一种柱塞泵用齿状柱塞的制作方法

本发明属于液压传动技术领域，具体涉及一种柱塞泵用齿状柱塞。

背景技术：

在液压传动领域中，轴向柱塞泵因具有优越的性能而被广泛使用。轴向柱塞泵的工作原理是利用柱塞在缸体内往复运动所产生的容积变化来进行吸油和排油。轴向柱塞泵因其结构紧凑、工作压力高、容积效率高，广泛应用于航空航天、工程机械、塑料机械、冶金、机床和农业机械等领域。轴向柱塞泵是技术含量很高的一类液压泵，其结构复杂，品种繁多，制造工艺复杂，加工要求高。在现今众多液压元件结构、工艺等发展相对稳定的情况下，轴向柱塞泵仍在结构、材料、性能、寿命等方面不断发展、完善。

在柱塞泵关键组成部件中，柱塞是柱塞泵正常运行的重要零件，柱塞的性能对柱塞泵的工作效能和使用寿命有着重要的影响。因此，对柱塞结构进行合理的设计对改善柱塞泵的性能有着至关重要的作用。

传统的柱塞都是实心结构，重量较大，所需驱动力也相应增加，而且在制作工艺过程中，柱塞所使用的材料多，从而使其生产成本大幅增加。液压柱塞泵的柱塞既要有好的整体刚度又要有小的质量以减少转动时所产生的惯量，以往都是通过挖空整个柱塞体内部，来实现减小柱塞的质量，但是这样会出现一个问题：柱塞中空部分与缸体围成的容腔增大，在柱塞压出行程终了时，柱塞底部腔内仍残存一些出口压力的油液，在其进入吸入行程时，会先开始膨胀，压力降至吸入压力，这样便损失一部分吸入容积，即为膨胀容积损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种重量小、容积效率高、节约材料和节能的柱塞泵用齿状柱塞。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：该柱塞包括前半模和后半模，前半模前端为球形柱塞端头，前半模的后端为齿轮形状的结构，所述齿轮形状的结构设有均匀分布在中心圆柱体表面的弯曲齿片，所述弯曲齿片的横截面是与中心圆柱体具有相同圆心的弧度为15°的扇形，所述弯曲齿片的上端面和下端面绕中心圆柱体旋转的角度为75°，前半模沿轴线方向开设有通孔，所述通孔为柱塞和滑靴提供静压支撑的油源；后半模为空心圆柱体结构，从柱塞端面处起并设置在柱塞与缸体接触长度的的1/3长度处，柱塞底部高压油液使柱塞空心结构局部扩张变形补偿柱塞与柱塞腔之间的间隙，取得良好的密封效果。前半模与后半模通过焊接平面连接，前半模和后半模外径相同。

在柱塞泵工作时，所述后半模空心圆柱体特征的表面始终位于缸体孔的内部，保证了柱塞副具有良好的密封性。同时，所述后半模空心柱塞内可以安放回程弹簧，使柱塞在吸油区复位。

本发明具有以下优点：本发明的弯曲齿状结构大大减小其质量，柱塞的容积效率有所提高，减少驱动力，从而达到节能的效果，同时弯曲齿片的扇形截面的上、下端面绕中心圆柱体旋转的角度平衡滑靴对柱塞产生的径向力，能够适应液压泵高速发展的趋势。

附图说明

图1是本发明柱塞结构示意图；

图2是本发明柱塞的中心圆柱体的剖视图；

图3是本发明柱塞的中心圆柱体的剖视图所处位置的示意图；

图4是图1中后半模仰视图。

图中：1：前半模；2：柱塞端头；3：通孔；4：弯曲齿片；5：中心圆柱体；6：后半模；7：焊接平面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种柱塞泵用齿状柱塞，该柱塞包括前半模1和后半模6，所述前半模1前端为球形柱塞端头2，所述前半模1的后端为齿轮形状的结构，设有4片均匀分布在中心圆柱体表面的弯曲齿片，所述前半模1沿轴线方向开设有通孔3，所述后半模6为空心圆柱体结构，所述前半模1与后半模6通过焊接平面7连接，所述前半模1和后半模6外径相同。

如图2所示，弯曲齿片4的横截面是与中心圆柱体具有相同圆心的弧度为15°的扇形，所述弯曲齿片4的上端面和下端面绕中心圆柱体5旋转的角度为75°。

前半模1铸造成型，后半模6挤压成型，通过焊接平面7连接，采用摩擦焊焊接而成。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。