一种永磁轴承支承式柱塞泵的制作方法

本发明涉及一种柱塞泵，具体涉及一种永磁轴承支承式柱塞泵。

背景技术：

柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

其中，支撑方式直接影响泵的效率、稳定性、寿命。一般地，柱塞泵主轴支撑方式采用机械轴承支撑，由两个或多个机械轴承组件支撑，使得主轴可转动的固定在泵体内。工作时，外部输入能量使得主轴转动，使得柱塞在缸体油腔内往复运动，再在配油盘作用下，实现吸油、压油。

随着液压技术及工程机械的发展，对柱塞泵的主轴转速、稳定性、效率提出了更高的要求，但在一般柱塞泵运行时，作为主轴支撑的机械轴承，无法避免的会产生摩擦，高速运行下还易出现受载不均，难以自动调节的问题，因此无法实现主轴的超高速运转，进而无法保证泵在高转速下的稳定性等要求。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种主轴超高速旋转，自动平衡负载，低能耗的永磁轴承支承式柱塞泵。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种永磁轴承支承式柱塞泵，它包括转子壳体和柱塞泵壳体，在所述转子壳体和柱塞泵壳体连接处的内侧壁上设有连接套，在所述转子壳体内设有主缸体，在所述主缸体靠近主轴一端一体设有锥型齿，所述主缸体通过中心销轴与转子壳体相连，所述中心销轴一端与转子壳体固定连接，所述中心销轴另一端通过滚针轴承与转子壳体相连，所述滚针轴承设在主缸体的中心孔内，在所述主缸体与转子壳体连接处设有配油盘，所述滚针轴承套设在中心销轴上，在所述中心孔外侧的主缸体上设有若干柱塞孔，在所述中心孔一端设有弹簧座，所述弹簧座与中心顶杆相连，所述中心顶杆一端穿设在弹簧座上，在所述中心顶杆外部套设有弹簧，所述中心顶杆的球头端与主轴相连，在该侧主轴端面上设有若干球窝，所述球窝和柱塞孔一一对应设置，在对应的球窝和柱塞孔之间设有连杆柱塞，所述主轴设在柱塞泵壳体内，在所述主轴上设有锥齿轮，所述锥齿轮和锥型齿匹配设置，在所述锥齿轮下方的主轴大端上设有永磁轴承组件，在所述永磁轴承组件下方的主轴小端上设有机械轴承，在所述机械轴承一端设有弹簧卡圈，在所述柱塞泵壳体底部端面上设有外端盖。

进一步地，所述永磁轴承组件包括永磁轴承、套筒和内端盖，所述永磁轴承采用偏置布置，其内圈由主轴的轴肩进行轴向定位，同时由套筒进行压紧，外圈由柱塞泵壳体上的永磁轴承孔定位，同时由内端盖进行压紧，所述永磁轴承包括转子与定子，所述转子包括动磁环、动保持架和转子隔磁环，所述动保持架为空心轴且套设在主轴上，所述动保持架一端的外壁沿径向设有一圈外凸缘，其外凸缘外侧与主轴上轴肩接触定位，所述动磁环和转子隔磁环均套设在动保持架上，所述动磁环安装在转子隔磁环与动保持架的外凸缘之间，所述定子包括定磁环、定保持架和定子隔磁环，所述定磁环套设在动磁环上，所述定子隔磁环套设在动保持架的外凸缘上且定子隔磁环与外凸缘接触，所述定保持架为空心轴且定保持架套设在定磁环上，所述定保持架一端的内壁沿径向设有一圈内凸缘，所述定保持架的内凸缘与转子隔磁环相对，所述定磁环安装在定保持架的内凸缘与定子隔磁环之间，所述定保持架由内端盖进行压紧，所述定保持架的内凸缘位于柱塞泵壳体凹缘与定磁环之间。

进一步地，所述机械轴承内圈由套筒轴向定位，同时由弹簧卡圈固定，外圈由柱塞泵壳体上的机械轴承孔定位，同时由外端盖进行压紧。

进一步地，所述内端盖为透盖，安装在柱塞泵壳体内部，所述内端盖的外突缘ⅰ和柱塞泵壳体的内壁凹缘通过螺钉固定连接。

进一步地，所述外端盖为透盖，所述外端盖的外突缘ⅱ和柱塞泵壳体底部端面通过螺钉固定连接。

进一步地，所述机械轴承为深沟球轴承。

进一步地，所述套筒固定在主轴上。

进一步地，所述永磁轴承采用内外磁环偏置布置，内外磁环存在轴向偏置位移，并根据泵运行时的轴向载荷设置偏置位移，使得轴承提供径向悬浮支承外，还能承受工作时的主要轴向载荷。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明整体结构设置合理，将柱塞泵的主轴采用永磁轴承支承，永磁轴承利用永磁体本身磁场力将主轴稳定的悬浮起来，具有自动平衡功能，承载力分布均匀特点，可提高柱塞泵运行的稳定性，通过减少转轴的接触摩擦，减少温升，提高转轴转速，能大幅提高泵的功率密度，并能延长了机械寿命，提高泵的效率，永磁轴承无需润滑，因而也无需密封装置，简化了设计结构、从而提高了柱塞泵的可靠性，永磁轴承支承采用内外磁环偏置布置，使得轴承提供径向悬浮支承外，还能承受工作时的主要轴向载荷，极大的降低了工作过程中机械轴承的承载，提高了机械寿命。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是本发明中永磁轴承的纵向连接结构示意图；

图4是本发明中永磁轴承的横向连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种永磁轴承支承式柱塞泵，它包括转子壳体1和柱塞泵壳体2，在转子壳体1和柱塞泵壳体2连接处的内侧壁上设有连接套3，在转子壳体1内设有主缸体4，在主缸体4靠近主轴5一端一体设有锥型齿6，主缸体4通过中心销轴7与转子壳体1相连，中心销轴7一端与转子壳体1固定连接，中心销轴7另一端通过滚针轴承8与转子壳体1相连，滚针轴承8设在主缸体1的中心孔内，在主缸体4与转子壳体1连接处设有配油盘7，滚针轴承8套设在中心销轴7上，在中心孔外侧的主缸体4上设有若干柱塞孔9，在中心孔一端设有弹簧座10，弹簧座10与中心顶杆11相连，中心顶杆11一端穿设在弹簧座10上，在中心顶杆11外部套设有弹簧12，中心顶杆11的球头端与主轴5相连，在该侧主轴5端面上设有若干球窝12，球窝12和柱塞孔9一一对应设置，在对应的球窝12和柱塞孔9之间设有连杆柱塞13，主轴5设在柱塞泵壳体2内，在主轴5上设有锥齿轮14，锥齿轮14和锥型齿6匹配设置，在锥齿轮14下方的主轴5大端15上设有永磁轴承组件，在永磁轴承组件下方的主轴12小端16上设有机械轴承17，机械轴承17为深沟球轴承，在机械轴承17一端设有弹簧卡圈18，在柱塞泵壳体2底部端面上设有外端盖19，将柱塞泵的主轴采用永磁轴承支承，永磁轴承利用永磁体本身磁场力将主轴稳定的悬浮起来，具有自动平衡功能，承载力分布均匀特点，可提高柱塞泵运行的稳定性，通过减少转轴的接触摩擦，减少温升，提高转轴转速，能大幅提高泵的功率密度，并能延长了机械寿命，提高泵的效率，永磁轴承无需润滑，因而也无需密封装置，简化了设计结构、从而提高了柱塞泵的可靠性。

永磁轴承组件包括永磁轴承20、套筒21和内端盖22，永磁轴承20采用偏置布置，其内圈由主轴5的轴肩23进行轴向定位，同时由套筒19进行压紧，外圈由柱塞泵壳体2上的永磁轴承孔24定位，同时由内端盖20进行压紧，永磁轴承20包括转子与定子，转子包括动磁环25、动保持架26和转子隔磁环27，动保持架26为空心轴且套设在主轴5上，动保持架26一端的外壁沿径向设有一圈外凸缘28，其外凸缘28外侧与主轴5上轴肩接触定位，动磁环25和转子隔磁环27均套设在动保持架26上，动磁环25安装在转子隔磁环27与动保持架26的外凸缘28之间，定子包括定磁环29、定保持架30和定子隔磁环31，定磁环29套设在动磁环25上，定子隔磁环31套设在动保持架26的外凸缘28上且定子隔磁环31与外凸缘28接触，定保持架30为空心轴且定保持架30套设在定磁环29上，定保持架30一端的内壁沿径向设有一圈内凸缘32，定保持架30的内凸缘32与转子隔磁环27相对，定磁环29安装在定保持架30的内凸缘32与定子隔磁环31之间，定保持架30由内端盖22进行压紧，定保持架30的内凸缘32位于柱塞泵壳体2凹缘33与定磁环29之间，永磁轴承支承采用内外磁环偏置布置，使得轴承提供径向悬浮支承外，还能承受工作时的主要轴向载荷，极大的降低了工作过程中机械轴承的承载，提高了机械寿命。

机械轴承17内圈由套筒21轴向定位，同时由弹簧卡圈18固定，外圈由柱塞泵壳体2上的机械轴承孔34定位，同时由外端盖19进行压紧，连接牢靠，套筒21固定在主轴5上。

内端盖22为透盖，安装在柱塞泵壳体2内部，内端盖22的外突缘ⅰ35和柱塞泵壳体2的内壁凹缘36通过螺钉固定连接，连接到位，方便观察。

外端盖19为透盖，外端盖19的外突缘ⅱ37和柱塞泵壳体2底部端面通过螺钉固定连接，连接到位，方便观察。

工作时，主轴的一端与主缸体为锥齿轮传动，主轴的另一端与外部动力相连接，当外部动力输入时，主轴转动，进而带动主缸体转动，主轴大端端面上所连接的连杆柱塞将在主缸体上的柱状油腔中做往复直线运动，一个周期内，由于配油盘作用下，完成一次吸油与排油过程。

本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。