專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及多功能無(wú)級(jí)變流高壓油泵，主要適用于大
功率低速智能化船用柴油機(jī)，還可以應(yīng)用于大型工程機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑、海洋工程等領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
隨著大功率新型船舶、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、海洋工程裝備等向著智能化、自動(dòng)化 方向發(fā)展，要求為其液壓伺服系統(tǒng)提供高壓油的供油泵需要具有遠(yuǎn)程遙控、無(wú)級(jí)變流、無(wú)級(jí) 調(diào)壓、高安全性和可靠性等功能。目前市場(chǎng)上的供油泵普遍采用缸體轉(zhuǎn)動(dòng)的斜盤(pán)式軸向柱 塞泵，其壓力和流量的調(diào)節(jié)采用手動(dòng)方式，不能實(shí)現(xiàn)電控或遙控。同時(shí)為了達(dá)到調(diào)節(jié)流量和 壓力的目的，設(shè)計(jì)有手動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油
泵，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不能進(jìn)行無(wú)級(jí)變流、無(wú)級(jí)調(diào)壓和遙控的問(wèn)題。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 —種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵，其基本結(jié)構(gòu)為斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)式軸向柱塞泵，包括有 泵體、缸體、上體、由傳動(dòng)軸帶動(dòng)的斜盤(pán)和在斜盤(pán)上圓周分布的柱塞，在所述供油泵上還設(shè) 置有可變流量出油閥、壓力流量調(diào)節(jié)裝置。 所述可變流量出油閥設(shè)置在柱塞的出油口上部，每個(gè)柱塞的出油口處對(duì)應(yīng)設(shè)置一 個(gè)，包括閥體和設(shè)置在閥體內(nèi)的出油閥部分和進(jìn)油閥部分；其中出油閥部分是在其進(jìn)出油 口之間依次設(shè)置出油閥鋼球、出油閥彈簧和出油閥彈座；所述進(jìn)油閥部分是在其進(jìn)出油口 之間依次設(shè)置控制活塞、進(jìn)油閥鋼球、進(jìn)油閥彈簧和進(jìn)油閥彈簧座而構(gòu)成；出油閥部分的進(jìn) 油口和進(jìn)油閥部分的出油口設(shè)計(jì)為同一油路并與柱塞出油口相連，每個(gè)出油閥部分的出油 口通過(guò)環(huán)槽連通在一起并與供油泵的出油口相連；進(jìn)油閥部分的進(jìn)油口與供油泵的低壓進(jìn) 油腔相連。 所述壓力流量調(diào)節(jié)裝置包括有固定在供油泵上體之上的泵蓋和設(shè)置在泵蓋上的 第一閥體、壓力流量控制閥、控制壓力泄放閥、安全閥和過(guò)濾器組成；壓力流量控制閥和安 全閥設(shè)置在閥體中，均采用針閥式結(jié)構(gòu)；控制壓力泄放閥和過(guò)濾器設(shè)置在泵蓋中；所述供 油泵出油口分出一路壓力油經(jīng)過(guò)濾器、第二節(jié)流孔接入閥體油腔，同時(shí)作用在壓力流量控 制閥和安全閥的針閥錐面上，壓力流量控制閥和安全閥泄放的控制油分為兩路，一路經(jīng)第 一節(jié)流孔連通可變流量出油閥的控制活塞的上部油腔，作用在控制活塞上，另一路油經(jīng)過(guò) 第三節(jié)流孔回到供油泵的低壓進(jìn)油腔；所述第一節(jié)流孔和第三節(jié)流孔之間設(shè)置有控制壓力 泄放閥。 所述緊急停車(chē)裝置設(shè)置在泵蓋上，包括有第二閥體和安裝在第二閥體中的電磁 閥、針閥和彈簧，從供油泵出油口分出的一路壓力油接入所述第二閥體的油腔，作用在針閥
3錐面上，所述針閥開(kāi)啟后，油腔的泄放油則接回到供油泵的低壓進(jìn)油腔。 所述壓力流量調(diào)節(jié)裝置和緊急停車(chē)裝置通過(guò)電纜線(xiàn)與電控機(jī)構(gòu)連接。 本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)為斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)式軸向柱塞泵，以實(shí)現(xiàn)高壓油的建立。為了實(shí)現(xiàn)高
壓供油泵的遠(yuǎn)程遙控、無(wú)級(jí)變流、壓力調(diào)節(jié)、高安全性和可靠性等功能，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了可變流
量出油閥、壓力流量調(diào)節(jié)裝置和緊急停車(chē)裝置。這些裝置所具有的特殊功能在于 1、可變流量出油閥的主要功能是當(dāng)柱塞上行時(shí)，根據(jù)外部所需供油量的要求，在
控制油的作用下改變進(jìn)油閥的關(guān)閉時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)供油量的改變，同時(shí)柱塞油腔多余的油則回
流到低壓油腔。這一結(jié)構(gòu)的功能特點(diǎn)是柱塞油腔多余的油回流到低壓油腔的功能，一方面
實(shí)現(xiàn)了供油量的無(wú)級(jí)可調(diào)，另一方面降低了非全流量時(shí)的功率消耗并有利于供油泵內(nèi)部的散熱。 2、壓力流量調(diào)節(jié)裝置的主要功能是可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的電信號(hào)對(duì)供油泵的輸出油量和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3、緊急停車(chē)裝置的功能是當(dāng)供油泵或柴油機(jī)出現(xiàn)意外，需要供油泵停止提供高壓油時(shí)，通過(guò)電控機(jī)構(gòu)輸出的緊急停車(chē)信號(hào)，使電磁閥不再壓縮彈簧，在壓力油的作用下針閥右移處于打開(kāi)狀態(tài)，壓力油路與供油泵的低壓油腔接通，使供油泵停止輸出壓力油，以保護(hù)柴油機(jī)和供油泵不因意外而損壞。 4、供油泵如因壓力偏低或其它意外出現(xiàn)輸出油中斷時(shí)，通過(guò)電控機(jī)構(gòu)使壓力流量調(diào)節(jié)裝置的針閥處于常開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)作用在控制活塞上的控制油壓力達(dá)到最大，進(jìn)油閥鋼球在柱塞上升的全行程過(guò)程中均不能落座，此時(shí)供油泵無(wú)壓力油輸出，柱塞上行泵出的油全部通過(guò)進(jìn)油閥鋼球回到供油泵的低壓進(jìn)油腔，實(shí)現(xiàn)了供油泵油路的內(nèi)部循環(huán)。


圖1是供油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖
圖2是可變流量出油閥的結(jié)構(gòu)及工作原理示意 圖3是壓力流量調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理示意 圖4是緊急停車(chē)裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。
圖中 1.傳動(dòng)軸 2.泵體 3.柱塞 4.可變流量出油閥 5.壓力流量調(diào)節(jié)裝置6.緊急停車(chē)裝置7.上體8.缸體9.斜盤(pán)10.圓錐滾子軸承 4-1.閥體4-2.出油閥鋼球4-3.出油閥彈簧4_4.出油閥彈簧座4_5.控制活塞4-6.進(jìn)油閥鋼球4-7.進(jìn)油閥彈簧4-8.進(jìn)油閥彈簧座 5-1.泵蓋 5-2.安全閥 5-3.針閥 5-4.閥體 5-5.彈簧 5-6.壓力流量控制閥5-7.控制壓力泄放閥5-8.過(guò)濾器5-9.第一節(jié)流孔5-10.第二節(jié)流孔5-11.第三節(jié)流孔 6-1.閥體 6-2.針閥 6-3.彈簧 6-4.電磁閥
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，供油泵總體上是由斜盤(pán)式軸向柱塞泵、壓力流量調(diào)節(jié)裝置5和緊急停車(chē)裝置6三大部分組成。斜盤(pán)式軸向柱塞泵由傳動(dòng)軸1、泵體2、柱塞3、可變流量出油閥4、上
4體7、缸體8、斜盤(pán)9、圓錐滾子軸承IO等零件構(gòu)成，其功能是產(chǎn)生壓力油。壓力流量調(diào)節(jié)裝置5安裝在斜盤(pán)式軸向柱塞泵的上體7上，緊急停車(chē)裝置6安裝在壓力流量調(diào)節(jié)裝置的泵蓋5-l上。供油泵采用圓錐滾子軸承IO進(jìn)行支承。 參見(jiàn)圖2，可變油量出油閥由閥體4-l、出油閥部分和進(jìn)油閥部分組成，出油閥部分包含依次安裝在閥體4-1出油閥腔的出油閥鋼球4-2、出油閥彈簧4-3和出油閥彈簧座
4- 4，進(jìn)油閥部分包含依次安裝在閥體4-1進(jìn)油閥腔的控制活塞4-5、進(jìn)油閥鋼球4-6、進(jìn)油閥彈簧4-7和進(jìn)油閥彈簧座4-8。出油閥部分和進(jìn)油閥部分的零件均裝在閥體4-l內(nèi)，組成一個(gè)獨(dú)立的組件。 參見(jiàn)圖3，壓力流量調(diào)節(jié)裝置5主要由泵蓋5-l、安全閥5-2、針閥5_3、第一閥體
5- 4、彈簧5-5、壓力流量控制閥5-6、控制壓力泄放閥5-7、過(guò)濾器5_8、第一節(jié)流孔5_9、第二節(jié)流孔5-10、第三節(jié)流孔5-11組成。其中第一閥體5-4安裝在泵蓋5-1上，安全閥5-2設(shè)置在第一閥體5-4右側(cè)，針閥5-3、彈簧5-5依次安裝在閥體5-4左側(cè)孔內(nèi)，壓力流量控制閥5-6安裝在第一閥體5-4端面并壓在彈簧5-5上?？刂茐毫π狗砰y5-7、過(guò)濾器5_8、第一節(jié)流孔5-9、第二節(jié)流孔5-10、第三節(jié)流孔5-11均設(shè)置在泵蓋5-1內(nèi)。 參見(jiàn)圖4，緊急停車(chē)裝置6主要由第二閥體6-l、針閥6-2、彈簧6_3、電磁閥6_4組成。其中第二閥體6-1安裝在泵蓋5-1上，針閥6-2、彈簧6-3依次安裝在第二閥體6-1孔內(nèi)，電磁閥6-4安裝在第二閥體6-1端面并壓在彈簧6-3上。
以下結(jié)合

本發(fā)明的工作原理。 本發(fā)明所述的供油泵的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖l所示，基本原理是斜盤(pán)9在傳動(dòng)軸1帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)分布在斜盤(pán)上的柱塞3產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞3下行時(shí)，進(jìn)油壓力大于柱塞腔油壓力，進(jìn)油閥鋼球4-6打開(kāi)而出油閥鋼球4-2關(guān)閉，低壓油進(jìn)入柱塞腔，即吸油過(guò)程；相反，當(dāng)柱塞上行時(shí)，柱塞腔的壓力逐漸升高，當(dāng)壓力高于進(jìn)油壓力時(shí)，第二鋼球關(guān)閉，而第一鋼球打開(kāi)，柱塞開(kāi)始向外供油，即排油過(guò)程。 本發(fā)明所述的可變流量出油閥的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2所示，其工作原理是輸出流量通過(guò)來(lái)自壓力流量調(diào)節(jié)裝置5的控制油改變進(jìn)油閥鋼球4-6的落座時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)不需要全流量時(shí)，控制油壓力使進(jìn)油閥鋼球在柱塞3上升時(shí)不能落座，柱塞腔的油通過(guò)進(jìn)油閥回到低壓進(jìn)油腔，此時(shí)柱塞不供油；當(dāng)柱塞加速，作用在進(jìn)油閥鋼球上的油壓力增加到可以克服控制油作用在鋼球上的壓力時(shí)，鋼球落座，柱塞開(kāi)始供油。當(dāng)控制油壓力增加，進(jìn)油閥鋼球的落座時(shí)間就延長(zhǎng)更多，柱塞供油量就變小；相反，當(dāng)控制油壓力減小，柱塞供油量就變大。此種調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點(diǎn)還在于當(dāng)不需要全流量時(shí)，柱塞腔的油直接回流到進(jìn)油腔，一方面減少油泵消耗的驅(qū)動(dòng)功率，另一方面還具有散熱的功能，可以大大降低柱塞腔的溫度。 本發(fā)明所述的壓力流量調(diào)節(jié)裝置5的結(jié)構(gòu)及工作原理如附圖3所示，其工作原理
是供油泵的工作壓力通過(guò)專(zhuān)門(mén)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)信號(hào)增強(qiáng)時(shí)，控制閥5-6左移壓縮彈簧
5-5，使作用在針閥5-3上的彈簧力增加，針閥的開(kāi)啟壓力相應(yīng)增加；相反信號(hào)減弱時(shí)，電磁
閥右移，則作用在針閥上的彈簧力減小，針閥的開(kāi)啟壓力相應(yīng)減小。由于針閥開(kāi)啟時(shí)泄放出
的油即為可變流量進(jìn)油閥4的控制油，針閥開(kāi)啟壓力的改變引起針閥開(kāi)啟后泄放油的流量
發(fā)生變化，在節(jié)流作用下使壓力也隨之變化，從而控制供油泵的流量也相應(yīng)改變。 本發(fā)明所述的緊急停車(chē)裝置6的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖4所示，其工作原理是當(dāng)通
5電時(shí)電磁閥6-4壓縮彈簧6-3使針閥6-2處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)供油泵處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)有緊急情況需要供油泵停止工作時(shí)，切斷電磁閥的信號(hào)，電磁閥右移，彈簧的作用在針閥上的壓力減小，針閥打開(kāi)，高壓油腔與低壓進(jìn)油腔接通，供油泵的出油壓力基本和進(jìn)油壓力相同，供油泵停止向外供油。
權(quán)利要求
一種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵，其基本結(jié)構(gòu)為斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)式軸向柱塞泵，包括有泵體(2)、缸體(8)、上體(7)、出油閥(4)、由傳動(dòng)軸(1)帶動(dòng)的斜盤(pán)(9)和在斜盤(pán)上圓周分布的柱塞(3)；其特征在于所述出油閥(4)采用可變流量出油閥，在所述供油泵上還設(shè)置有壓力流量調(diào)節(jié)裝置所述可變流量出油閥設(shè)置在柱塞(3)的出油口上部，每個(gè)柱塞(3)的出油口處對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)，包括閥體(4-1)和設(shè)置在閥體(4-1)內(nèi)的出油閥部分和進(jìn)油閥部分；其中出油閥部分是在其進(jìn)出油口之間依次設(shè)置出油閥鋼球(4-2)、出油閥彈簧(4-3)和出油閥彈座(4-4)而構(gòu)成；所述進(jìn)油閥部分是在其進(jìn)出油口之間依次設(shè)置控制活塞(4-5)、出油閥鋼球(4-6)、進(jìn)油閥彈簧(4-7)和進(jìn)油閥彈簧座(4-8)而構(gòu)成；出油閥部分的進(jìn)油口和進(jìn)油閥部分的出油口設(shè)計(jì)為同一油路并與柱塞出油口相連，每個(gè)出油閥部分的出油口通過(guò)環(huán)槽連通在一起并與供油泵的出油口相連；進(jìn)油閥部分的進(jìn)油口設(shè)置在中部并與供油泵的低壓進(jìn)油腔相連，控制活塞(4-5)上部與來(lái)自壓力流量調(diào)節(jié)裝置的控制油接通；所述壓力流量調(diào)節(jié)裝置包括有固定在供油泵上體(7)之上的泵蓋(5-1)和設(shè)置在泵蓋(5-1)上的第一閥體(5-4)、壓力流量控制閥(5-6)、控制壓力泄放閥(5-7)、安全閥(5-2)和過(guò)濾器(5-8)；壓力流量控制閥(5-6)和安全閥(5-2)設(shè)置在閥體(5-4)中，它們均采用針閥式結(jié)構(gòu)；控制壓力泄放閥(5-7)和過(guò)濾器(5-8)設(shè)置在泵蓋(5-1)中；所述供油泵出油口分出一路壓力油經(jīng)過(guò)濾器(5-8)、第二節(jié)流孔(5-10)接入閥體油腔，同時(shí)作用在壓力流量控制閥(5-6)和安全閥(5-2)的針閥錐面上，壓力流量控制閥(5-6)和安全閥(5-2)泄放的控制油分為兩路，一路經(jīng)第一節(jié)流孔(5-9)連通可變流量出油閥的控制活塞(4-5)的上部油腔，作用在控制活塞(4-5)上，另一路油經(jīng)過(guò)第三節(jié)流孔(5-11)回到供油泵的低壓進(jìn)油腔；所述第一節(jié)流孔(5-9)和第三節(jié)流孔(5-11)之間設(shè)置有控制壓力泄放閥(5-7)。所述壓力流量調(diào)節(jié)裝置通過(guò)電纜線(xiàn)與電控機(jī)構(gòu)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵，其特征在于在所述供油泵上 還設(shè)置有緊急停車(chē)裝置，所述緊急停車(chē)裝置設(shè)置在泵蓋(5-1)上，包括有第二閥體(6-1)和 安裝在第二閥體(6-1)中的電磁閥(6-4)、針閥(6-2)和彈簧(6-3)，從供油泵出油口分出 的一路壓力油接入所述第二閥體(6-1)的油腔，作用在針閥(6-2)錐面上，所述針閥開(kāi)啟 后，油腔的泄放油則接回到供油泵的低壓進(jìn)油腔。所述緊急停車(chē)裝置通過(guò)電纜線(xiàn)與電控機(jī)構(gòu)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵，其特征在于所述供 油泵采用圓錐滾子軸承(10)進(jìn)行支承。
全文摘要
本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種多功能無(wú)級(jí)變流高壓供油泵，其基本結(jié)構(gòu)為斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)式軸向柱塞泵，實(shí)現(xiàn)高壓油的建立，包括有泵體、缸體、上體、由傳動(dòng)軸帶動(dòng)的斜盤(pán)和在斜盤(pán)上圓周分布的柱塞，在所述供油泵上還設(shè)置有可變流量出油閥、壓力流量調(diào)節(jié)裝置和緊急停車(chē)裝置，實(shí)現(xiàn)高壓供油泵的遠(yuǎn)程遙控、無(wú)級(jí)變流、壓力調(diào)節(jié)、高安全性和可靠性等功能，從而解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不能進(jìn)行無(wú)級(jí)變流、無(wú)級(jí)調(diào)壓和遙控的問(wèn)題。
文檔編號(hào)F04B1/12GK101718262SQ20091010420
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者何利, 宋畢春, 徐輝, 楊恩志, 涂天華, 謝遠(yuǎn)文, 雷和練 申請(qǐng)人:重慶紅江機(jī)械有限責(zé)任公司