油阀6和排油阀7，另外还配有调节泵流量的伺服阀9、变量活塞10、11以及铰接在斜盘2上的变量架8。2.根据权利1所述的摆盘－锥形柱塞式通轴泵，其特征在于柱塞4与摆盘3之间为球面接触。专利摘要本实用新型以摆盘-锥形柱塞传动方式，取代了轴向柱塞通轴泵中易磨损的配流盘和滑履，并以阀式配流及弹性活塞环提高密封性能，从而适应外界污染及外载变化大的工况，这种泵可以使用一般液压油；高水基液压油及水为工作介质，而且变量机构简单，虽是直轴泵但柱塞侧向力很小，且耐冲击、耐磨损，从根本上提高了油泵的通用性和可靠性，很有发展前途。文档编号F04B1/12GK2119511SQ9120365公开日1992年10月21日 申请日期1991年3月9日 优先权日1991年3月9日发明者毛开友, 冯小军, 左永红 申请人:西安矿业学院