一种叶片泵的制作方法

本发明涉及船舶液压元件领域，特别涉及一种叶片泵。

背景技术：

叶片泵相比于齿轮泵和柱塞泵具有尺寸小、重量轻、流量均匀和噪音低等突出的优点，这使得叶片泵在液压提供中被广泛使用。

现有的叶片泵主要包括：泵壳体、泵轴、定子、转子、叶片、配流盘、浮动盘和两个安装在泵壳体两端的两个法兰板，泵壳体上开设有进油口和出油口。通常叶片泵的额定流量一般不大于1000l/min，这是为了避免叶片泵吸油腔室出吸空的现象，从而使叶片泵出现振动和噪音等情况。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

目前，许多大功率的船舶液压系统的流量都在1000l/min以上，个别机械的液压系统的流量高达6000l/min，这些大流量的液压系统所配备的叶片泵的流量也要求很大，传统的叶片泵只能依靠多组叶片泵并联的方式，来实现液压系统大流量的需求。多泵并联的液压系统具有操作复杂、需要较大的安装空间以及使用维护不便等缺陷。

技术实现要素：

为了解决现有技术中叶片泵额定流量太小，对于大流量液压系统只能采用多泵并联的液压系统，所述多泵并联的液压系统具有操作复杂、需要较大的安装空间以及使用维护不便等缺陷的问题，本发明实施例提供了一种叶片泵。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种叶片泵，包括：泵壳体、第一法兰盖、泵轴和芯部组件，所述泵壳体为筒形，所述泵壳体的侧壁上开设有出油口，所述第一法兰盖固定在所述泵壳体的顶端，所述泵轴位于所述泵壳体内并可转动安装在所述第一法兰盖上，所述芯部组件包括：定子、转子、叶片、配流盘和浮动盘，所述定子为中空结构，且所述定子固定在所述泵壳体内，所述转子位于所述定子内并固定在所述泵轴上，所述转子沿轴向开设有多个叶片槽，所述叶片安装在所述叶片槽内，所述配流盘和所述浮动盘分别设置在所述转子的两个端面上。

所述叶片泵还包括：叶轮壳、第二法兰板、叶轮和锁紧螺母，所述叶轮壳的顶端安装在所述泵壳体的底端，所述第二法兰板安装在所述叶轮壳的底端，所述第二法兰板上开设有进油口，所述叶轮布置在所述叶轮壳内，所述泵轴上设置有第一轴肩，所述叶轮套装在所述泵轴上，并卡装在所述第一轴肩上，所述锁紧螺母安装在所述泵轴的底部，并将所述叶轮固定在所述第一轴肩上。

具体地，所述转子与所述定子同心布置，所述定子的内表面上设置有两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线，两段所述大圆弧间隔布置，两段所述小圆弧间隔布置，相邻的所述大圆弧和所述小圆弧通过一段所述过渡曲线连接，所述定子上沿圆圆周方向分别开设有两个定子吸油通孔和两个定子排油通孔，且两个所述定子吸油通孔和两个所述定子排油通孔分别布置于四段所述过渡曲线上。

进一步地，两个所述定子吸油通孔和两个所述定子排油通孔均沿着所述定子的径向倾斜布置，且两个所述定子吸油通孔的倾斜方向均沿着所述转子的旋转方向布置，两个所述定子排油通孔的倾斜方向均沿着所述转子的旋转方向相反布置。

进一步地，所述芯部组件还包括定位销，所述定位销穿过所述定子、所述配流盘和所述浮动盘。

具体地，所述配流盘上开设有两个配流盘排油孔、两个配流盘吸油孔和四个供油孔，两个所述配流盘排油孔分别与对应的两个所述供油孔之间开设有通油槽，两个所述配流盘吸油孔分别与对应的两个所述供油孔之间开设有通油槽。

具体地，所述叶轮壳上设置有多个环绕所述泵轴布置的导流片，多个所述导流片布置在所述叶轮与所述芯部组件之间。

进一步地，所述芯部组件为两个，且两个所述芯部组件沿着所述泵轴的轴向并排布置。

进一步地，两个所述芯部组件的配流盘相对布置，所述泵壳体上设置有两个支撑座，两个所述芯部组件的所述配流盘和所述定子分别安装在两个所述支撑座内，两个所述支撑座之间设置加固套筒，所述加固套筒套设在所述泵轴上，两个所述芯部组件的浮动盘分别安装在泵壳体的顶部和所述导流片上。

更进一步地，所述加固套筒和所述泵壳体之间设置有加强筋板，且所述加强筋板上开设有过流通孔和供所述泵轴穿过的轴孔。

具体地，所述叶片泵还包括锁紧螺钉和紧固罩，所述紧固罩固定在所述叶轮的顶部，所述锁紧螺钉将所述紧固罩固定在所述泵轴上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种叶片泵，液压油由进油口通过旋转的叶轮增压后流经进叶轮壳流入泵壳体内，并通过配流盘和浮动盘上的吸油口流入芯部组件内，液压油通过叶轮增压后，能够避免叶片泵出现吸空的现象。而且，增设的叶轮和叶轮壳均集成在泵壳体上，从而使该叶片泵的体积较小。同时，通过旋转泵轴带动叶轮转动即可实现增压效果，这使得增压操作简单方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的叶片泵的剖视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的芯部组件的俯视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的定子的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的图1中d-d方向的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的图2中c-c方向的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的加强筋板的俯视结构示意图；

图7是本发明实施例提供的图2中a-a方向的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的图2中b-b方向的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种叶片泵，适用于大流量液压系统(该流量可以为6000l/min)，如图1所示，该叶片泵包括：泵壳体1、第一法兰盖2、泵轴3、芯部组件4、叶轮壳10、第二法兰板11、叶轮12和锁紧螺母13。泵壳体1为筒形，泵壳体1的侧壁上开设有出油口1a，第一法兰盖2固定在泵壳体1的顶端，泵轴3位于泵壳体1内并可转动安装在第一法兰盖2上。芯部组件4包括：定子5、转子6、叶片7(参见图2)、配流盘8和浮动盘9。定子5为中空结构，且定子5固定在泵壳体1内，转子6位于定子5内并固定在泵轴3上。图2为本发明实施例提供的芯部组件的俯视图。结合图2，转子6沿轴向开设有多个叶片槽6a，叶片7安装在叶片槽6a内，配流盘8和浮动盘9分别设置在转子6的上、下两个端面上。其中，转子6和泵轴3可通过花键传动连接。在实现时，第一法兰盖2和泵轴3可以通过法兰轴承18连接，具体地，在泵轴3上设置有第三轴肩3e和挡件19，法兰轴承18卡装在第三轴肩3e和挡件19之间。

叶轮壳10的顶端安装在泵壳体1的底端，第二法兰板11安装在叶轮壳10的底端，第二法兰板11上开设有进油口11a，叶轮12布置在叶轮壳10内，泵轴3上设置有第一轴肩3a，叶轮12套装在泵轴3上，并卡装在第一轴肩3a上，锁紧螺母13安装在泵轴3的底部，并将叶轮12固定在第一轴肩3a上。在实现时，泵轴3的底部外壁上设置有与锁紧螺母13相配合的螺纹，泵轴3和锁紧螺母13通过螺纹连接。其中，叶轮12与泵轴3可通过平键传动连接。

具体地，再次参见图1，叶轮壳10上设置有多个环绕泵轴3布置的导流片15和轴承16，多个导流片15布置在叶轮12与芯部组件4之间，泵轴3上设置有第二轴肩3b和第一挡件20，轴承16的内圈卡装在第二轴肩3b和第一挡件20之间，多个导流片15均固定在轴承16的外圈上。在本实施例中，导流片15可以为5～8个，导流片15能够将通过叶轮12旋转而带入的液压油进行分流，从而保证液压油能够均匀地流入泵壳体1内，轴承16能够支撑导流片15。在实现时，导流片15可以和叶轮壳10加工成一个整体。

具体地，该叶片泵还可以包括锁紧螺钉17和紧固罩21，紧固罩21固定在叶轮12的底部，锁紧螺钉17将紧固罩21固定在泵轴3上。锁紧螺钉17和紧固罩21能够进一步保证叶轮12固定在泵轴3上。

具体地，转子6与定子5同心布置，定子5的内表面上设置有两段大圆弧、两段小圆弧和四段过渡曲线，两段大圆弧间隔布置，两段小圆弧间隔布置，相邻的大圆弧和小圆弧通过一段过渡曲线连接。在泵轴3旋转时，叶片7紧贴定子5的内表面并跟随泵轴3旋转。

进一步地，图3为本发明实施例提供的定子结构示意图。结合图2和图3，定子5上沿圆圆周方向分别开设有两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b，且两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b分别布置于四段过渡曲线上，在实现时，四段过渡曲线分别对应的是两个吸油腔和两个排油腔，两个定子吸油通孔5a分别与两个吸油腔连通，两个定子排油通孔5b分别与两个排油腔连通。通过在定子5上开设两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b，能够增大叶片泵的吸油和排油能力，从而减少叶片泵的功率损耗。

进一步地，两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b均沿着定子5的径向倾斜布置，且两个定子吸油通孔5a的倾斜方向沿着转子6的旋转方向布置，两个定子排油通孔5b的倾斜方向沿着转子6的旋转方向相反布置。通过将两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b的倾斜布置，能够使液压油能够沿着转子6的旋转方向通过两个定子吸油通孔5a顺利地进入转子6内，并通过两个定子排油通孔5b顺利地排出芯部组件4。

在本实施例中，两段小圆弧的弧度均可以为32°，两段大圆弧的弧度均可以为38°，四段过渡曲线的弧度均可以为55°。两个定子吸油通孔5a以两个小圆弧的中心连线对称布置，两个定子排油通孔5b以两个小圆弧的中心连线对称布置，小圆弧一侧的定子吸油通孔5a和定子排油通孔5b可以通过一次钻孔加工而成，定子吸油通孔5a的孔径x2：定子吸油通孔5a靠近大圆弧的侧壁到定子5内壁的距离x1：定子吸油通孔5a靠近小圆弧的侧壁到定子中心的距离x3＝170:60:144。实现时，该两个定子吸油通孔5a和两个定子排油通孔5b均可以为腰圆型的通孔。

具体地，芯部组件4可以为两个，且两个芯部组件4沿着泵轴3的轴向并排布置。通过设置两个并联的芯部组件4增大了吸排油的流通面积，提高了叶片泵的吸油和排油能力，并进一步减少叶片泵的功率损耗，而且并联的两个芯部组件4所占用的空间较小。

进一步地，图4为本发明实施例提供的叶片泵的剖视图。如图4所示，两个芯部组件4的配流盘8相对布置。泵壳体1上可以设置有两个支撑座1b，两个芯部组件4的配流盘8和定子5分别安装在两个支撑座1b内，两个支撑座1b之间设置加固套筒1c，加固套筒1c套设在泵轴3上。两个芯部组件4的浮动盘9分别安装在泵壳体1的顶部和导流片15上。通过支撑座1b能够固定配流盘8和定子5。在本实施例中，泵壳体1上开设有凹槽用于卡装靠近第一法兰盖2处的浮动盘9。

具体地，图5为芯部组件的剖视图。结合图2和图5，芯部组件4还可以包括定位销14。定位销14穿过定子5、配流盘8和浮动盘9。在装配叶片泵时，可以通过定位销14能够保证定子5上的两个定子吸油通孔5a分别与配流盘8上的两个配流盘吸油孔8b和浮动盘9上的两个浮动盘吸油孔准确定位、定子5上的两个定子排油通孔5b分别与配流盘8上的两个配流盘排油孔8a和浮动盘9上的两个浮动盘排油孔准确定位。

进一步地，图6为本发明实施例提供的加固套筒的俯视图。结合图4和图6，加固套筒1c和泵壳体1之间设置有加强筋板1d，且加强筋板1d上开设有过流通孔101d和用于套装加固套筒1c的安装孔102d。本实施例设置两个支撑座1b，且两个支撑座1b之间的距离较远，且加固套筒1c的受力能力有限，通过设置加强筋板1d能够提高泵壳体1的受力能力，从而提高叶片泵的可靠性。在实现时，过流通孔101d可以为两个并对称布置在安装孔102d的两侧，且过流通孔101d可以为三角型，具体可以为等边或等腰三角型，两个三角型的过流通孔101d的顶角相对布置。其中，支撑座1b、加固套筒1c和加强筋板1d均可以与泵壳体1铸成一体，从而提高泵壳体1的受力强度。

具体地，图7和图8分别为芯部组件的两个剖视图。结合图2、图7和图8，配流盘8上开设有两个配流盘排油孔8a、两个配流盘吸油孔8b和四个供油孔8c，两个配流盘排油孔8a分别与对应的两个供油孔8c之间开设有通油槽8d，两个配流盘吸油孔8b分别与对应的两个供油孔8c之间开设有通油槽8d。与传统的叶片泵相比，传统的叶片泵在吸油腔或排油腔中，叶片根部和叶片顶部所处的油腔不连通，从而使得叶片在工作时受力不平衡，进而影响叶片的使用寿命。在本实施例中，通过开设通油槽8d将两个配流盘排油孔8a和其中两个供油孔8c连通，将两个配流盘吸油孔8b和另两个供油孔8c连通，这使得叶片7在吸油腔中，叶片7的顶部和根部均与吸油腔连通，从而使叶片7的根部和顶部受到的力能够平衡，在排油腔，叶片7的顶部和根部均与排油腔连通，从而使叶片7的根部和顶部受到的力能够平衡，这样能够使叶片7在旋转过程中仅受到离心力的作用，从而延长叶片7的使用寿命。

在本实施例中，为了进一步避免叶片泵吸空，所选用的叶轮需要满足：液压油在进油口处的压力与叶轮增压压力之和＞叶片泵的吸油腔流道损耗压力与空气分离压力之和。其中，叶片泵的吸油腔流道损耗压力与空气分离压力均为定值。

下面简单介绍一下本发明实施例提供的叶片泵的工作原理，具体如下：

启动叶片泵使泵轴3旋转，泵轴3在旋转时会带动叶轮12一同转动，叶轮12能够将液压油由进油口11a吸入，通过叶轮12增加后通入泵壳体1内，最终流入芯部组件4内。

本发明实施例提供了一种叶片泵，液压油由进油口通过旋转的叶轮增压后流经进叶轮壳流入泵壳体内，并通过配流盘和浮动盘上的吸油口流入芯部组件内，液压油通过叶轮增压后，能够避免叶片泵出现吸空的现象。而且，增设的叶轮和叶轮壳均集成在泵壳体上，从而使该叶片泵的体积较小。同时，通过旋转泵轴带动叶轮转动即可实现增压效果，这使得增压操作简单方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。