专利名称：三叉杆式轴向柱塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于工程机械、矿山冶金机械、船舶等领域的等角速、高效能并具有高压力的三叉杆式轴向柱塞泵。
背景技术：
高压柱塞泵的应用范围涉及国民经济的各个领域，是品种多，量大面广的产品之一。因为高压柱塞泵具有很多优点，所以它的使用随之日益广泛，主要应用领域包括工程机械，矿山冶金机械以及船舶等等。各种新型高压柱塞泵的出现及应用已经在世界上特别是在大部分工业发达国家产生了巨大的经济效益和社会效益。我国目前化工机械工业，重型机械工业，工程机械等工业领域所使用的大多数仍为斜盘式或斜轴式高压柱塞泵，而三叉杆式高压柱塞泵的应用仍然处于初始阶段，已有的种类也存在结构复杂，压力和效能低等缺点。但是目前国际上已进入应用领域的斜盘式，斜轴式高压柱塞泵仍然存在着制造工艺复杂，制造成本高和使用环境条件高等主要缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求设计制备一种具有等角速度、高效能和高压力的三叉杆式轴向柱塞泵。
为了实现上述发明目的，本发明的主体结构包括柱塞(滑块)、缸体、壳体、进口、传动轴、调心球轴承、圆柱滚子轴承、定位螺丝钉、配油盘、出口、被动轴联接头、径向叉杆、向心关节轴承、压油口和吸油口等部件。传动轴横穿过配油盘和缸体，并与缸体联动，配油盘夹在缸体与壳体之间，由定位螺钉固定，工作过程中是不动的，配油盘上制有的两个腰形压油口和吸油口分别与进口和出口相通；圆柱滚子轴承和调心球轴承支撑传动轴并防止传动轴游离，圆柱滚子轴承是对缸体的支撑；壳体由左右两个对称分体组成，并由定位螺钉固定为一体，壳体的材料经热处理，避免疲劳破裂；进口与出口经过一定的防腐处理；径向叉杆柱塞部分包括被动轴联接头、向心关节轴承、柱塞(滑块)、径向叉杆，被动轴联接头一端四周间隔120度对称制有三个径向叉杆，每个叉杆上装有向心关节轴承，向心关节轴承上装有耐磨合金铸铁制成的柱塞(滑块)，被动轴联接头另一端中心制有圆柱形内孔，以减轻重量节约材料，缸体上四周对称制有三个开口导轨槽(衬套)，向心关节轴承上的柱塞分别装入相对应的开口导轨槽(衬套)并由其联接。
本发明的柱塞沿圆周均匀分布在缸体内，径向叉杆输出轴轴线与缸体轴线倾斜20～40度的角，配油盘固定不转，当原动力通过传动轴使缸体转动时，柱塞在缸体内作往复运动，并通过配油盘上的压油口和吸油口进行压油和吸油。
本发明的原动力通过传动轴使缸体转动时，迫使柱塞在缸体内作往复运动，柱塞通过固定不动的配油盘的压油口和吸油口进行压油和吸油。当缸体转角在π～2π范围内，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容积增大，形成局部真空，油液在大气压的作用下，自泵的进口经配油盘的吸油口进入柱塞底部，通过配油盘的吸油口吸油，完成吸油过程；在0～π范围内，柱塞被推入缸体，使缸孔容积减小，油液受压经配油盘的压油口排到泵的出口，完成压油过程。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸、压油一次。在工作过程中，由于三叉杆(三个径向叉杆)的特殊结构，三叉杆在倾斜角为β的平面上作平面运动，三叉杆交点围绕传动轴与三叉运动平面的交点作圆周公转，缸体每转一周，就完成柱塞的三次吸油和压油过程。三叉杆式轴向柱塞泵是将三个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上，并使柱塞中心线和缸体中心线平行；通过三根径向叉杆带动三个柱塞来实现每一次的吸油和压油。
本发明与现有技术相比，是一种具有等角速，高效能的高压柱塞泵，其结构简单，同步性能好，效率高，造价低，制造装配容易，便于工业应用等特点。本发明是在原有的轴向柱塞泵结构的基础上，利用三叉杆这一独特的结构对其进行改进，除了轴向柱塞泵本身的优点之外，还具有结构新颖，加工制作方便，制造工艺简化，生产成本低。
图1为本发明之主体结构原理示意图。
图2为本发明之三叉杆式柱塞结构原理示意图。
图3为本发明之配油盘结构原理示意图。
具体实施例方式本发明实施时其主体结构包括柱塞(滑块)1、缸体2、壳体3、进口4、传动轴5、调心球轴承6、圆柱滚子轴承7和11、定位螺丝钉8、配油盘9、出口10、被动轴联接头12、径向叉杆13、向心关节轴承14、压油口15和吸油口16等部件。传动轴5横穿过配油盘9和缸体2，并与缸体2联动，配油盘9夹在缸体2与壳体3之间，由定位螺钉8固定，工作过程中是不动的，配油盘9上的两个腰形压油口15和吸油口16分别与进口4和出口10相通；圆柱滚子轴承7和调心球轴承6支撑传动轴5并防止传动轴游离，圆柱滚子轴承11支撑缸体2，缸体2上开制三个导轨槽(衬套)，分别用于联接三个柱塞。定位螺钉8用于固定壳体，壳体的材料(不锈钢316、1Cr18Ni9Ti、2Cr13、碳钢化镀镍-磷合金防腐层)经热处理，避免疲劳破裂。进口4与出口10经过一定的防腐处理。三个径向叉杆柱塞部分主要由被动轴联接头12、向心关节轴承14、柱塞(滑块)1、径向叉杆13构成，被动轴联接头12一端四周间隔120度对称制有三个径向叉杆，每个叉杆上各装有向心关节轴承14，向心关节轴承14上装有耐磨合金铸铁制成的滑块1。被动轴联接头12另一端中心制有圆柱形内孔，以减轻重量节约材料，被动轴联接头12与缸体2接触端中心制有球缺形凸头，起定位作用，缸体2上四周对称制有三个开口导轨槽(衬套)，滑块(柱塞)1(材料超性陶瓷、喷焊镍合金Ni60耐磨耐腐层)分别装入相对应的开口导轨槽(衬套)(材料为35CrMo、42CrMo)，经调质硬氮化处理、强度大、硬度高、耐磨耐用。开口导轨槽是与传动轴的轴线平行的直线导轨槽，由于三个径向叉杆被动轴联接头轴线与缸体轴线倾斜一个角度β，其中β＝30度，随着传动轴、缸体以及被动轴联接头的转动，实现柱塞在导轨槽内的往复运动。由于实施中采用了受力时接触面积大的关节轴承和滑块作为载荷的传递元件，能传递较大的载荷，可以形成很大的压力，形成一种高压式柱塞泵。
本发明的原动力通过传动轴5使缸体2转动时，由于轴套的作用，迫使柱塞1在缸体内作往复运动，由于配油盘9不动，柱塞1通过配油盘9的压油口和吸油口进行压油和吸油。当缸体2转角在π～2π范围内，柱塞1向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容积增大，形成局部真空，油液在大气压的作用下，自泵的进口经配油盘的吸油口进入柱塞底部，通过配油盘9的吸油口15吸油，完成吸油过程；在0～π范围内，柱塞被推入缸体，使缸孔容积减小，油液受压经配油盘的压油16口排到泵的出口，完成压油过程。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸、压油一次。在工作过程中，由于三叉杆的特殊结构，三叉杆在倾斜角为β的平面上作平面运动，三叉杆交点围绕传动轴与三叉运动平面的交点作圆周公转，缸体每转一周，就完成柱塞的三次吸油和压油过程。三叉杆式轴向柱塞泵是将三个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上，并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵。通过三根径向叉杆带动三个柱塞来实现每一次的吸油和压油。
权利要求
1.一种三叉杆式轴向柱塞泵，主体结构包括柱塞、缸体、壳体、进口、传动轴、调心球轴承、圆柱滚子轴承、定位螺丝钉、配油盘、出口、被动轴联接头、径向叉杆、向心关节轴承、压油口和吸油口，其特征在于传动轴横穿过配油盘和缸体，并与缸体联动，配油盘夹在缸体与壳体之间并由定位螺钉固定，配油盘上制有的两个腰形压油口和吸油口分别与进口和出口相通；圆柱滚子轴承和调心球轴承支撑传动轴并防止传动轴游离，圆柱滚子轴承对缸体支撑；壳体由左右两个对称分体组成并由定位螺钉固定为一体。
2.根据权利要求1所述的三叉杆式轴向柱塞泵，其特征在于径向叉杆柱塞部分包括被动轴联接头、向心关节轴承、柱塞、径向叉杆，被动轴联接头一端四周间隔120度对称制有三个径向叉杆，每个叉杆上装有向心关节轴承，向心关节轴承上装有耐磨合金铸铁制成的柱塞，被动轴联接头另一端中心制有圆柱形内孔；缸体上四周对称制有三个开口导轨槽，向心关节轴承上的柱塞分别装入相对应的开口导轨槽并由其联接。
3.根据权利要求1所述的三叉杆式轴向柱塞泵，其特征在于柱塞沿圆周均匀分布在缸体内，径向叉杆输出轴轴线与缸体轴线倾斜20～40度的角。
全文摘要
本发明涉及一种用于工程机械、矿山冶金机械、船舶等领域的等角速、高效能并具有高压力的三叉杆式轴向柱塞泵，传动轴横穿过配油盘和缸体，并与缸体联动，配油盘夹在缸体与壳体之间，由定位螺钉固定，工作过程中是不动的，配油盘上制有的两个腰形压油口和吸油口分别与进口和出口相通；圆柱滚子轴承和调心球轴承支撑传动轴并防止传动轴游离，圆柱滚子轴承是对缸体的支撑；被动轴联接头一端四周间隔120度对称制有三个径向叉杆，每个叉杆上装有向心关节轴承，被动轴联接头另一端中心制有圆柱形内孔，其结构简单，同步性能好，效率高，造价低，制造装配容易，便于工业应用等特点。
文档编号F04B1/22GK101042123SQ20071001547
公开日2007年9月26日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者常德功, 杨福芹, 苑志超 申请人:青岛科技大学