一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，該液壓泵柱塞包括滑靴和柱塞主體，兩者通過滑靴上的球形凹槽與柱塞主體上的球體配合形成弧形鉸鏈結(jié)構(gòu)，柱塞主體一端開口并沿軸向加工有臺(tái)階孔，臺(tái)階孔底面加工有通孔，滑靴沿其中心軸線也加工有通孔；還包括通油管和底蓋，底蓋一端的端面上加工有圓柱形卡臺(tái)，圓柱形卡臺(tái)上沿軸向加工有安裝孔，安裝孔底面加工有通孔；底蓋安裝在柱塞主體的開口端，底蓋的圓柱形卡臺(tái)與柱塞主體臺(tái)階孔頂端配合，通油管也安裝在柱塞主體的臺(tái)階孔內(nèi)，其一端端面與臺(tái)階孔底面抵觸，另一端端面與底蓋的安裝孔底面抵觸，通油管分別與滑靴和底蓋上通孔相連通；本發(fā)明能夠減小液壓泵柱塞的閉死容積，提高液壓泵的工作可靠性。
【專利說明】一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓泵柱塞，具體涉及一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，屬于流體傳動(dòng)與控制(液壓傳動(dòng))【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]軸向柱塞泵具有工作壓力高、轉(zhuǎn)速高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)及國防等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著新材料的應(yīng)用、機(jī)械加工工藝的提高以及工程應(yīng)用的需要，軸向柱塞泵正在向高壓化方向發(fā)展。
[0003]柱塞滑靴組件(通常簡(jiǎn)稱為柱塞)是軸向柱塞泵的核心元件之一，在液壓泵的設(shè)計(jì)制造過程中，為了減小柱塞滑靴組件的質(zhì)量，通常將柱塞做成空心結(jié)構(gòu)。
[0004]柱塞采用空心結(jié)構(gòu)后，柱塞腔的“閉死容積”增大了，如圖2 (a)所示，由此帶來的后果是:(I)當(dāng)柱塞腔由高壓排油區(qū)進(jìn)入低壓吸油區(qū)時(shí)，“閉死容積”內(nèi)的高壓油液會(huì)迅速膨脹并進(jìn)入低壓吸油區(qū)，產(chǎn)生較大的壓力沖擊、振動(dòng)和噪聲，甚至出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致元件損壞；(2)由于高壓油液的膨脹占據(jù)了一部分柱塞腔容積，致使柱塞腔從低壓吸油區(qū)吸入的低壓油液體積減小，最終導(dǎo)致泵的實(shí)際排量減小，對(duì)外表現(xiàn)為泵的容積效率降低。
[0005]上述問題在液壓泵工作壓力較低時(shí)影響較小，而在工作壓力較高時(shí)則不容忽視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，能夠減小液壓泵柱塞的“閉死容積”，從而提高液壓泵的工作可靠性。
[0007]一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，該液壓泵柱塞包括滑靴和柱塞主體，兩者通過滑靴上的球形凹槽與柱塞主體上的球體配合形成弧形鉸鏈結(jié)構(gòu)，柱塞主體一端開口并沿軸向加工有臺(tái)階孔，臺(tái)階孔底面加工有通孔，滑靴沿其中心軸線也加工有通孔；
[0008]所述液壓泵柱塞還包括通油管和底蓋，底蓋一端的端面上加工有圓柱形卡臺(tái)，圓柱形卡臺(tái)上沿軸向加工有安裝孔，安裝孔底面加工有通孔；底蓋安裝在柱塞主體的開口端，底蓋的圓柱形卡臺(tái)與柱塞主體臺(tái)階孔頂端配合，通油管也安裝在柱塞主體的臺(tái)階孔內(nèi)，其一端端面與臺(tái)階孔底面抵觸，另一端端面與底蓋的安裝孔底面抵觸，通油管分別與滑靴和底蓋上通孔相連通。
[0009]所述底蓋另一端的端面為球缺形結(jié)構(gòu)。
[0010]有益效果:
[0011]本發(fā)明采用底蓋將柱塞主體的開口端封閉，減小了液壓泵柱塞的“閉死容積”，在高壓工況下，提高了液壓泵的有效排量，可以減小柱塞在高低壓轉(zhuǎn)換過程中的壓力沖擊及氣蝕現(xiàn)象，降低噪聲，從而提高液壓泵的工作可靠性；此外采用通油管將高壓油引導(dǎo)到滑靴底部油室，形成壓力支撐，且可通過改變各組件上通孔的長(zhǎng)度及直徑從而改變通油路的液阻，改善滑靴的液壓支撐狀態(tài)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2為本發(fā)明液壓泵柱塞腔“閉死容積”比較示意圖。
[0014]其中，1-滑靴、2-柱塞主體、3-通油管、4-底蓋
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0016]如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，該液壓泵柱塞包括滑靴1、柱塞主體2、通油管3和底蓋4。
[0017]在滿足柱塞剛強(qiáng)度要求的前提下，柱塞主體2仍為空心結(jié)構(gòu)，減輕了柱塞質(zhì)量，減小了柱塞高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，有利于提高液壓泵的工作轉(zhuǎn)速。柱塞主體2由球體和圓柱體組成，球形面與圓周面之間采用圓弧過渡，圓柱體的端面上沿軸向加工有臺(tái)階孔，臺(tái)階孔底面加工有貫穿球體的通孔。
[0018]為了減小液壓泵工作時(shí)的“閉死容積”，用底蓋4將柱塞主體2的開口端封閉起來，使高壓油不能進(jìn)入柱塞主體2的內(nèi)腔，底蓋4的一側(cè)端面是“球缺形”結(jié)構(gòu)即弧形結(jié)構(gòu)，類似于建筑上的“穹頂”或“拱形”，可以提高底蓋4的承載能力，另一側(cè)端面加工有止口，即與柱塞主體2開口端配合的圓柱形卡臺(tái)，圓柱形卡臺(tái)上沿軸向加工有安裝孔，安裝孔底面加工有通孔。
[0019]滑靴1為圓柱體，其圓周面的頂端加工有安裝凸緣，一側(cè)端面上加工有沉孔作為油室，沉孔底部加工，另一側(cè)端面上加工有圓弧形凹槽。
[0020]為了使柱塞主體2內(nèi)腔的高壓油液能夠進(jìn)入到滑靴1底部油室形成壓力支撐，用一根通油管3將底蓋4與滑靴主體2連接起來，各通孔串聯(lián)形成通路。
[0021]其連接關(guān)系為:滑靴1和柱塞主體2通過球形鉸鏈結(jié)構(gòu)連接，即柱塞主體2的球體與滑靴1的圓弧形凹槽配合，柱塞主體2的開口端安裝底蓋4,與底蓋4的圓柱形卡臺(tái)配合，通油管3 —端插入柱塞主體2的臺(tái)階孔底面，另一端插入底蓋4的安裝孔內(nèi)，采用過盈配合和冷裝工藝，各元件上的通孔形成串聯(lián)關(guān)系，使高壓油能夠從柱塞腔進(jìn)入到滑靴1底部油室。
[0022]本發(fā)明的高壓液壓泵柱塞安裝在液壓泵上，同樣可以應(yīng)用于高壓軸向柱塞式液壓馬達(dá)，如圖2 (b)所示，其閉式容積大大減小，當(dāng)液壓泵柱塞工作時(shí)，其作用在閉式容積產(chǎn)生的壓力沖擊、振動(dòng)和噪聲大大減小。
[0023]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，該液壓泵柱塞包括滑靴（I)和柱塞主體（2)，兩者通過滑靴（I)上的球形凹槽與柱塞主體（2)上的球體配合形成弧形鉸鏈結(jié)構(gòu)，柱塞主體（2) —端開口并沿軸向加工有臺(tái)階孔，臺(tái)階孔底面加工有通孔，滑靴（I)沿其中心軸線也加工有通孔； 其特征在于，所述液壓泵柱塞還包括通油管（3)和底蓋（4)，底蓋（4) 一端的端面上加工有圓柱形卡臺(tái)，圓柱形卡臺(tái)上沿軸向加工有安裝孔，安裝孔底面加工有通孔；底蓋（4)安裝在柱塞主體（2)的開口端,底蓋（4)的圓柱形卡臺(tái)與柱塞主體（2)臺(tái)階孔頂端配合,通油管（3 )也安裝在柱塞主體（2 )的臺(tái)階孔內(nèi)，其一端端面與臺(tái)階孔底面抵觸，另一端端面與底蓋（4)的安裝孔底面抵觸，通油管（3)分別與滑靴（I)和底蓋（4)上通孔相連通。
2.如權(quán)利要求I所述的空心結(jié)構(gòu)高壓液壓泵柱塞，其特征在于，所述底蓋（4)另一端的端面為球缺形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F04B53/14GK103711689SQ201410010479
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】荊崇波, 苑士華, 胡紀(jì)濱, 李雪原, 彭增雄, 吳維, 魏超 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)