本發(fā)明屬于液壓泵、液壓馬達技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聯(lián)體液壓泵馬達集成配流油路鑄件。

背景技術(shù)：

聯(lián)體液壓泵馬達是應(yīng)用于閉式無級驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件，與分體液壓泵馬達的區(qū)別在于配流油路是否一體成形。現(xiàn)有聯(lián)體液壓泵馬達的油路將補油閥與高壓閥同時布置在泵側(cè)，為了強化涼油與熱油的快速混合能力以提高使用溫度上限，不得不加大補油路的長度，直接造成集成配流油路曲折復(fù)雜，存在鑄造難度大、成本高、周期長的問題；現(xiàn)有的聯(lián)體液壓泵馬達的集成配流油路在減重設(shè)計方面考慮得較為欠缺，尚未采用輕量化原則進行設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是：提供一種聯(lián)體液壓泵馬達的集成配流油路鑄件，通過將高壓閥組與補油閥分別布置于泵側(cè)和馬達側(cè)，解決聯(lián)體液壓泵馬達集成配流油路曲折、鑄造困難、厚度過大的問題；通過在集成配流油路鑄件外露面增加凹陷沉槽和收縮包絡(luò)曲面，解決鑄件輕量化的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種聯(lián)體液壓泵馬達集成配流油路鑄件，在所述鑄件的貼合面上，沿縱向中線，在鑄件頂部設(shè)置一個過流孔作為補油孔1，鑄件中上部設(shè)置一個盲孔作為馬達尾軸承座孔6，鑄件中下部設(shè)置一個盲孔作為泵尾軸承座孔11，補油孔1用于連通補油進口，馬達尾軸承座孔6和泵尾軸承座孔11用于安裝軸承，在馬達尾軸承座孔6外圍圓周均布有四個過流孔，分別為位于馬達尾軸承座孔6左側(cè)由上至下的左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7，位于馬達尾軸承座孔6右側(cè)由上至下的右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8；在泵尾軸承座孔11外圍圓周均布有四個過流孔，分別為位于泵尾軸承座孔11左側(cè)由上至下的左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12，位于泵尾軸承座孔11右側(cè)由上至下的右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13；其中，左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12相互連通為一組，右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13相互連通為一組，用于連通轉(zhuǎn)子高低壓油腔；在鑄件上端側(cè)面，有對稱布置的左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3，用于安裝補油閥組；在鑄件底端面，有對稱布置的兩個過流孔，分別為左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15，用于連通高壓控制閥組；以上油路光滑過渡連接，均位于同一平面內(nèi)，各過流孔相互連通。

其中，所述左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3均為安裝單向閥所設(shè)計。

其中，在所述鑄件外露面上，設(shè)置凹形槽，用于減輕整體重量。

其中，所述鑄件的外形與內(nèi)部兩側(cè)油路均沿馬達尾軸承座孔6、泵尾軸承座孔11的連心線對稱布置。

其中，所述鑄件在非油路區(qū)域的厚度相對油路區(qū)域的厚度減小15％-60％。

其中，所述鑄件的馬達尾軸承座孔6、泵尾軸承座孔11、左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3為圓形，補油孔1、左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12、右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13設(shè)計為圓形或橢圓形。

其中，所述鑄件中，左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3的直徑相等，左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12、右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13的幾何尺寸相同，馬達尾軸承座孔6和泵尾軸承座孔11直徑相等。

其中，所述補油孔1位于馬達側(cè)，且孔中心線距離馬達軸線不超過150mm，有利于涼油和馬達回油及早充分混合，左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15位于泵側(cè)，補油孔與泄油孔分列于馬達側(cè)與泵側(cè)，有利于理順油路，避免了油路走向曲折的問題。

其中，所述左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7與左側(cè)補油閥孔2連通的油路是補油路，與左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12連通的油路是閉式系統(tǒng)的主油路，主油路通流面積是補油路通流面積的1.5倍。

其中，所述鑄件中的油路，截面設(shè)計為圓角矩形，壁厚不低于10mm。

(三)有益效果

上述技術(shù)方案所提供的聯(lián)體液壓泵馬達的集成配流油路鑄件，顯著效果在于：1)本發(fā)明采用泄油孔與補油孔分置于泵側(cè)和馬達側(cè)的油路設(shè)計方案，解決了集成配流油路復(fù)雜、鑄件困難及厚度過大的問題；2)本發(fā)明將補油路布置于馬達側(cè)，解決了循環(huán)工作的熱油與油箱補入的涼油快速混合的問題；3)本發(fā)明采用的收縮包絡(luò)曲面設(shè)計，解決了集成油路鑄件輕量化的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聯(lián)體液壓泵馬達集成配流油路鑄件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的液壓油路原理圖；

圖3為圖1的b-b剖視圖；

圖4為圖1的c-c剖視圖；

圖5為圖1的d-d剖視圖；

圖6為圖1的g-g剖視圖；

圖中：1.補油孔；2.左側(cè)補油閥孔；3.右側(cè)補油閥孔；4.左側(cè)第一馬達配流孔；5.右側(cè)第一馬達配流孔；6.馬達尾軸承座孔；7.左側(cè)第二馬達配流孔；8.右側(cè)第二馬達配流孔；9.左側(cè)第一泵配流孔；10.右側(cè)第一泵配流孔；11.泵尾軸承座孔；12.左側(cè)第二泵配流孔；13.右側(cè)第二泵配流孔；14.左側(cè)泄油孔；15.右側(cè)泄油孔。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

參照圖1至圖6所示，本實施例鑄件的貼合面為平面，具有近似長方形特征，與貼合面相對的外露表面是按照輕量化要求設(shè)計的規(guī)則凹凸曲面，其余表面為一般鑄造的平面或弧面。

在鑄件的貼合面上，沿縱向中線，在鑄件頂部設(shè)置一個過流孔作為補油孔1，鑄件中上部設(shè)置一個盲孔作為馬達尾軸承座孔6，鑄件中下部設(shè)置一個盲孔作為泵尾軸承座孔11，補油孔1用于連通補油進口，馬達尾軸承座孔6和泵尾軸承座孔11用于安裝軸承，在馬達尾軸承座孔6外圍圓周均布有四個過流孔，分別為位于馬達尾軸承座孔6左側(cè)由上至下的左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7，位于馬達尾軸承座孔6右側(cè)由上至下的右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8；在泵尾軸承座孔11外圍圓周均布有四個過流孔，分別為位于泵尾軸承座孔11左側(cè)由上至下的左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12，位于泵尾軸承座孔11右側(cè)由上至下的右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13；其中，左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12相互連通為一組，右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13相互連通為一組，用于連通轉(zhuǎn)子高低壓油腔；在鑄件上端側(cè)面，有對稱布置的左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3，用于安裝補油閥組；在鑄件底端面，有對稱布置的兩個過流孔，分別為左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15，用于連通高壓控制閥組；以上油路光滑過渡連接，均位于同一平面內(nèi)，各過流孔相互連通。

左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3均為單向閥。

在鑄件外露面上，有一個凹形槽，用于減輕整體重量。

在上述技術(shù)方案中，鑄件的外形與內(nèi)部兩側(cè)油路均沿馬達尾軸承座孔6、泵尾軸承座孔11的連心線對稱布置，解決高壓泵與高壓馬達之間連接油路的鑄造成形困難的問題，解決補油路與泄油路的空間相對布置問題，減少厚度方向尺寸和整體重量。

本實施例內(nèi)部油路工作特點為：從位于中心線的補油孔1進入，經(jīng)補油腔向左右兩側(cè)油路對稱發(fā)展，左右兩側(cè)油路分別經(jīng)過各自的補油閥腔，并轉(zhuǎn)過90°依次連通高/低壓側(cè)過流孔，左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12和右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13，延伸至高壓閥組貼合面過流孔左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15為止，油路在高/低壓側(cè)通流截面加大，在泵與馬達的連接段即左側(cè)第二馬達配流孔7至左側(cè)第一泵配流孔9和右側(cè)第二馬達配流孔8至右側(cè)第一泵配流孔10達到最大，油路全部位于同一平面內(nèi)，沒有明顯的尖角銳邊，油路過渡段以直線和圓弧線連接，最小油路壁厚不低于10mm。

鑄件在非油路區(qū)域的厚度相對油路區(qū)域的厚度減小15％-60％，高壓閥組貼合面的大小和形狀根據(jù)高壓閥組而定，一般為矩形平面。

所述鑄件的馬達尾軸承座孔6、泵尾軸承座孔11、左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3為圓形，補油孔1、左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12、右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13可以設(shè)計為圓形、橢圓形或其他幾何形狀。

鑄件中，左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3的直徑相等，左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12、右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13的幾何特征尺寸相同，馬達尾軸承座孔6和泵尾軸承座孔11直徑相等，各孔口直徑依據(jù)工作要求制定，但最小孔口控制壁厚不應(yīng)低于10mm。

補油孔1位于馬達側(cè)，且孔中心線距離馬達軸線距離不超過150mm，有利于涼油和馬達回油及早充分混合，左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15位于泵側(cè)，補油孔與泄油孔分列于馬達側(cè)與泵側(cè)，有利于理順油路，避免了油路走向曲折的問題。

下面結(jié)合每幅附圖對本發(fā)明方案進行描述。

如圖1所示，示出了本實施例鑄件的補油孔、兩個補油單向閥孔、四個馬達側(cè)配流孔、馬達側(cè)軸承座孔、四個泵側(cè)配流孔、泵側(cè)軸承座孔、兩個泄油孔的布置位置和相對位置關(guān)系。

如圖2所示：補油孔1用于連通油箱；左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3對稱布置，用于安裝單向閥，控制油液補入的方向；左側(cè)補油閥孔2、左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12與左側(cè)泄油孔14為一組且相互連通，對應(yīng)為hpa；右側(cè)補油閥孔3、右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8、右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13與右側(cè)泄油孔15為一組且相互連通，對應(yīng)為hpb；hpa與hpb結(jié)構(gòu)形式完全對稱，可滿足液壓泵雙向變量的工作要求；左側(cè)泄油孔14和右側(cè)泄油孔15一同連入高壓安全閥，高壓閥根據(jù)液壓泵的液壓狀況決定是否將hpa與hpb連通，以防止系統(tǒng)過載。

在聯(lián)體泵馬達工作過程中，從補油孔1補入較低溫度的液壓工作油，以hpa為高壓hpb為低壓為例，左側(cè)補油閥孔2打開，右側(cè)補油閥孔3關(guān)閉。補入的液壓油先與馬達側(cè)配流孔47回流的較高溫度的液壓油混合，在壓差的驅(qū)動下，兩股液壓油一起流入左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12和左側(cè)泄油孔14。在液壓泵軸的帶動下，輸出不同排量大小的高壓油，經(jīng)右側(cè)第一泵配流孔10、右側(cè)第二泵配流孔13流入右側(cè)泄油孔15與右側(cè)第一馬達配流孔5、右側(cè)第二馬達配流孔8，液壓油推動液壓馬達，實現(xiàn)功率傳遞。如果液壓油壓力在安全范圍內(nèi)，高壓閥組將左側(cè)泄油孔14、右側(cè)泄油孔15封閉隔離，反之，兩左側(cè)補油閥孔2個泄油孔連通，實現(xiàn)壓力保護。

如圖3所示，鑄件沿著b-b截面形成的剖視圖，展示了部分左側(cè)補油閥孔2、左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7、左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12與左側(cè)泄油孔14連通油路情況。左側(cè)第一馬達配流孔4、左側(cè)第二馬達配流孔7與左側(cè)補油閥孔2連通的油路是補油路，與左側(cè)第一泵配流孔9、左側(cè)第二泵配流孔12連通的油路是閉式系統(tǒng)的主油路，主油路的流量明顯大于補油路，一般主油路的通流面積t2是補油路t1的1.5倍。鑄件在z端面需機械加工，材料去除后的厚度與y端面的厚度相等，控制厚度不少于15mm。

如圖4所示，鑄件沿著c-c截面形成的剖視圖，展示了補油孔1、馬達尾軸承座孔6與泵尾軸承座孔11的相對布置情況。在t端面上設(shè)計有光滑過渡連接的沉槽，以減輕鑄件的重量，沉槽控制深度是被動尺寸，取決于軸承座孔對應(yīng)位置處的最小鑄造壁厚，控制厚度h不少于30mm。

如圖5所示，鑄件沿著d-d截面形成的剖視圖，展示了補油孔1與左側(cè)補油閥孔2和右側(cè)補油閥孔3的連通細節(jié)。在三通部分設(shè)計為圓角柱形腔室，柱截面的直徑為補油路的2倍，用于緩沖補油壓力和流量脈動。

如圖6所示，鑄件沿著g-g截面形成的剖視圖，展示了集成配流油路的截面形狀及壁厚。油路截面一般設(shè)計為圓角矩形，以充分利用鑄件形式特征，擴大通流截面面積，減輕無用鑄件重量，控制壁厚h不應(yīng)低于10mm。

綜上所述，本實施例聯(lián)體液壓泵馬達集成配流油路鑄件包括兩個貼合平面、一組外露曲面、一組軸承安裝盲孔、兩組高/低壓側(cè)過流孔、一個補油孔、一組補油閥過流孔和一組高壓閥過流孔；兩個貼合面，較大的是與聯(lián)體泵馬達殼體配合，較小的是與高壓閥組配合；一組外露曲面，按照油路走向形成的收縮包絡(luò)曲面；軸承安裝盲孔，具有圓形特征，位于鑄件對稱軸線之上；高/低壓側(cè)過流孔，每組四個，均布于軸承安裝盲孔四周；補油孔位于鑄件對稱軸線上，過流方向垂直于貼合面；補油閥過流孔，對稱布置于補油孔兩側(cè)；高壓閥過流孔有兩個，對稱布置于鑄件軸線兩側(cè)，過流方向平行于貼合面；所有過流孔相互連通，用于流通液壓介質(zhì)。

本發(fā)明適用于聯(lián)體液壓泵馬達，特別適用于高壓和超高壓聯(lián)體液壓泵馬達。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。