专利名称：一种柱塞泵的变量机构的制作方法
技术领域：
本发明属于机械技术领域，涉及一种柱塞泵，特别是柱塞泵的变量机构。
背景技术：
柱塞泵是液压领域中最为重要的动力元件之一，柱塞泵中的变量泵广泛应用于挤 压、锻造、轧钢及注塑等机械上，变量泵的输出流量变化是通过变量柱塞推动斜盘摆动，实 现不同流量的要求。变量机构的结构形式直接影响到变量柱塞泵输出流量的响应特性。液压柱塞泵的变量执行机构主要有三种方式机械机构，液压伺服机构和液压缸 等。机械式变量机构是直接以刚性的机械连接来改变斜盘倾角的变量方式；液压伺服式变 量机构通过液压放大器动作液压泵的斜盘机构实现变量；液压缸式变量机构是以液压缸动 作液压泵的斜盘机构进行变量。传统的变量机构都是采用单柱塞缸的结构形式，即斜盘的最大摆角范围只由变量 柱塞的行程决定，通过柱塞杆的伸出和缩回，推动斜盘摆角的增大和减小，从而来控制柱塞 泵输出流量的改变。单柱塞缸结构形式的变量机构在变量过程中，不能实现变量速度的变 级调节，即变量柱塞的推进和缩回的速度始终处于同一个速度级别上，这种特性使得变量 机构的响应时间长，降低了柱塞泵的输出流量的响应性能。中国专利其公开号CN201461287U提供了“一种柱塞变量液压泵”，它包括壳体、后 盖、传动轴和轴塞等，由于轴塞的数量为一根，轴塞移动过程中速度一致。使得它的响应时 间长，同样的，它也存在着柱塞泵的输出流量的响应性能差的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的使得柱塞泵的输出流量的响应性能比较强的一种柱 塞泵的变量机构。本发明的目的可通过下列技术方案来实现一种柱塞泵的变量机构，包括斜盘、滑 靴、柱塞和缸筒等，斜盘的两侧均具有凸出的且呈圆弧形的接触部，滑靴的数量为两个且这 两个滑靴分别活动连接于斜盘的两端，上述缸筒的一端与柱塞泵固连，柱塞的一端位于缸 筒内，柱塞的另一端与上述的滑靴相连，其特征在于，所述的柱塞上具有在柱塞伸缩过程中 能使其移动速度改变的转换结构。在本柱塞泵的变量机构中，缸筒内的油液驱动柱塞相对于缸筒移动。在转换结构 作用下使得柱塞由快速移动转为慢速移动。缩短了变量机构的响应时间。上述过程中，当其中一根柱塞缩回时，另外一根柱塞伸出。由于斜盘的接触部与柱 塞泵接触，因此，缩回的柱塞通过滑靴带动斜盘摆动，当斜盘摆动后达到改变斜盘倾角的变 量方式的目的。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的转换结构为呈筒状的柱塞一和呈杆状的柱 塞二，柱塞一与柱塞二组成上述的柱塞，且柱塞二的一端与上述的滑靴相连，柱塞二的另一 端位于柱塞一内，柱塞一位于上述的缸筒内。
当油液进入柱塞一内的腔体时，在该油液的压力作用下柱塞二相对于柱塞一移 动，此过程中柱塞二快速移动。当柱塞二移动至极限位置时，油液进入缸筒的有杆腔，柱塞 一慢速移动。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的柱塞一端部处外侧与缸筒内侧之间设有密
封圈一。通过密封圈一对柱塞一与缸筒之间实现密封，同时，柱塞一能顺畅的相对于缸筒 移动。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的柱塞一的端部具有使其内腔与缸筒相通的 进油孔，所述柱塞一和柱塞二上均具有与缸筒相通的回油孔。在进油孔和回油孔的作用下使得柱塞一内的油液和柱塞一与柱塞二之间的油液 能循环流动。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的柱塞一进油孔的相反端端口内侧具有呈环 形凸出的挡沿一，所述柱塞二的另一端外侧具有呈环形凸出的挡沿二，所述的挡沿一与柱 塞二之间设有密封圈二，所述的挡沿二与柱塞一之间设有密封圈三。柱塞一与柱塞二连接后，在挡沿一与挡沿二的作用下柱塞一内侧与柱塞二外侧之 间形成一腔体。同时，通过密封圈二和密封圈三对该腔体进行密封。也就是说，油液进入缸 腔体后就能推动柱塞二缩回柱塞一内。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的挡沿一上具有凹入的密封座一，上述的密 封圈二位于密封座一处。密封座一对密封圈二定位，避免密封圈二脱落或松动。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的挡沿二上具有凹入的密封座二，上述的密 封圈三位于密封座二处。密封座二队密封圈三定位，避免密封圈三脱落或松动。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的柱塞一侧壁中沿其轴向具有回油孔一，回 油孔一的一端与柱塞一内腔相通，回油孔一的另一端与上述的缸筒相通。通过回油孔一将柱塞一内腔与缸筒相连通。在上述的柱塞泵的变量机构中，所述的柱塞二上挡沿二的内侧具有回油孔二，回 油孔二的一端位于挡沿二侧部，回油孔二的另一端位于挡沿内侧。在回油孔二的作用下柱塞一与柱塞二之间的油液能更顺畅的进入回油孔一内。当 然，回油孔一内的油液最后进入到缸筒内。与现有技术相比，本柱塞泵的变量机构由于柱塞是由柱塞一和柱塞二组成的，柱 塞二快速移动、柱塞一慢速移动。也就是说，本变量机构的响应时间短，增加了柱塞泵的输 出流量的响应性能，具有比较高的实用价值。
图1是本柱塞泵的变量机构的立体结构示意图。图2是本柱塞泵的变量机构中柱塞一与柱塞二的剖视结构示意图。图3的本柱塞泵的变量机构中柱塞一的结构示意图。图4是本柱塞泵的变量机构中柱塞二的结构示意图。
图中，1、斜盘；la、接触部；2、滑靴；3、柱塞一 ；3a、挡沿一 ；3b、密封座一 ；3c、进油 孔；3d、回油孔一 ；4、柱塞二 ；4a、挡沿二 ；4b、密封座二 ；4c、回油孔二 ；5、缸筒；6、密封圈 一 ；7、密封圈二 ；8、密封圈三。
具体实施例方式如图1和图2所示，本柱塞泵的变量机构包括斜盘1、滑靴2、柱塞和缸筒5等。缸筒5内具有油液。斜盘1的两侧均具有凸出的且呈圆弧形的接触部la，该接触 部la抵靠在柱塞泵上。滑靴2的数量为两个，且这两个滑靴2分别活动连接在斜盘1的两 端，本实施例中，斜盘1上具有球形凹口，滑靴2上具有球头，两者球面接触使得滑靴2能相 对于斜盘1摆动而不会由斜盘1上脱落。如图3和图4所示，柱塞由柱塞一 3和柱塞二 4组成，柱塞一 3呈圆筒状，柱塞二 4呈柱状。柱塞二 4的一端与上述的滑靴2相连，柱塞二 4的另一端位于柱塞一 3内，柱塞
一3位于上述的缸筒5内，本实施例中，柱塞一 3的端部处外侧与缸筒5内侧之间设有密封 圈一 6。柱塞一 3的端部具有使其内腔与缸筒5相通的进油孔3c，所述柱塞一 3和柱塞二 4上均具有与缸筒5相通的回油孔。回油孔包括回油孔一 3d和回油孔二 4c。回油孔一 3d位于柱塞一 3侧壁中并沿柱塞一 3轴向设置，回油孔一 3d的一端与 柱塞一 3内腔相通，回油孔一 3d的另一端与上述的缸筒5相通。回油孔二 4c位于挡沿二 4a的内侧，回油孔二 4c的一端位于挡沿二 4a侧部，回油孔二 4c的另一端位于挡沿二 4a内 侧。柱塞一 3进油孔3c的相反端端口内侧具有呈环形凸出的挡沿一 3a，所述柱塞二 4 的另一端外侧具有呈环形凸出的挡沿二 4a，所述的挡沿一 3a与柱塞二 4之间设有密封圈
二7，所述的挡沿二 4a与柱塞一 3之间设有密封圈三8。本实施例中，挡沿一 3a上具有凹 入的密封座一 3b，上述的密封圈二 7位于密封座一 3b处；挡沿二 4a上具有凹入的密封座 二 4b，上述的密封圈三8位于密封座二 4b处。柱塞泵初始状态下，斜盘1处于最大摆角位置处，上端柱塞一 3和柱塞二 4处于完 全伸出状态，下端柱塞一 3和柱塞二 4处于完全缩回状态。柱塞泵启动后，系统所需泵的输 出流量减小时，此时上端柱塞动作，下端柱塞随着运动。下端处柱塞一处，控制油首先进入 回油孔一 3d，然后控制油再进入柱塞一 3的内腔中。此时油压作用于柱塞二 4上，使得柱 塞二 4以较快的速度拉动斜盘1摆动，柱塞二 4缩回至其极限位置后，控制油进入缸筒5的 内腔，控制油的油压作用在柱塞一 3上，使得柱塞二 4和柱塞一 3同时缩回缸筒5，此时柱塞 一 3以较慢的速度拉动斜盘1逼近目标摆角。当斜盘1需要反方向摆动时，此时下端柱塞 缩回，上端柱塞伸出，工作过程与上述类似。当然，在缸筒5上具有一个与柱塞一 3回油孔一 3d相通的油孔，控制油源与该油 孔相连通，由该油孔进入的控制油就能进入柱塞一 3的回油孔一 3d中。并且，当柱塞一 3 相对于缸筒5移动过程中也能保持该油孔与回油孔一相连通。两组柱塞的平行对称布置，保证了斜盘1在正负摆角状态下都可以实现快速推 进、慢速逼近的功能。快速推进和慢速逼近两个阶段的结合，不仅可以提高柱塞泵输出排量 以较快的速度达到目标值，而且大大降低了响应过程的超调，提高了响应的精度。
权利要求
一种柱塞泵的变量机构，包括斜盘(1)、滑靴(2)、柱塞和缸筒(5)等，斜盘(1)的两侧均具有凸出的且呈圆弧形的接触部(1a)，滑靴(2)的数量为两个且这两个滑靴(2)分别活动连接于斜盘(1)的两端，上述缸筒(5)的一端与柱塞泵固连，柱塞的一端位于缸筒(5)内，柱塞的另一端与上述的滑靴(2)相连，其特征在于，所述的柱塞上具有在柱塞伸缩过程中能使其移动速度改变的转换结构。
2.根据权利要求1所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的转换结构为呈筒状 的柱塞一(3)和呈杆状的柱塞二(4)，柱塞一(3)与柱塞二(4)组成上述的柱塞，且柱塞二(4)的一端与上述的滑靴(2)相连，柱塞二(4)的另一端位于柱塞一(3)内，柱塞一(3)位 于上述的缸筒(5)内。
3.根据权利要求2所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的柱塞一(3)端部处外 侧与缸筒(5)内侧之间设有密封圈一(6)。
4.根据权利要求3所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的柱塞一(3)的端部具 有使其内腔与缸筒(5)相通的进油孔(3c)，所述柱塞一(3)和柱塞二(4)上均具有与缸筒(5)相通的回油孔。
5.根据权利要求4所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的柱塞一(3)进油孔 (3c)的相反端端口内侧具有呈环形凸出的挡沿一(3a)，所述柱塞二(4)的另一端外侧具有 呈环形凸出的挡沿二(4a)，所述的挡沿一(3a)与柱塞二(4)之间设有密封圈二(7)，所述 的挡沿二(4a)与柱塞一(3)之间设有密封圈三(8)。
6.根据权利要求5所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的挡沿一(3a)上具有 凹入的密封座一(3b)，上述的密封圈二(7)位于密封座一(3b)处。
7.根据权利要求5所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的挡沿二(4a)上具有 凹入的密封座二(4b)，上述的密封圈三(8)位于密封座二(4b)处。
8.根据权利要求4或5或6或7所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的柱塞 一 (3)侧壁中沿其轴向具有回油孔一(3d)，回油孔一(3d)的一端与柱塞一(3)内腔相通， 回油孔一(3d)的另一端与上述的缸筒(5)相通。
9.根据权利要求4或5或6或7所述的柱塞泵的变量机构，其特征在于，所述的柱塞 二(4)上挡沿二(4a)的内侧具有回油孔二(4c)，回油孔二(4c)的一端位于挡沿二(4a)侧 部，回油孔二(4c)的另一端位于挡沿内侧。
全文摘要
本发明提供了一种柱塞泵的变量机构，属于机械技术领域。它解决了现有的柱塞泵输出流量的响应性能差的问题。本柱塞泵的变量机构包括斜盘、滑靴、柱塞和缸筒等，斜盘的两侧均具有凸出的且呈圆弧形的接触部，滑靴的数量为两个且这两个滑靴分别活动连接于斜盘的两端，缸筒的一端与柱塞泵固连，柱塞的一端位于缸筒内，柱塞的另一端与上述的滑靴相连，柱塞上具有在柱塞伸缩过程中能使其移动速度改变的转换结构。本柱塞泵的变量机构的响应时间短，增加了柱塞泵的输出流量的响应性能，具有比较高的实用价值。
文档编号F04B1/26GK101876303SQ20101023514
公开日2010年11月3日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者刘汉斌, 李春光, 梁昌霞, 苏宗义 申请人:浙江苏强格液压有限公司