本发明涉及的一种液压泵,特别是涉及应用于液压泵领域的一种超高压液压泵。
背景技术:
1、随着社会的发展和技术的不断进步,液压传动技术越来越被人熟知,应用的领域从传统的重工行业逐渐发展到了轻工行业。和传统的机械传动相比,液压传动主要由以下优点:质量功率比大、柔性连接、传动范围广、液压元件布置灵活、抗冲击性能好、控制方便等,目前主要应用于工程领域。
2、在大型锻压设备、船舶机械、全断面掘进机械设备中,为了保证设备正常运行则需要液压泵提供大量的高压油液,传统的单个液压泵很难实现高压大流量的输出。为了设备正常运转,则需要原动机驱动多个液压泵同时工作,利用蓄能器、增压器等辅助元件来实现高压大流量的输出。
3、中国专利cn211397784u说明书公开了一种容积效率高、流量大的超高压液压泵,包括缸体、柱塞、斜盘、滑靴、传动轴、配流盘;所述缸体内轴向均布若干个柱塞腔,所述柱塞安装在所述柱塞腔内,所述柱塞与滑靴通过柱塞球头连接,所述滑靴上设置有斜盘并且滑靴在斜盘上旋转;所述缸体内轴向中心设置有传动轴腔,所述传动轴设置在传动轴腔内并且缸体和传动轴通过与传动轴平行的一组花键连接,所述传动轴一端与外部动力装置连接;所述缸体朝向斜盘反方向的端面固定安装有配流盘,该容积效率高、流量大的超高压液压泵,整体结构的刚度高,满足超高压工况下的强度要求,耐磨耐损,使用寿命长,并且容积效率高、流量大,应用前景广泛。
4、需要注意的是,随着超高压液压泵的容积效率提高、流量增大,现有的柱塞将承载更大的压力,而现有的塞柱由于没有更加良好的平衡压力的结构,其受到内部油液压力过时易产生疲劳性损伤,受侵蚀严重时还易产生漏液等状况,导致整个超高压液压泵失去作用,亟待改进。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明要解决的技术问题是如何设计一种带有更好的平衡压力结构的塞柱,以及提供一种带有该塞柱的使用寿命更长的超高压液压泵。
2、为解决上述问题,本发明提供了一种超高压液压泵,包括壳体,壳体内安装有输入轴、斜盘支座和凸轮斜盘,斜盘支座前端安装有缸体轴承,缸体轴承内侧安装有与斜盘支座前端固定的保持板,保持板前端安装有主轴和塞柱;
3、塞柱内开设有轴向贯穿塞柱的主油路,塞柱外侧开设有油压槽,塞柱上还开设有连通主油路与油压槽的压力油孔,压力油孔内径小于主油路内径;
4、主油路远离压力油孔的一侧设有与主油路水平的分压油路,分压油路两端均开设有与主油路连通的分压油孔,其一一个分压油孔的内径大于分压油路内径并小于压力油孔内径,另一个分压油孔的内径与分压油路内径相等。
5、在上述超高压液压泵中,通过在塞柱内开设压力油孔对主油路的油液进行一次分流,使部分油液通过压力油孔进入油压槽内,实现一级压力平衡;
6、通过分压油孔对主油路的油液进行二次分流,使部分油液在通过压力油孔进入油压槽之前,进行次级分流,从而实现次级压力平衡,同时能够使的主油路内的油液在该段出现径向外流与径向回流,从而实现利用油液自身的流动干扰油液对塞柱产生的轴向和径向压力;
7、以此对主油路内的油液进行两次分流、平衡压力,从而降低在增加液压的过程中油压的对塞柱的压力,降低塞柱的故障率,延长该超高压液压泵的使用寿命。
8、作为本技术的进一步补充,内径大于分压油路的分压油孔位于分压油路靠近压力油孔的一端,内径与分压油路内径相等的分压油孔位于分压油路另一端。
9、分压油路靠近压力油孔一端的分压油孔内径较大,另一端的分压油孔内径较小,能够便于对靠近压力油孔附近的油液进行引出,在压力产生变化的范围内起到预平衡压力的作用,并由远离压力油孔附近的位置排出,能够有效的形成循环流动效果,且不会对油液的流动造成较大的影响,减少油液的压力能损耗,降低平衡压力对油液压力能的影响,保证超高压液压泵的加压性能不受影响。
10、作为本技术的进一步补充,分压油孔为开口内径较小的锥形孔,分压油孔与分压油路连通处的开口内径大于分压油孔与主油路连通处的开口内径,有利于将油液由主油路内引出,实现油液在该段的循环流动效果。
11、作为本技术的又一种改进,分压油孔与分压油路的连通处开设有球形的涡流槽,涡流槽位于分压油孔与分压油路的连通处外侧。
12、压力较大的油液经过涡流槽时会被泄压,从而降低油液对分压油孔与分压油路的连通处的冲击压力,同时使得油液在换向过程中能够沿涡流槽内产生旋流,降低弯折处对油液势能的影响。
13、作为本技术的又一种改进的补充,与内径大于分压油路的分压油孔所对应的涡流槽的内径大于该分压油孔的内径,与内径和分压油路相等的分压油孔所对应的涡流槽的内径大于分压油路的内径。
14、作为本技术的再一种改进,分压油路中部开设有多个球形的二级分压槽,多个二级分压槽沿分压油路均匀分布,二级分压槽内径大于分压油路内径,多个二级分压槽的总容积小于分压油路的容积。
15、流经二级分压槽的油液再次被降压、加压,从而分担油液对分压油路的压力,实现再次平衡压力的作用,降低分压油路内的压力,最终实现降低油液对分压油路的产生的压力负荷,保证分压油路能够长时间有效的起到良好的衡压作用。
16、作为本技术的另一种改进,主油路靠近分压油路一侧还开设有分流孔,分流孔设置有多个并分别于多个二级分压槽一一对应,二级分压槽通过分流孔与主油路连通。
17、分流孔的设置产生了更多的分流点位,从而进一步对油液的压力能进行轴向以及径向的衡压,使得经过该段的油液截面压力能趋于相同,从而产生更加良好的衡压效果。
18、作为本技术的进一步补充,还包括变量叶片、流量控制槽和活塞缸体,变量叶片设置于斜盘支座一侧并与流量控制槽配合控制油液的流量大小,流量控制槽开设于凸轮斜盘上,活塞缸体套设于主轴和塞柱外侧,活塞缸体一端与保持板固定;
19、活塞缸体前端固定有配油盘,主轴一端活动贯穿活塞缸体并通过连接轴连接有辅助泵,壳体远离输入轴的一端设置有两个分别用于输入油液和输出油液的油口,塞柱外侧还套设有与压力油孔位置对应的衬套。
20、综上所述,通过在塞柱内开设压力油孔对主油路的油液进行一次分流,使部分油液通过压力油孔进入油压槽内,实现一级压力平衡;
21、通过分压油孔对主油路的油液进行二次分流,使部分油液在通过压力油孔进入油压槽之前,进行次级分流,从而实现次级压力平衡,同时能够使的主油路内的油液在该段出现径向外流与径向回流,从而实现利用油液自身的流动干扰油液对塞柱产生的轴向和径向压力;
22、分压油路靠近压力油孔一端的分压油孔内径较大,另一端的分压油孔内径较小,能够便于对靠近压力油孔附近的油液进行引出,在压力产生变化的范围内起到预平衡压力的作用,并由远离压力油孔附近的位置排出,能够有效的形成循环流动效果,且不会对油液的流动造成较大的影响,减少油液的压力能损耗,降低平衡压力对油液压力能的影响,保证超高压液压泵的加压性能不受影响;
23、以此对主油路内的油液进行两次分流、平衡压力,从而降低在增加液压的过程中油压的对塞柱的压力,降低塞柱的故障率,延长该超高压液压泵的使用寿命。
1.一种超高压液压泵,包括壳体(1),所述壳体(1)内安装有输入轴(2)、斜盘支座(3)和凸轮斜盘(4),所述斜盘支座(3)前端安装有缸体轴承(7),所述缸体轴承(7)内侧安装有与斜盘支座(3)前端固定的保持板(8),所述保持板(8)前端安装有主轴(9)和塞柱(14),其特征在于:所述塞柱(14)内开设有轴向贯穿塞柱(14)的主油路(141),所述塞柱(14)外侧开设有油压槽(143),所述塞柱(14)上还开设有连通主油路(141)与油压槽(143)的压力油孔(142),所述压力油孔(142)内径小于主油路(141)内径;
2.根据权利要求1所述的一种超高压液压泵,其特征在于:内径大于分压油路(145)的所述分压油孔(146)位于分压油路(145)靠近压力油孔(142)的一端,内径与分压油路(145)内径相等的所述分压油孔(146)位于分压油路(145)另一端。
3.根据权利要求1所述的一种超高压液压泵,其特征在于:所述分压油孔(146)为开口内径较小的锥形孔,所述分压油孔(146)与分压油路(145)连通处的开口内径大于分压油孔(146)与主油路(141)连通处的开口内径。
4.根据权利要求1所述的一种超高压液压泵,其特征在于:所述分压油孔(146)与分压油路(145)的连通处开设有球形的涡流槽(147),所述涡流槽(147)位于分压油孔(146)与分压油路(145)的连通处外侧。
5.根据权利要求4所述的一种超高压液压泵,其特征在于:与内径大于分压油路(145)的分压油孔(146)所对应的所述涡流槽(147)的内径大于该分压油孔(146)的内径,与内径和分压油路(145)相等的分压油孔(146)所对应的所述涡流槽(147)的内径大于分压油路(145)的内径。
6.根据权利要求1所述的一种超高压液压泵,其特征在于:所述分压油路(145)中部开设有多个球形的二级分压槽(148),多个所述二级分压槽(148)沿分压油路(145)均匀分布,所述二级分压槽(148)内径大于分压油路(145)内径,多个所述二级分压槽(148)的总容积小于分压油路(145)的容积。
7.根据权利要求6所述的一种超高压液压泵,其特征在于:所述主油路(141)靠近分压油路(145)一侧还开设有分流孔(144),所述分流孔(144)设置有多个并分别于多个二级分压槽(148)一一对应,所述二级分压槽(148)通过分流孔(144)与主油路(141)连通。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种超高压液压泵,其特征在于:还包括变量叶片(5)、流量控制槽(6)和活塞缸体(10),所述变量叶片(5)设置于斜盘支座(3)一侧并与流量控制槽(6)配合控制油液的流量大小,所述流量控制槽(6)开设于凸轮斜盘(4)上,所述活塞缸体(10)套设于主轴(9)和塞柱(14)外侧,所述活塞缸体(10)一端与保持板(8)固定;
