一种空心结构高压液压泵柱塞的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种空心结构高压液压泵柱塞，该柱塞包括滑靴和柱塞主体，两者通过滑靴上的球形凹槽与柱塞主体上的球体配合形成弧形铰链结构，柱塞主体一端开口并沿轴向加工有台阶孔，台阶孔底面加工有通孔，滑靴沿其中心轴线也加工有通孔；还包括通油管和底盖，底盖一端的端面上加工有圆柱形卡台，圆柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加工有通孔；底盖安装在柱塞主体的开口端，底盖的圆柱形卡台与柱塞主体台阶孔顶端配合，通油管也安装在柱塞主体的台阶孔内，其一端端面与台阶孔底面抵触，另一端端面与底盖的安装孔底面抵触，通油管分别与滑靴和底盖上通孔相连通；本实用新型能够减小液压泵柱塞的闭死容积，提高液压泵的工作可靠性。
【专利说明】一种空心结构高压液压泵柱塞
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种液压泵柱塞，具体涉及一种空心结构高压液压泵柱塞，属于 流体传动与控制（液压传动）【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 轴向柱塞泵具有工作压力高、转速高、效率高等优点，在工农业及国防等领域得到 了广泛应用。随着新材料的应用、机械加工工艺的提高以及工程应用的需要，轴向柱塞泵正 在向高压化方向发展。
[0003] 柱塞滑靴组件（通常简称为柱塞）是轴向柱塞泵的核心元件之一，在液压泵的设 计制造过程中，为了减小柱塞滑靴组件的质量，通常将柱塞做成空心结构。
[0004] 柱塞采用空心结构后，柱塞腔的"闭死容积"增大了，如图2 (a)所示，由此带来的 后果是：（1)当柱塞腔由高压排油区进入低压吸油区时，"闭死容积"内的高压油液会迅速膨 胀并进入低压吸油区，产生较大的压力冲击、振动和噪声，甚至出现气蚀现象，导致元件损 坏；（2)由于高压油液的膨胀占据了一部分柱塞腔容积，致使柱塞腔从低压吸油区吸入的 低压油液体积减小，最终导致泵的实际排量减小，对外表现为泵的容积效率降低。
[0005] 上述问题在液压泵工作压力较低时影响较小，而在工作压力较高时则不容忽视。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本实用新型提供了一种空心结构高压液压泵柱塞，能够减小液压泵柱 塞的"闭死容积"，从而提高液压泵的工作可靠性。
[0007] -种空心结构高压液压泵柱塞，该液压泵柱塞包括滑靴和柱塞主体，两者通过滑 靴上的球形凹槽与柱塞主体上的球体配合形成弧形铰链结构，柱塞主体一端开口并沿轴 向加工有台阶孔，台阶孔底面加工有通孔，滑靴沿其中心轴线也加工有通孔；
[0008] 所述液压泵柱塞还包括通油管和底盖，底盖一端的端面上加工有圆柱形卡台，圆 柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加工有通孔；底盖安装在柱塞主体的开口端， 底盖的圆柱形卡台与柱塞主体台阶孔顶端配合，通油管也安装在柱塞主体的台阶孔内，其 一端端面与台阶孔底面抵触，另一端端面与底盖的安装孔底面抵触，通油管分别与滑靴和 底盖上通孔相连通。
[0009] 所述底盖另一端的端面为球缺形结构。
[0010] 有益效果：
[0011] 本实用新型采用底盖将柱塞主体的开口端封闭，减小了液压泵柱塞的"闭死容 积"，在高压工况下，提高了液压泵的有效排量，可以减小柱塞在高低压转换过程中的压力 冲击及气蚀现象，降低噪声，从而提高液压泵的工作可靠性；此外采用通油管将高压油引导 到滑靴底部油室，形成压力支撑，且可通过改变各组件上通孔的长度及直径从而改变通油 路的液阻，改善滑靴的液压支撑状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型空心结构高压液压泵柱塞的结构图。
[0013] 图2(a)、（b)为本实用新型液压泵柱塞腔"闭死容积"比较示意图。
[0014] 其中，1-滑靴、2-柱塞主体、3-通油管、4-底盖
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0016] 如附图1所示，本实用新型提供了一种空心结构高压液压泵柱塞，该液压泵柱塞 包括滑靴1、柱塞主体2、通油管3和底盖4。
[0017] 在满足柱塞刚强度要求的前提下，柱塞主体2仍为空心结构，减轻了柱塞质量，减 小了柱塞高速运动时产生的惯性力，有利于提高液压泵的工作转速。柱塞主体2由球体和 圆柱体组成，球形面与圆周面之间采用圆弧过渡，圆柱体的端面上沿轴向加工有台阶孔， 台阶孔底面加工有贯穿球体的通孔。
[0018] 为了减小液压泵工作时的"闭死容积"，用底盖4将柱塞主体2的开口端封闭起来， 使高压油不能进入柱塞主体2的内腔，底盖4的一侧端面是"球缺形"结构即弧形结构，类 似于建筑上的"穹顶"或"拱形"，可以提高底盖4的承载能力，另一侧端面加工有止口，即与 柱塞主体2开口端配合的圆柱形卡台，圆柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加 工有通孔。
[0019] 滑靴1为圆柱体，其圆周面的顶端加工有安装凸缘，一侧端面上加工有沉孔作为 油室，沉孔底部加工，另一侧端面上加工有圆弧形凹槽。
[0020] 为了使柱塞主体2内腔的高压油液能够进入到滑靴1底部油室形成压力支撑，用 一根通油管3将底盖4与滑靴主体2连接起来，各通孔串联形成通路。
[0021] 其连接关系为：滑靴1和柱塞主体2通过球形铰链结构连接，S卩柱塞主体2的球体 与滑靴1的圆弧形凹槽配合，柱塞主体2的开口端安装底盖4,与底盖4的圆柱形卡台配合， 通油管3 -端插入柱塞主体2的台阶孔底面，另一端插入底盖4的安装孔内，采用过盈配合 和冷装工艺，各元件上的通孔形成串联关系，使高压油能够从柱塞腔进入到滑靴1底部油 室。
[0022] 本实用新型的高压液压泵柱塞安装在液压泵上，同样可以应用于高压轴向柱塞式 液压马达，如图2 (b)所示，其闭式容积大大减小，当液压泵柱塞工作时，其作用在闭式容积 产生的压力冲击、振动和噪声大大减小。
[0023] 综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的 保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种空心结构高压液压泵柱塞，该液压泵柱塞包括滑靴（1)和柱塞主体（2)，两者通 过滑靴（1)上的球形凹槽与柱塞主体（2 )上的球体配合形成弧形铰链结构，柱塞主体（2 ) - 端开口并沿轴向加工有台阶孔，台阶孔底面加工有通孔，滑靴（1)沿其中心轴线也加工有通 孔； 其特征在于，所述液压泵柱塞还包括通油管（3)和底盖（4)，底盖（4) 一端的端面上加 工有圆柱形卡台，圆柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加工有通孔；底盖（4)安 装在柱塞主体（2)的开口端，底盖（4)的圆柱形卡台与柱塞主体（2)台阶孔顶端配合，通油 管（3 )也安装在柱塞主体（2 )的台阶孔内，其一端端面与台阶孔底面抵触，另一端端面与底 盖（4)的安装孔底面抵触，通油管（3)分别与滑靴（1)和底盖（4)上通孔相连通。
2. 如权利要求1所述的空心结构高压液压泵柱塞，其特征在于，所述底盖（4)另一端的 端面为球缺形结构。
【文档编号】F04B53/14GK203879734SQ201420013515
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】荆崇波, 苑士华, 胡纪滨 申请人:北京理工大学