一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘的制作方法
【专利摘要】一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，包括配流盘本体、位于配流盘本体高油压区的高压排油槽、定位槽以及位于配流盘本体低油压区的吸油槽，高压排油槽远离定位槽的端部位置处开有与柱塞泵的壳腔相连通的高压侧阻尼槽，高压侧阻尼槽包括V形渐扩槽以及阻尼孔，V形渐扩槽倾斜设置，阻尼孔的开孔方向垂直于配流盘平面设置，V形渐扩槽与阻尼孔相交并连通，吸油槽靠近定位槽的端部位置处设有低压侧阻尼槽，低压侧阻尼槽跨角小于高压侧阻尼槽结构的跨角。本发明通过设置组合型节流结构的高压侧阻尼槽，改变高压侧阻尼槽端部射流角的大小，从而改变气泡溃灭的位置，显著降低配流盘气蚀及柱塞泵噪声，提高流量品质。
【专利说明】一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘
【技术领域】
[0001]本发明属于机械领域，涉及一种低噪声抗气蚀配流盘。
【背景技术】
[0002]配流盘是轴向柱塞泵的关键零部件之一，配流盘结构的设计合理与否，将严重影响着柱塞泵的噪声和振动及流量品质。长期以来降低柱塞泵配流盘气蚀的工作主要集中在以下几方面：一、改进配流盘阻尼槽结构降低压力冲击，减少压力峰值；二、改善吸油性能，降低吸油阻力，避免吸油时出现气穴。
[0003]但是以上研究很难避免柱塞腔脱离吸油槽进入排油阶段时所导致的配流盘气蚀现象。柱塞泵工作过程中，在柱塞腔与排油槽接通的预压缩阶段，由于柱塞腔与吸油槽接通的瞬间压差较大，在阻尼槽内会出现流速脱离壁面压力骤降的低压区，这一低压区会迅速析出大量气泡。气泡产生后伴随流动的油液进入柱塞腔，当柱塞腔脱离吸油槽进入排油槽时，由于油液回冲作用，气泡在周围高压油冲击下被压缩，体积迅速缩小直至溃灭并凝结成液体。原气泡所占据的空间由此形成真空，四周的高压油液以高速流来填补该空间。由于溃灭过程发生在一瞬间，因此在气泡缩小凝结的地方将产生剧烈的局部液压冲击，压力和温度均急剧升高。气泡溃灭产生的高温高压极易对配流盘表面产生侵蚀，气蚀将导致配流盘表面金属剥离形成蚀坑，同时造成极大的振动和噪声及泵出口处的流量脉动。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，以降低配流盘表面气蚀，实现减噪，减振和减少流量脉动的作用。
[0005]为达到上述目的`，本发明的解决方案是：
[0006]一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，包括配流盘本体、位于配流盘本体高油压区的高压排油槽、定位槽以及位于配流盘本体低油压区的吸油槽，高压排油槽远离所述定位槽的端部位置处开有与高压排油槽相连通的高压侧阻尼槽，所述高压侧阻尼槽包括V形渐扩槽以及阻尼孔，所述V形渐扩槽倾斜设置，所述阻尼孔的开孔方向垂直于配流盘平面设置，所述V形渐扩槽与所述阻尼孔相交并连通，所述吸油槽靠近所述定位槽的端部位置处设有与所述吸油槽相连通的低压侧阻尼槽，所述低压侧阻尼槽跨角内小于所述高压侧阻尼槽结构的跨角
[0007]所述阻尼孔为阶梯结构，包括自上而下同心设置的第一通孔、第二通孔以及第三通孔，第一通孔、第二通孔以及第三通孔的开孔方向均垂直于配流盘平面设置，所述第一通孔的孔心位于所述V形渐扩槽的中心线上，所述第二通孔位于第一通孔的下底面，所述第三通孔位于所述第二通孔的下底面。
[0008]所述第一通孔的直径Cl1与第三通孔的直径d3相等，所述第一通孔的直径Cl1大于第二通孔的直径d2。
[0009]所述第一通孔直径(I1的取值范围为1.0mm-1. 5mm,所述第一通孔的孔深Ii1为I.5mm,第二通孔直径d2的取值范围为O. 5mm-1. Omm,孔深h2为I. 0mm,第三通孔直径d3的取值范围为1.0mm-1. 5mm,第三通孔孔深h3为2. 0mm。
[0010]所述高压侧阻尼槽的跨角为22. 0°，所述阻尼孔相对于高压侧阻尼槽起始端偏转角度为内=?2·(η
[0011]所述低压侧阻尼槽是截面为V形的渐扩槽，低压侧阻尼槽的跨角的为20°。
[0012]所述V形渐扩槽的倾斜角度的为5.0°。
[0013]所述定位槽相对配流盘对称中心偏转角度奶的取值范围为7. 5° -8.0°。
[0014]所述高压排油槽包括多个腰形排油槽。
[0015]所述吸油槽为弧形吸油槽。
[0016]由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
[0017]本发明所述配流盘包括配流盘本体、设于配流盘本体上的高压排油槽、定位槽以及低压吸油槽，在高压排油槽远离定位槽的端部位置处还设有高压侧阻尼槽，该高压侧阻尼槽为渐进性V形阻尼槽与阻尼孔相结合的组合式节流阻尼结构，在吸油槽靠近定位槽的端部位置处设有低压侧阻尼槽，低压侧阻尼槽为渐进性V形阻尼结构，高压侧阻尼槽柱塞腔脱离吸油槽进入预压缩阶段后与高压侧阻尼槽接通，高压油液通过高压侧阻尼槽倒灌进柱塞腔。组合式阻尼槽结构使回冲油液射流角增大，将柱塞腔内气泡冲向柱塞腔中央，避免气泡在配流盘表面溃灭，减少气泡溃灭产生的高温高压对配流盘表面的侵蚀作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图I为本发明一实施例中配`流盘结构示意图；
[0019]图2为图I所示实施例中高压侧阻尼槽的A-A剖视局部放大图；
[0020]图3为图2所示高压侧阻尼槽的B-B剖视局部放大图；
[0021]图4为图I所示实施例配流盘的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0023]如图I所示，本发明公开了一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，包括配流盘本体1，配流盘本体I上开有定位槽4、弧形吸油槽6和高压油槽。其中，定位槽4相对配流盘对
称中心偏转角度为仍=7.5°-8.0°，以便配流盘装配时能够相对于对称中心偏转一定角度，实
现柱塞腔的预压缩和预卸压；高压油槽包括多个腰形排油槽2，多个腰形排油槽2位于配流盘本体I高油压区处，且高压油槽远离定位槽4端部位置处还开有高压侧阻尼槽，高压侧阻尼槽与高压油槽连通设置，高压侧阻尼槽包括V形渐扩槽7以及与V形渐扩槽7相交并连通设置的阻尼孔8，高压侧阻尼槽的跨角的=22. 0°，V形渐扩槽7倾斜设置，V形渐扩槽7倾斜角度的大小是通过计算V形渐扩槽的通油面积确定的，本实施例中，V形渐扩槽7的槽底边与配流盘表面夹角为5° ;阻尼孔8的开孔方向垂直于配流盘平面设置，阻尼孔结构8相对于高压侧阻尼槽结构起始端偏转角度为内=12.0-，弧形吸油槽6位于配流盘本体I的低油压区处，且吸油槽6靠近定位槽4的端部位置处设有低压侧阻尼槽5，低压侧阻尼槽5为V形渐扩结构，且低压侧阻尼槽5与吸油槽6连通，为降低流量脉动，低压侧阻尼槽5跨角Ψ2小于高压侧阻尼槽的跨角W，本实施例中，低压侧阻尼槽5跨角内为20°。
[0024]如图2和图3所示，上述阻尼孔8为阶梯结构，包括自上而下同心设置的第一通孔13、第二通孔14以及第三通孔15，第一通孔13的中心位于V形渐扩槽7的中心线上，第二通孔14位于第一通孔13的下底面，第三通孔15位于第二通孔14的下底面。本实施例中，第一通孔13的直径Cl1大于第二通孔14的直径d2，以便于控制阻尼孔8的过流面积，第一通孔13的直径Cl1与第三通孔15的直径d3相等，以使得在阻尼孔8加工过程中无需更换钻头，只需要一个钻头就可以完成阻尼孔8的制作。
[0025]第一通孔13直径Cl1与第三通孔15直径d3的具体尺寸的选择是通过计算阻尼孔过流面积确定的。本实施例中，第一通孔13直径Cl1的取值范围为I. 0-1. 5_，第一通孔13孔深h为I. 5mm,第二通孔14直径d2的取值范围为O. 5-1. Omm,第二通孔14的孔深h2为
I.0mm，第三通孔15直径d3的取值范围为I. 0-1. 5mm，第三通孔15孔深h3为2. 0mm。
[0026]如图4所示，当柱塞泵工作时，柱塞缸体10绕配流盘本体I的中心线旋转，旋转方向为逆时针方向。柱塞腔腰形窗口 12依次经过低压侧阻尼槽5，柱塞腔内的高压油实现预卸压，然后经过吸油槽6完成吸油，柱塞腔腰形窗口 12脱离吸油槽6后与高压侧阻尼槽接通进入预压缩段(预升压区)，再与腰形排油槽2接通完成排油，然后在经过低压侧阻尼槽5，如此循环。在此过程中，由于柱塞腔吸满油进入预升压区，腔内含油量为排油量与死容积之和，柱塞腔排油后进入 预卸压区，腔内含油量仅为死容积，故预升压区与预卸压区阻尼槽跨角设置成不同角度，即高压侧阻尼槽的跨角奶与低压侧阻尼槽5跨角W不同，低压侧阻尼槽5跨角内小于高压侧阻尼槽的跨角
[0027]同时，在柱塞腔腰形窗口 12脱离吸油槽6并与高压侧阻尼槽接通进入预压缩段的过程中，由于工作腔由低压向高压过渡，会出现压力回冲和流量倒灌，柱塞腔内的气泡在压力回冲及流量倒灌作用下溃灭。如果高压侧阻尼槽只包括单一的V形渐扩槽7，那么回冲的液压油射流角将很小，倒灌流量将柱塞腔内气泡冲向配流盘表面，气泡溃灭对配流盘表面造成气蚀。但是采用由V形渐扩槽7与阻尼孔8组成的复合结构后，使流量倒灌的液压油为通过V形渐扩槽7的流量Q1与通过第一通孔13与第二通孔14的流量Q2的合流量Q3,第一通孔13与第二通孔14的开孔方向垂直于配流盘表面设置，故Q2流速方向垂直于配流盘平面，压力回冲的射流角相应的增加，倒灌流量将柱塞腔内气泡冲向柱塞腔中央，避免气泡在配流盘表面溃灭，减少气泡溃灭产生的高温高压对配流盘表面的侵蚀作用。
[0028]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，包括配流盘本体（I)、位于配流盘本体（I)高油压区的高压排油槽、定位槽（4)以及位于配流盘本体（I)低油压区的吸油槽（6)，其特征在于：高压排油槽远离所述定位槽（4)的端部位置处开有与高压排油槽相连通的高压侧阻尼槽，所述高压侧阻尼槽包括V形渐扩槽（7)以及阻尼孔（8)，所述V形渐扩槽（7)倾斜设置，所述阻尼孔（8)的开孔方向垂直于配流盘平面设置，所述V形渐扩槽（7)与所述阻尼孔（8)相交并连通，所述吸油槽（6)靠近所述定位槽（4)的端部位置处设有与所述吸油槽（6)相连通的低压侧阻尼槽（5)，所述低压侧阻尼槽（5)跨角P小于所述高压侧阻尼槽结构的跨角Ψ
2.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述阻尼孔（8)为阶梯结构，包括自上而下同心设置的第一通孔（13)、第二通孔（14)以及第三通孔（15)，第一通孔（13)、第二通孔（14)以及第三通孔（15)的开孔方向均垂直于配流盘平面设置，所述第一通孔（13)的孔心位于所述V形渐扩槽（7)的中心线上，所述第二通孔（14)位于第一通孔（13)的下底面，所述第三通孔（15)位于所述第二通孔（14)的下底面。
3.根据权利要求2所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述第一通孔(13)的直径Cl1与第三通孔（15)的直径d3相等，所述第一通孔（13)的直径Cl1大于第二通孔（14)的直径d2。
4.根据权利要求2或3所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述第一通孔（13)直径(I1的取值范围为1.0mm-1. 5mm,所述第一通孔（13)的孔深Ii1为I. 5mm,第二通孔（14)直径d2的取值范围为O. 5mm-1. 0mm，孔深h2为I. 0mm，第三通孔（15)直径d3的取值范围为1.0mm-1. 5mm,第三通孔（15)孔深h3为2. 0_。
5.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述高压侧阻尼槽的跨角W为22.0°，所述阻尼孔（8)相对于高压侧阻尼槽起始端偏转角度为抑=12.0°。
6.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述低压侧阻尼槽（5 )是截面为V形的渐扩槽，低压侧阻尼槽（5 )的跨角内为20 °。
7.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述V形渐扩槽（7)的倾斜角度奶为5.0°。
8.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述定位槽（4)相对配流盘对称中心偏转角度约的取值范围为7. 5° -8.0°。
9.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述高压排油槽包括多个腰形排油槽（2)。
10.根据权利要求1所述的低噪声抗气蚀柱塞泵用配流盘，其特征在于：所述吸油槽(6)为弧形吸油槽。
【文档编号】F04B53/00GK103486016SQ201310422532
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】王安麟, 刘巍, 姜涛, 单学文, 张小路 申请人:同济大学