一种适用于多泵并联系统带卸荷装置的水液压柱塞泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及容积栗技术领域，尤其涉及一种适用于多栗并联系统带卸荷装置的水液压柱塞栗。
【背景技术】
[0002]随着水压传动与控制技术应用的发展，以输送介质为主要功能的水液压系统不断的向高压大流量方向发展，如用于高压细水雾灭火系统的水液压栗组单元已经达到最大输出流量1000L/min、最大工作压力16MPa的要求。
[0003 ]水液压轴向柱塞栗以转速高、压力高、流量大、流量脉动小、体积紧凑、重量轻等突出优点，成为水液压传动与控制系统中最常用的水液压栗。由于水与矿物油相比，在理化特性方面有着较大的差别，如水的粘度较小，水膜厚度较薄，腐蚀性大，增加了密封、润滑的难度，高压大流量水液压轴向柱塞栗的设计制造较为困难，如丹麦Danfoss公司最大型号PAH80水栗额定流量112L/min、英国WaterHydrulic公司的最大型号水栗额定流量220L/min、华中科技大学研制的轴向柱塞栗、浙江大学研制的纯水栗等最大流量均在I1L/min左右，且目前市面上常用的水液压栗均为定量栗。为满足系统大流量的工作要求，多栗并联成了以输送介质为主要功能的大流量水液压系统主要解决方式。
[0004]多栗并联系统主要为解决单栗输出流量不足的问题，单栗型号均选择常用规格最大流量的水液压栗，目前常用于多栗并联系统的水液压单栗额定流量在100L/min左右，最大工作压力16MPa，须配备额定功率为37Kw的电机。为减小电机启动对电网和电气控制系统的冲击，电机启动应为诸如Y — Λ等方式的降压启动。因外部负载的不确定性(如细水雾系统不同分区释放时喷头数量差距较大)、适用于多栗并联系统的全部超大流量水液压安全溢流阀尚无解决方案，同时基于节能环保的考虑，水液压多栗并联系统主要以压力信号的作为系统的反馈信号，单栗顺序启动。启动过程中监测压力信号，当外部负载较大(如细水雾系统喷头开启数量较多)，而启动水液压栗的数量不足，输出流量不够时，系统压力达不到设定值，后序高压栗启动，直到系统压力达到设定工作压力。后序栗启动过程中，必然面临带压启动的工况，如:“设定压力为1MPa的双栗并联的细水雾系统，启动一台栗后监测压力为7MPa”。为防止回流，多栗并联系统的单栗出口和系统输出主管道间均设置一个单向阀，不同于离心式水栗，水液压柱塞栗是容积栗，在出口单向阀和栗出口管道较短，液体可压缩量非常小的情况下，水液压柱塞栗启动的瞬间，出口压力即达到主管道压力。当启动时外部主管道压力较高，反作用在栗上产生的扭矩大于电机降压启动时的堵转扭矩时，电机“憋死”，直到切换到全压启动，造成了降压启动前期电机及电气控制系统发热、后期与全压启动并无本质区别危害，电气控制系统及电机烧毁的情况时有发生。
[0005]为解决多栗并联系统中后序栗带压启动的问题，国内外提出一些解决方案，主要方式为主管道卸荷和单栗卸荷。主管道卸荷是在主管道上设置卸荷阀，启动后序栗的过程中将主管道压力卸荷，在系统相对较小(如栗数量较少的系统)时，可有效的解决后栗带压启动的问题，但如系统较大，栗数量多，存在高压大流量卸荷阀流量解决方案、反复卸荷造成系统响应时间过长等突出缺点;单栗卸荷为在高压栗出口和出口单向阀之间加装卸荷装置，启动时开启卸荷，启动后关闭卸荷装置建压。单栗卸荷装置可是一个独立的卸荷阀，亦可为栗本体卸荷装置。在出口单向阀和高压栗出口之间加装独立卸荷阀的方案存在系统复杂、局部管道过多难以加工装配、造价成本高等突出缺点，实际应用中采用的不多；目前国内外水液压轴向柱塞栗产品中，尚无有栗体自带卸荷装置的报道。
【发明内容】
[0006]为解决目前多栗并联系统后序栗带压启动而造成的一系列问题，本发明在水液压轴向柱塞栗现有研究的基础上，提供了一种适用于多栗并联系统带卸荷装置的水液压柱塞栗O
[0007]本发明包括后端盖、配流盘、旋转缸体组件、壳体、滑动轴承、奇数个的柱塞滑靴组件、回程盘、斜盘、前端盖、轴和安装在后端盖上的卸荷装置，后端盖和前端盖分别固定安装在壳体的两端，配流盘安装在后端盖上，并位于壳体内，回程盘的一侧安装在前端盖上，斜盘安装在回程盘的另一侧上，旋转缸体组件通过滑动轴承活动安装在壳体的内壁上，并位于配流盘和斜盘之间，柱塞滑靴组件活动安装在旋转缸体组件内，且柱塞滑靴组件的球状柱塞末端活动装配在斜盘上，轴活动装配在前端盖上，并与旋转缸体组件传动相连，卸荷装置包括主阀芯、主弹簧、第二控制阀板、第一控制阀板、控制阀芯、连接杆、内六角螺钉、衔铁、控制阀弹簧、衔铁套和电磁铁，后端盖上设有卸荷装置腔体，主阀芯通过动密封件活动安装在后端盖上的卸荷装置腔体内，第一控制阀板安装在后端盖卸荷装置腔体的出口处，第二控制阀板安装在第一控制阀板上，并位于卸荷装置腔体内，第一控制阀板和第二控制阀板内设有控制阀芯活动腔体，电磁铁安装在后端盖上，衔铁套安装在电磁铁内，衔铁通过控制阀弹簧与衔铁套相连，控制阀芯通过连接杆与衔铁相连，且控制阀芯位于第二控制阀板和第一控制阀板的控制阀芯活动腔体内。
[0008]栗排水口通过后端盖上的第一通道、第一控制阀板上的通道、控制阀芯与第一控制阀板形成高通阀口、控制阀板内腔、第二控制阀板通道与主阀右腔连通;栗吸水口通过后端盖上的第二通道、第一控制阀板上的通道、第二阀板环形槽、第二阀板通道、控制阀芯与第二控制阀板形成低通阀口、控制阀板内腔、第二控制阀板通道与主阀右腔连通。
[0009]主阀芯与后端盖形成的阀口密封为锥阀密封结构，主阀芯和后端盖材料为软硬配对材料，其中主阀芯的材料为硬度较低的工程塑料或铝青铜，后端盖为经过强化处理的不锈钢材料。
[0010]控制阀芯分别与第一控制阀板形成的高通阀口和与第二控制阀板形成的低通阀口均为锥阀密封结构，密封材料配对为软硬配合，控制阀芯硬度较低的工程塑料或铝青铜，第一控制阀板与第二控制阀板均为经过强化处理的不锈钢材料。
[0011]本发明的技术效果体现在:
1、在水液压轴向柱塞栗的后端盖上安装有卸荷装置，通过流道连通栗的排水口、卸荷装置和栗的吸水口，省去水液压传动与控制系统中的卸荷阀简化系统，节约成本。
[0012]2、卸荷装置采用无阻尼先导式结构，主阀芯动作靠差压液动力推动，较以电磁力或弹簧力直接驱动阀芯动作或密封的直动式结构可靠，适用于高压大流量栗体卸荷;较阻尼先导式结构抗污染能力和可靠性大大的提高。
[0013]3、在卸荷装置控制阀部分动作失效的情况下，主阀芯在高压水的作用下关闭，水液压栗依然能够建压并正常动作，提高了水液压轴向柱塞栗工作的可靠性。
[0014]4、主阀芯密封和低通阀口密封均为差压液力动力密封，压力越高效果越好，密封可靠，主弹簧设计简单;控制阀密封为锥阀结构，线密封，密封效果好。
[0015]5、全水润滑结构，解决了油水分离结构带来的工作介质污染问题，免维护，有效降低使用成本。
【附图说明】
[0016]图1是本发明结构原理图。
[0017]图2是图1的A-A面剖视结构示意图。
[0018]图3是卸荷装置局部放大图。
[0019]图4是控制阀阀芯阀板组件结构原理图。
[0020]
【具体实施方式】
以下结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0021]如图1、2、3、4所示，本发明包括后端盖1、配流盘2、旋转缸体组件3、壳体4、滑动轴承5、奇数个的柱塞滑靴组件6、回程盘7、斜盘8、前端盖10、轴11和安装在后端盖I上的卸荷装置，后端盖I和前端盖10分别固定安装在壳体4的两端，配流盘2安装在后端盖I上，并位于壳体4内，回程盘7的一侧安装在前端盖10上，斜盘8安装在回程盘7的另一侧上，旋转缸体组件3通过滑动轴承5活动安装在壳体4的内壁上，并位于配流盘2和斜盘8之间，柱塞滑靴组件6活动安装在旋转缸体组件3内，且柱塞滑靴组件6的球状柱塞末端活动装配在斜盘8上，轴11活动装配在前端盖10上，并与旋转缸体组件3传动相连，卸荷装置包括主阀芯12、主弹簧13、第二控制阀板14、第一控制阀板15、控制阀芯16、连接杆17、内六角螺钉18、衔铁19、控制阀弹簧20、衔铁套21和电磁铁22，后端盖I上设有卸荷装置腔体，主阀芯12通过动密封件活动安装在后端盖I上的卸荷装置腔体内，第一控制阀板15安装在后端盖I卸荷装置腔体的出口处，第二控制阀板14安装在第一控制阀板15上，并位于卸荷装置腔体内，第一控制阀板15和第二控制阀板14内设有控制阀芯活动腔体，电磁铁22安装在后端盖I上，衔铁套21安装在电磁铁22内，衔铁19通