专利名称：斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于斜盘式轴向柱塞泵部件，特别是一种斜盘式轴向柱 塞泵用柱塞-滑靴。
背景技术：
斜盘式轴向柱塞泵是将多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。这种泵主体由缸体、配油盘、柱塞和斜盘组成，柱塞沿圆周 均勻分布在缸体内，斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度，柱塞靠机械装置或在低压油作用下 压紧在斜盘上，配油盘和斜盘固定不转，当原动机通过传动轴使缸体转动时，由于斜盘 的作用，迫使柱塞在缸体内作往复运动，并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。当 缸体转角在η 范围内，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容积增大，通 过配油盘的吸油窗口吸油；在0 π范围内，柱塞被斜盘推入缸体，使缸孔容积减小， 通过配油盘的压油窗口压油。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸、压油一次。斜盘式轴向柱塞泵在高速、高压条件下工作，滑靴在斜盘上除进行自转外还进行 公转，由滑靴和斜盘所形成的摩擦副，是影响柱塞泵工作性能和寿命的主要因素之一，它 们既要保证密封性(工作中从滑靴和斜盘之间泄漏出去的油尽可能少)，又要尽量减少磨 损(滑靴和斜盘之间摩擦尽量低)。为了提高该摩擦副的寿命，减少摩擦功率损失并同时保 证较小的泄漏，必须采用合理的滑靴结构。现有技术中的滑靴结构根据设计原理的不同，常见的有剩余压紧力和静压支承两 类滑靴结构。1、剩余压紧力滑靴结构。剩余压紧力滑靴就是把柱塞腔的高压油直接通到滑靴底 部抵消掉大部分的载荷，保留一小部分压力使得靴底和斜盘接触并保证密封的一种结构， 是斜盘式轴向柱塞泵常用的一种结构，剩余压紧力设计法计算滑靴的基本特点是作用在柱 塞底部的油压经中心引油孔直接作用于滑靴底部，中心引油孔不起阻尼作用，滑靴底部 油腔压力近似等于柱塞底部油压力，设计时须确定合理的油腔截面积。工作中这种结构的 滑靴靴底和斜盘之间的摩擦副处于干摩擦或边界润滑状态，摩擦较大，如果剩余压紧力设 计不合理，再加上摩擦副材质和液压介质润滑性不理想，靴底和斜盘的摩擦副有可能会发 生严重磨损而造成柱塞泵失效。2、静压平衡式滑靴结构。静压平衡式滑靴结构的滑靴靴底和斜盘之间的摩擦副处 于流体润滑状态。根据这种原理设计的滑靴，滑靴底部可以分为两个区域，一部分呈凹腔状 以容纳压力油，另一部分的表面上形成油膜与斜盘对应表面构成静压润滑。柱塞缸内的油 进入滑靴底部前须经过一定阻尼作用进行降压，设计时确定好油膜厚度和凹腔的截面积， 使作用在滑靴两端的总压力相等以实现静压平衡。静压平衡式滑靴能够自动适应负载的变 化，具有抗干扰能力。根据进口阻尼形状的不同，目前主要有阻尼管型静压平衡滑靴和阻尼 槽型静压平衡滑靴。(1)阻尼管型静压平衡滑靴。[0008]阻尼管型静压支承滑靴就是把剩余压紧力滑靴结构中的柱塞腔和滑靴底部之间 的连通孔直径减小至一定尺寸(大约0. Imm左右)，使该孔成为一条阻尼管，称为进口阻尼， 起到压力反馈控制的作用，增大滑靴底部凹腔截面积，使得滑靴底部的液膜在一定厚度 下达到负载完全平衡，以保证滑靴摩擦副工作在油润滑状态并对靴底的泄漏起到控制作 用。不过阻尼管型静压支承滑靴需要细长结构的阻尼管，通常实际采用的阻尼管直径约为 0.15mm左右，长度大约15mm。如此细长的阻尼管极易被污染物堵塞，实用性很小。(2)螺旋阻尼槽静压平衡滑靴。这种滑靴的进口阻尼设置在滑靴底面上，利用一条螺旋形三角槽作为产生压降的 阻尼流道，因为这种流道的一边是不停滑动的，所以即使流道较小也不易堵塞，可靠性大大 提高。该结构曾应用于国产250CY油泵上，据报道效果良好。但是这种结构仍存在一些问 题①理论上的螺旋槽曲线和实际加工的阻尼槽曲线(阿基米德螺线)存在差异，因此 不能完全达到设计的性能；②阿基米德螺线不能在普通的机床上加工，因此这种结构对 加工设备有特殊要求；③由于滑靴底面的空间有限，因此螺线的长度和宽度都受到限制 (如果采用水作为介质，三角形螺旋槽宽不到0.3mm)，加工和测量难度大。由此可见，目前所有的阻尼型静压平衡滑靴或是加工困难、或是使用中容易堵塞， 有的两者兼存，使阻尼型静压平衡滑靴在应用中受到了极大的限制。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种加工容易、使 用时不易堵塞的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴。本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是 一种斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，它包括滑靴和柱塞，在柱塞上设有通向滑靴的柱塞 内孔，其特点是所述柱塞的右端外表面为圆锥面，圆锥面的左侧设有一个环形槽，环形槽 上开有若干个与柱塞内孔相通的连通孔。本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上 所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特点是，所述的柱塞内孔的左端孔的直径为1 2mm 。本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上 所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特点是，环形槽的截面圆弧半径及连通孔的半 径为0. 5 3mm，且环形槽的截面圆弧半径大于或等于连通孔的半径。本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上 所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特点是，所述的圆锥面的大端与柱塞缸(与柱塞 配合使用的柱塞缸)的内孔之间形成的间隙Ii1=O. 01 0. 05mm;所述的圆锥面的小端与柱 塞缸的内孔之间形成的间隙为h2，h! < h2 < 1mm。本实用新型的工作过程如下当柱塞泵工作时，柱塞向右运动，压力为P的高压油 液流过圆锥面的环形间隙形成的进口阻尼产生压降，到达环形槽以后压力降为Ps，环形槽 上开设的若干个连通孔(直孔)与柱塞及滑靴内部的孔相通，压力为Ps的油液通过这些孔进 入靴底的凹腔，二者压力基本相等；靴底凹腔中的压力油经过靴底与斜盘间隙形成润滑油 膜，并且使泄漏出去的油液量受到一定的约束。设计时利用靴底凹腔的液压力场来平衡柱塞载荷，并保证靴底总存在流体润滑膜，以此来减小摩擦，减轻磨损，延长摩擦副的寿命。当 外界原因使得滑靴靴底润滑膜厚度增大，此时进口阻尼(圆锥面的环形间隙)中的流量也会 增大，相应环形槽上的压力降也会增大，导致Ps降低，静压支承失去平衡，迫使靴底润滑膜 厚度减小，向设计时的平衡状态靠拢。如果外界原因使得滑靴靴底润滑膜厚度减小，同样通 过环形槽中流量的变化反馈到进口阻尼的压降变化，再迫使滑靴回到设计时的平衡状态。本实用新型中有关参数的取值或计算如下柱塞右端圆锥面尺寸的取值取圆锥大端直径与柱塞直径相等，即d±=d，圆锥大 端间隙Ii1取值等于柱塞与柱塞缸的设计间隙，一般优选为0. 01 0. 05mm,由具体产品的取 值确定；圆锥面的长度(圆锥体高度)取值为L=(0. 5 l)d±，根据泵的大小，在该范围内应 取尽可能较大的值。小端间隙用公式(1)计算，最好是Imm >h2> h1;圆锥小端直径则取为d ^= (d-2h2)0当求出的圆锥小端间隙Ii2超出取值范围时，改变L的取值，重新设计圆锥小 端间隙Ii2，直至满足要求。
权利要求1.一种斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，它包括滑靴和柱塞，在柱塞上设有通向滑靴 的柱塞内孔，其特征在于所述柱塞的右端外表面为圆锥面，圆锥面的左侧设有一个环形 槽，环形槽上开有若干个与柱塞内孔相通的连通孔。
2.根据权利要求1所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特征在于，所述的柱塞内 孔的左端孔的直径为1 2mm。
3.根据权利要求1所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特征在于，环形槽的截面 圆弧半径及连通孔的半径为0. 5 3mm，且环形槽的截面圆弧半径大于或等于连通孔的半 径。
4.根据权利要求1所述的斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，其特征在于，所述的圆锥面 的大端与柱塞缸的内孔之间形成的间隙Ii1=O. 01 0. 05mm ；所述的圆锥面的小端与柱塞缸 的内孔之间形成的间隙为h2，h! < h2 < 1mm。
专利摘要本实用新型是一种斜盘式轴向柱塞泵用柱塞-滑靴，它包括滑靴和柱塞，在柱塞上设有通向滑靴的柱塞内孔，其特征在于所述柱塞的右端外表面为圆锥面，圆锥面的左侧设有一个环形槽，环形槽上开有若干个与柱塞内孔相通的连通孔。本实用新型综合了现有技术中两类滑靴结构的优点，其结构更为合理，便于制造且不堵塞；另一方面在柱塞右端表面设置圆锥面，与柱塞缸内孔之间建立阻尼作用，便于加工，且工作中由于柱塞在柱塞缸中是往复移动的，油液在移动的环形锥面上不容易产生堵塞。
文档编号F04B53/14GK201874805SQ20102064502
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者杨瑞军, 陈季萍 申请人:淮海工学院