一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵

本发明涉及柱塞泵，尤其是涉及一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵。

背景技术：

1、随着大型装备朝着大功率、高功率密度比，高效率方向发展，对液压泵的重量、压力、排量和转速范围也有新的要求；斜轴泵朝着大排量，超高压，宽转速范围发展。目前常见的斜轴泵在超高压，高速工况下，由于旋转组件的惯性力矩增大，连杆柱塞存在摆动情况，且缸体的旋转需要连杆柱塞与缸体接触所产生的侧向力驱动，而侧向力是不规律的，导致柱塞副密封不稳定，泄漏量增加，难以稳定建立起稳定柱塞副油膜，对柱塞润滑以及寿命造成恶劣影响，且需要对缸体倾覆力矩进行平衡，增加了设计难度；在极低转速时，柱塞副油膜的动压效应难以建立，侧向力导致柱塞与缸体出现干摩擦的情况；同时由于压力和转速的升高，球头与滑靴的比压增大导致球头副极易发生磨损导致润滑失效。

技术实现思路

1、本发明提供一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，针对斜轴泵连杆柱塞、锥柱塞不规律侧向力，缸体组件转动惯量大，柱塞副、球头副低速重载下容易导致油膜破裂进行优化设计；采用双端铰接柱塞万向节传动的新型斜轴结构设计，以提高泵转速范围、提升低速稳定性能并提升工作压力和功率密度比。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，包括固定连接的壳体和后端盖，所述壳体和所述后端盖围成安装空间，所述安装空间内依次连接的主轴、主动浮动盘、主动浮动压盘、中心万向节、从动浮动压盘、从动浮动盘和从动轴，所述主轴与所述壳体转动连接，所述从动轴与所述后端盖转动连接，所述主动浮动盘和所述从动浮动盘上分别设置有主动浮动压盘和从动浮动压盘，所述主动浮动盘和所述主动浮动压盘之间以及所述从动浮动盘和所述从动浮动压盘之间均设置有若干柱塞球头，每组所述柱塞球头之间通过柱塞相连接；所述主轴和所述从动轴的轴线之间存在夹角；所述中心万向节传递所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘之间的扭矩。

3、优选地，所述主动浮动盘与所述壳体之间设置有耐磨盘，所述从动浮动盘与所述壳体之间设置有配流盘，所述主动浮动盘和所述从动浮动盘分别与所述耐磨盘和所述配流盘紧贴。

4、优选地，所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘通过螺钉分别与所述主动浮动盘和所述从动浮动盘紧固连接。

5、优选地，所述柱塞球头上设有环形静压支撑带。

6、优选地，所述主动浮动盘和所述浮动压盘的连接面处以及所述从动浮动盘和所述浮动压盘的连接面处均开设有用于安装所述柱塞球头的密封圆槽。

7、优选地，所述主轴通过第一轴承与所述壳体转动连接；所述从动轴通过第二轴承与所述后端盖转动连接。

8、优选地，所述主轴通过花键与所述主动浮动盘相连接。

9、优选地，所述主轴和所述从动轴的轴向位置均设置有弹性挡圈。

10、优选地，所述中心万向节的内套和外套分别与所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘连接为一体，通过滚柱连接后用以传递所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘之间的扭矩。

11、本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：

12、本发明中将传统缸体离散化，两球铰之间的距离随浮动盘的转动而产生周期变化，相应的两球铰和柱塞形成的容积也在规律变化，不再依赖传统柱塞和缸体的配合产生可变容积；由于转矩传递不依赖柱塞与缸体配合的侧向力，且柱塞在在两球铰之间不做轴向限制，可以自由浮动，因此柱塞新型结构可消除侧向力，有助于形成稳定的柱塞副油膜，提高低速稳定性、额定压力以及转速范围。

13、本发明中采用浮动盘设计，取消了传统柱塞泵中的单个滑靴，所有柱塞均安装在浮动盘上；浮动盘与配流盘或耐磨盘配合面更大所产生的油膜更加稳定，抗倾覆能力更强。

14、本发明中采用中心万向节传动，与重量减轻的离散化缸体配合，转动惯量大大减小，万向节受力情况更优。转矩传递不依靠连杆柱塞与缸体之间的侧向力，而是依靠浮动盘中心的万向节来传递，并且万向节可以传递轴线夹角很大的两旋转组件之间的扭矩，因此可以很好的匹配斜轴泵的特点。

技术特征：

1.一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于，包括固定连接的壳体和后端盖，所述壳体和所述后端盖围成安装空间，所述安装空间内依次连接的主轴、主动浮动盘、主动浮动压盘、中心万向节、从动浮动压盘、从动浮动盘和从动轴，所述主轴与所述壳体转动连接，所述从动轴与所述后端盖转动连接，所述主动浮动盘和所述从动浮动盘上分别设置有主动浮动压盘和从动浮动压盘，所述主动浮动盘和所述主动浮动压盘之间以及所述从动浮动盘和所述从动浮动压盘之间均设置有若干柱塞球头，每组所述柱塞球头之间通过柱塞相连接；所述主轴和所述从动轴的轴线之间存在夹角；所述中心万向节传递所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘之间的扭矩。

2.根据权利要求1所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主动浮动盘与所述壳体之间设置有耐磨盘，所述从动浮动盘与所述壳体之间设置有配流盘，所述主动浮动盘和所述从动浮动盘分别与所述耐磨盘和所述配流盘紧贴。

3.根据权利要求2所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘通过螺钉分别与所述主动浮动盘和所述从动浮动盘紧固连接。

4.根据权利要求1所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述柱塞球头上设有环形静压支撑带。

5.根据权利要求4所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主动浮动盘和所述主动浮动压盘的连接面处以及所述从动浮动盘和所述从动浮动压盘的连接面处均开设有用于安装所述柱塞球头的密封圆槽。

6.根据权利要求1所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主轴通过第一轴承与所述壳体转动连接；所述从动轴通过第二轴承与所述后端盖转动连接。

7.根据权利要求6所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主轴通过花键与所述主动浮动盘相连接。

8.根据权利要求7所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述主轴和所述从动轴的轴向位置均设置有弹性挡圈。

9.根据权利要求1所述的离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，其特征在于：所述中心万向节的内套和外套分别与所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘连接为一体，通过滚柱连接后用以传递所述主动浮动压盘和所述从动浮动压盘之间的扭矩。

技术总结
本发明公开了一种离散缸体双端铰接万向节传动式斜轴柱塞泵，属于柱塞泵技术领域；其包括固定连接的壳体和后端盖，壳体和后端盖围成安装空间，安装空间内依次连接的主轴、主动浮动盘、主动浮动压盘、中心万向节、从动浮动压盘、从动浮动盘和从动轴，从动轴与后端盖转动连接，主动浮动盘和从动浮动盘上均设置有浮动压盘，主动浮动盘和主动浮动压盘之间以及从动浮动盘和主动浮动压盘之间均设置有若干柱塞球头，每组柱塞球头之间通过柱塞相连接；由于转矩传递不依赖柱塞与缸体配合的侧向力，且柱塞在在两球铰之间不做轴向限制，可自由浮动；柱塞新型结构可消除侧向力，有助于形成稳定的柱塞副油膜，提高低速稳定性、额定压力以及转速范围。

技术研发人员：安高成,王文伟,郭嘉琪,刘宝玉,徐兵
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17