补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构的制作方法

本发明涉及一种补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构，特别是涉及一种结构紧凑、易于加工、能有效避免静压支承结构失效的补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构。

背景技术：

斜盘式轴向柱塞泵核心零部件的宏、微观运动行为，泵内部摩擦副界面的液固热多场耦合特性，是液压领域和摩擦学领域的研究热点，搭建测量泵内部零部件运动参数、摩擦副间隙油膜压力和厚度参数的试验装置是重要的试验手段。测量斜盘式轴向柱塞泵中柱塞、滑靴、缸体等核心旋转件的物理特征，如柱塞在柱塞孔中自旋、滑靴绕自身轴线自旋、柱塞和柱塞孔间隙油膜的压力场和厚度场等参数，需要在泵内安装一个或数个随柱塞、滑靴或缸体一起公转或自转的传感器。为了预留传感器安装空间，柱塞滑靴组件的个数需要减少，然而这样会大大降低将缸体压向配流盘的压力，因此需要设计补偿压紧力的结构以降低配流副的泄漏损失。将常用斜盘式轴向九柱塞泵中的六个柱塞滑靴组件取出以留出传感器安装空间，测量剩下三个柱塞滑靴组件的物理特性，会导致中心弹簧和三个柱塞腔中的压力油对缸体产生的压紧力远小于配流副间隙油膜对缸体产生的反推力，配流副间隙油膜厚度很难维持在合适的范围内，泄漏量将大幅提升，泵出口无法建立高压。因此，需要提供额外的压紧力作用在缸体上，防止配流副间隙过大，甚至让缸体严重偏磨。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构，在不同负载压力下可靠地维持三柱塞孔缸体的受力和力矩平衡，控制三柱塞孔缸体倾覆行为和配流副间隙大小，保证泵出口能够建立起高压。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构，该结构用于实现三柱塞孔缸体和配流盘的平稳配合，该结构包括壳体、端盖和压盖；

所述端盖上有进油口流道、出油口流道、端盖上高压油引油道；所述壳体上有壳体上高压油引油道；所述进油口流道与液压系统的进油管路连通；所述出油口流道与液压系统的出油管路连通；

所述配流盘上的高压区窗口与出油口流道对应，低压区窗口与进油口流道对应；所述三柱塞孔缸体其中一个端面圆周方向上均匀分布三个相同的柱塞孔，另一个端面为与配流盘配合的摩擦面，摩擦面上均匀分布三个相同的腰型孔；三个柱塞孔与三个腰型孔位置一一对应并形成通孔；三柱塞孔缸体外圆上的凸缘板一侧为压紧力承载面，其与摩擦面平行，另一侧加工有定位轴肩；配流盘被三柱塞孔缸体紧压在端盖上；

所述压盖固定在壳体上；所述三柱塞孔缸体与压盖的内孔间隙配合；所述压盖的一侧端面加工有静压支承油室供油孔和环形凸台，环形凸台的端面为限位面；所述限位面与凸缘板的压紧力承载面间隙装配；所述限位面一边加工至少一个高压侧油室，另一边加工至少一个低压侧油室，每个油室内加工一个静压支承油室阻尼孔，每个油室周围各加工一圈与各自油室形状相同并与壳体容腔连通的封油面泄油槽；所述限位面上加工若干个与壳体容腔连通的限位面泄油槽，限位面泄油槽将限位面划分为小块，并将各个封油面泄油槽隔开；所述高压侧油室位于配流盘高压区窗口一侧，且沿压盖的水平对称面对称分布；所述低压侧油室位于配流盘低压区窗口一侧，且沿压盖的水平对称面对称分布；所述压盖的背面加工有与静压支承油室阻尼孔同等数量的油室引油孔，油室引油孔与静压支承油室阻尼孔位置一一对应并形成通孔；所述压盖的外圆面上加工了第一静压支承油室连通油道、第二静压支承油室连通油道、第三静压支承油室连通油道、第四静压支承油室连通油道、第五静压支承油室连通油道和第六静压支承油室连通油道，静压支承油室连通油道均为盲孔；所述第六静压支承油室连通油道、第五静压支承油室连通油道、第二静压支承油室连通油道、第三静压支承油室连通油道和第四静压支承油室连通油道依次连通，并穿过所有油室引油孔；所述第一静压支承油室连通油道一端和静压支承油室供油孔、壳体上高压油引油道、端盖上高压油引油道、出油口流道依次连通，另一端和第二静压支承油室连通油道连通；

所述第一静压支承油室连通油道、第二静压支承油室连通油道、第三静压支承油室连通油道、第四静压支承油室连通油道、第五静压支承油室连通油道、第六静压支承油室连通油道和所有油室引油孔的开口端密封。

进一步地，所述三柱塞孔缸体外圆与角接触球轴承内孔配合，定位轴肩限制角接触球轴承内圈轴向位移，角接触球轴承外圆与壳体配合。

进一步地，所述三柱塞孔缸体的与柱塞孔同一侧端面上沿圆周方向均匀分布三个相同的减重盲孔，三个减重盲孔与三个柱塞孔交替分布。

进一步地，所述端盖上高压油引油道与壳体上高压油引油道连接处安置有O形密封圈。

进一步地，所述端盖用定位销确定与壳体的装配方位，用配流盘防转销确定与配流盘的装配方位。

进一步地，所述压盖上的高压侧油室为6个相同的圆形油室，且在压盖的水平对称面两侧对称分布；所述压盖上的低压侧油室为2个相同的圆形油室，且在压盖的水平对称面两侧对称分布；所述限位面泄油槽为14条径向直线槽。

本发明的优点是：可利用泵自身出口压力油形成静压支承力作用在三柱塞孔缸体凸缘板上，在不同负载压力下均能保证三柱塞孔缸体的受力和力矩平衡，防止三柱塞孔缸体严重倾覆偏磨或配流副间隙过大。提供静压支承力的压盖和高压油引油通道易于加工。压盖上依次连通的静压支承油室连通油道避免了在壳体和端盖外部增设引油软管，结构十分紧凑；压盖上的静压支承油室和封油面可以设计成便于计算静压支承力的规则形状，并可以通过增减静压支承油室和封油面的个数和面积、改变静压支承油室和封油面的布置方位，实现任意改变施加在三柱塞孔缸体上的力和力矩的大小；同时，因为加工有环形凸台而被增厚的压盖不易在单侧高压油作用下产生使静压支承结构失效的明显变形，并且可以通过控制压盖上环形凸台的高度尺寸来控制封油面与压紧力承载面的配合间隙。

附图说明

图1(a)是本发明的外部结构示意图。

图1(b)是图1(a)的A‐A剖视图。

图1(c)是图1(a)的B‐B剖视图。

图2是本发明的三柱塞孔缸体的结构示意图。

图3(a)是本发明的装配了堵油圆柱销和螺堵的压盖的结构示意图。

图3(b)是图3(a)的C‐C剖视图。

图3(c)是图3(a)的后视图。

图3(d)是图3(a)的立体结构图。

图4是本发明的配流盘的结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的零件或结构，其中：

1.高压区窗口，2.低压区窗口，3.限位面，4.限位面泄油槽，5.封油面泄油槽，6.静压支承封油面，7.O形密封圈，8.壳体，9.端盖，10.油室引油孔，11.压盖，12.定位销，13.三柱塞孔缸体，14.配流盘，15.配流盘防转销，16.静压支承油室供油孔，17.角接触球轴承，18.第一静压支承油室连通油道，19.进油口流道，20.出油口流道，21.端盖上高压油引油道，22.壳体上高压油引油道，23.第二静压支承油室连通油道，24.第三静压支承油室连通油道，25.第四静压支承油室连通油道，26.静压支承油室阻尼孔，27.第五静压支承油室连通油道，28.第六静压支承油室连通油道，29.低压侧油室，30.高压侧油室，31.螺堵，32.堵油圆柱销，33.凸缘板，34.定位轴肩，35.压紧力承载面，36.摩擦面，37.腰型孔，38.柱塞孔，39.减重盲孔。

具体实施方式

下面结合附图1至4对本发明作进一步说明。

本发明提供的一种补偿三柱塞孔缸体压紧力的静压支承结构，该结构用于实现三柱塞孔缸体13和配流盘14的平稳配合，该结构包括壳体8、端盖9和压盖11；

所述端盖9上有进油口流道19、出油口流道20、端盖上高压油引油道21；所述壳体8上有壳体上高压油引油道22；所述进油口流道19与液压系统的进油管路连通；所述出油口流道20与液压系统的出油管路连通；所述端盖9上高压油引油道21与壳体上高压油引油道22连接处安置有O形密封圈7用以密封高压油；端盖9用定位销12确定与壳体8的装配方位；

所述配流盘14上的高压区窗口1与出油口流道20对应，低压区窗口2与进油口流道19对应，配流盘防转销15嵌在配流盘14凹槽内用于确定端盖9与配流盘14的装配方位；所述三柱塞孔缸体13其中一个端面圆周方向上均匀分布三个相同的柱塞孔38和三个相同的减重盲孔39，另一个端面为与配流盘14配合的摩擦面36，摩擦面36上均匀分布三个相同的腰型孔37，三个减重盲孔39与三个柱塞孔38交替分布，三个柱塞孔38与三个腰型孔37位置一一对应并形成通孔；三柱塞孔缸体13外圆上的凸缘板33一侧为压紧力承载面35，其与摩擦面36平行，另一侧加工有定位轴肩34；配流盘14被三柱塞孔缸体13紧压在端盖9上；

所述三柱塞孔缸体13外圆与角接触球轴承17内孔配合，定位轴肩34限制角接触球轴承17内圈轴向位移，角接触球轴承17外圆与壳体8配合；

所述压盖11通过圆周分布的11个螺钉固定在壳体8上；所述三柱塞孔缸体13与压盖11的内孔间隙配合；所述压盖11的一侧端面加工有静压支承油室供油孔16和环形凸台，环形凸台的端面为限位面3；所述限位面3与凸缘板33的压紧力承载面35间隙装配；所述限位面3一边加工6个相同的圆形高压侧油室30，另一边加工2个相同的圆形低压侧油室29，每个油室内加工一个静压支承油室阻尼孔26，每个油室周围各加工一圈环形并与壳体8容腔连通的封油面泄油槽5，封油面泄油槽5所包围的与限位面3在同一平面的环面为静压支承封油面6；圆形油室和环形封油面便于计算静压支承力的大小；所述静压支承封油面6与压紧力承载面35的配合间隙可以通过控制压盖上环形凸台的高度尺寸来控制；所述限位面3上加工14个与壳体8容腔连通的限位面泄油槽4帮助油液循环散热；所述限位面泄油槽4为径向直线槽，限位面泄油槽4将限位面3划分为小块，并将各个封油面泄油槽5隔开；所述高压侧油室30位于配流盘14高压区窗口1一侧，且在压盖11的水平对称面两侧对称分布；所述低压侧油室29位于配流盘14低压区窗口2一侧，且在压盖11的水平对称面两侧对称分布；油室和封油面沿压盖11的水平对称面两侧对称分布，可以避免对三柱塞孔缸体13产生绕水平轴的力矩，只产生绕竖直轴的力矩；控制油室和封油面产生的压力大小和绕竖直轴的力矩大小，可以通过增减油室和封油面的个数和面积、改变油室和封油面的布置方位来实现；所述压盖11的背面加工有与静压支承油室阻尼孔26同等数量的油室引油孔10，油室引油孔10与静压支承油室阻尼孔26位置一一对应并形成通孔；所述压盖11的外圆面上加工了第一静压支承油室连通油道18、第二静压支承油室连通油道23、第三静压支承油室连通油道24、第四静压支承油室连通油道25、第五静压支承油室连通油道27和第六静压支承油室连通油道28，静压支承油室连通油道均为盲孔；所述第六静压支承油室连通油道28、第五静压支承油室连通油道27、第二静压支承油室连通油道23、第三静压支承油室连通油道24和第四静压支承油室连通油道25依次连通，并穿过所有油室引油孔10；所述第一静压支承油室连通油道18一端和静压支承油室供油孔16、壳体上高压油引油道22、端盖上高压油引油道21、出油口流道20依次连通，另一端和第二静压支承油室连通油道23连通；压盖11上依次连通的静压支承油室连通油道避免了在壳体8和端盖9外部增设引油软管，结构十分紧凑。

所述第一静压支承油室连通油道18、第二静压支承油室连通油道23、第三静压支承油室连通油道24、第四静压支承油室连通油道25、第五静压支承油室连通油道27、第六静压支承油室连通油道28的开口端用螺堵31密封，所有油室引油孔10的开口端用堵油圆柱销32密封。

所述出油口流道20、端盖上高压油引油道21、壳体上高压油引油道22、静压支承油室供油孔16、第一静压支承油室连通油道18、第二静压支承油室连通油道23、第三静压支承油室连通油道24、第四静压支承油室连通油道25、第五静压支承油室连通油道27、第六静压支承油室连通油道28、油室引油孔10、静压支承油室阻尼孔26组成高压油引油通道，泵出油口流道20的高压油液通过高压油引油通道进入压盖11的高压侧油室30和低压侧油室29，并分布在静压支承封油面6上，油室和封油面所产生的静压支承力作用在三柱塞孔缸体13的压紧力承载面35上，在不同负载压力下均能保证三柱塞孔缸体13的受力和力矩平衡。提供静压支承力的压盖11和高压油引油通道易于加工。同时，因为加工有环形凸台而被增厚的压盖11不易在单侧高压油作用下产生使静压支承结构失效的明显变形。