一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，包括配流盤本體，所述的配流盤本體上設(shè)有互相隔絕并相對于配流盤本體橫軸對稱的低壓吸油區(qū)和高壓排油區(qū)，低壓吸油區(qū)與高壓排油區(qū)兩端分別與三角槽相連通，三角槽頂端底部設(shè)有阻尼孔，阻尼孔底部設(shè)有油道，并通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，油道由垂直段油道和水平段油道組成，通過設(shè)置的油道，使工作過程中產(chǎn)生的氣泡以及吸入的氣泡能夠及時排入泵殼體腔內(nèi)，從而降低因氣泡破裂產(chǎn)生氣蝕，噪聲，震動。本發(fā)明顯著改善了柱塞泵的抗氣蝕性能，具有振動小，噪音低，工作穩(wěn)定性好等特點。
【專利說明】一種柱塞液壓栗用減震降噪配流盤
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械工程的液壓元件【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種配流盤，尤其是涉及一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤。
【背景技術(shù)】
[0002]配流盤是柱塞泵的關(guān)鍵零部件之一，在柱塞泵工作過程中起到溝通柱塞泵進出油口的功能，同時缸體柱塞孔從配流盤上吸油腰型窗吸油，排油腰型窗排出高壓油液；這不可避免從高壓區(qū)切換至低壓區(qū)時，油液會因壓力突變析出氣體，在低壓區(qū)附近發(fā)生氣泡破裂，導(dǎo)致配流盤三角槽處出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，氣蝕將導(dǎo)致配流盤在低壓區(qū)產(chǎn)生大量的小氣泡，同時缸體柱塞孔在低壓區(qū)吸油時會將氣泡卷吸并帶入高壓區(qū)，這時氣泡會在缸體柱塞孔中瞬間湮滅，造成極大的振動和噪聲，同時泵的出油口會產(chǎn)生明顯的流量脈動，因此配流盤設(shè)計的好壞，直接影響到泵工作的效率，噪音的大小，以及振動穩(wěn)定性等性能。
[0003]長期以來柱塞泵降低噪聲的工作集中在下列三個方面:一是改進配流盤阻尼槽結(jié)構(gòu)，降低壓力沖擊，使得柱塞腔從低壓到高壓平穩(wěn)過渡，減小壓力峰值；二是改善吸油性能、降低吸油阻力，避免吸油時出現(xiàn)氣穴；三是減小柱塞工作腔閉死容積過卸壓而出現(xiàn)氣穴。配流盤的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從機械平衡方式向液壓平衡方式的轉(zhuǎn)變過程。最早的配流機構(gòu)是在缸體與配流盤之間設(shè)置一個止推軸承，此種結(jié)構(gòu)存在偏心負載，且泄漏太大；為此設(shè)計出帶有卸荷槽道的機構(gòu)以及機械密封方法的配流機構(gòu)，但實際應(yīng)用中，磨損和泄漏仍然較大。同時，人們采用剩余壓力法設(shè)計配流機構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)保證摩擦副存在邊界潤滑油膜，但是在泵(馬達)的壓力或轉(zhuǎn)速較高時，容易出現(xiàn)“燒盤”現(xiàn)象。從二十世紀(jì)六十年代開始，為了滿足摩擦副建立理想動態(tài)平衡油膜的要求，改進配流盤的結(jié)構(gòu)，設(shè)計出全周槽多油腔間歇供油配流機構(gòu)和半周槽多油腔間歇供油配流機構(gòu)，在實用過程中獲得了較好效果。在二十世紀(jì)八十年代，國內(nèi)有人提出了盲孔與三角槽組合的配流盤結(jié)構(gòu)，其目的是在配流盤的吸排油過渡區(qū)形成預(yù)壓縮腔，減小壓力沖擊，其缺點是部分高壓油進入配流窗口的吸油區(qū)，在壓力突變過程中，氣泡從油液中析出，進入配流盤的排油區(qū)，在油液擠壓過程中，配流盤的三角槽附近發(fā)生氣泡破裂，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。為了防止配流盤發(fā)生流量倒灌現(xiàn)象，國外有人提出在配流盤過渡區(qū)域設(shè)置單向閥，通過單向閥將配流盤排油區(qū)的部分油液引出，同時改變缸體相對配流盤的上下死點位置和斜盤相對缸體最大夾角的位置來控制配流盤的預(yù)壓縮油液量，降低壓力脈動和流體噪聲，其缺點是配流盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，且單向閥的體積空間較小，不利于安裝。目前關(guān)于軸向柱塞泵端面配流盤的研究大多集中在配流盤的油膜潤滑特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，已得出了一些共同的結(jié)論，如油膜呈楔形分布，最大(小)油膜間隙及其位置，平均油膜間隙，缸體相對于配流副的傾角的計算方案等。
[0004]如圖1所示為傳統(tǒng)的配流盤結(jié)構(gòu)，包括配流盤本體7a，吸油區(qū)阻尼孔la，三角槽2a，吸油腰型窗3a，排油區(qū)阻尼孔4a，三角槽5a，排油腰型窗6a。傳統(tǒng)的配流盤并沒有在吸油區(qū)阻尼孔Ia處設(shè)計用于將油液析出的氣泡及時排入泵殼體內(nèi)腔的油道。工作時，油液由高壓區(qū)切換至低壓區(qū)，會因壓力突變而析出氣體，在吸油腰型窗3a處的低壓區(qū)會產(chǎn)生氣泡，由于氣泡不能及時被排出至殼體腔，氣泡會發(fā)生破裂，導(dǎo)致配流盤三角槽2a處出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，而氣蝕又會導(dǎo)致配流盤在低壓區(qū)產(chǎn)生大量的小氣泡，同時缸體柱塞孔在低壓區(qū)吸油時會將氣泡卷吸并帶入排油腰型窗6a的高壓區(qū)，這時氣泡會在缸體柱塞孔中瞬間湮滅，造成極大的振動和噪聲，泵的出油口也會因此而產(chǎn)生明顯的流量脈動。由此可見，傳統(tǒng)的配流盤結(jié)構(gòu)并不能實現(xiàn)防氣蝕、減震降噪的目的。
[0005]傳統(tǒng)配流盤存在以下缺點:
[0006]1.在配流盤的吸油腰型窗，由于吸油過程產(chǎn)生的負壓，不可避免地會產(chǎn)生氣泡，并且這部分氣泡會隨柱塞腔進入排油腰型窗；
[0007]2.在配流盤的排油腰型窗，由于油液由低壓突變?yōu)楦邏海瑲馀輰⑹軌浩屏?，對配流盤表面或者缸體表面產(chǎn)生損傷，即氣蝕現(xiàn)象。
[0008]申請?zhí)枮?01310422532.X的中國發(fā)明專利公布了一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，該配流盤包括配流盤本體、位于配流盤本體高油壓區(qū)的高壓排油槽、定位槽以及位于配流盤本體低油壓區(qū)的吸油槽，高壓排油槽遠離定位槽的端部位置處開有與柱塞泵的殼腔相連通的高壓側(cè)阻尼槽，高壓側(cè)阻尼槽包括V形漸擴槽以及阻尼孔，V形漸擴槽傾斜設(shè)置，阻尼孔的開孔方向垂直于配流盤平面設(shè)置，V形漸擴槽與阻尼孔相交并連通，吸油槽靠近定位槽的端部位置處設(shè)有低壓側(cè)阻尼槽，低壓側(cè)阻尼槽跨角小于高壓側(cè)阻尼槽結(jié)構(gòu)的跨角。雖然上述結(jié)構(gòu)在對配流盤的噪聲抑制，流量沖擊等方面做出改善，但是不能完全解決配流盤的吸排油過渡區(qū)析出氣泡發(fā)生破裂引起的氣蝕磨損問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤。
[0010]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0011]一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，包括配流盤本體，所述的配流盤本體上設(shè)有互相隔絕的低壓吸油區(qū)和高壓排油區(qū)，所述的低壓吸油區(qū)兩端和高壓排油區(qū)兩端均設(shè)有一與其連通的三角槽，四個三角槽頂端底部均設(shè)有阻尼孔，阻尼孔底部設(shè)有油道，該油道通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，油道用于將油液因壓力突變而析出的氣泡及時排入泵殼體內(nèi)腔。
[0012]所述的油道由垂直段油道和水平段油道組成，所述的水平段油道通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，所述的垂直段油道兩端分別與三角槽頂端底部阻尼孔和水平段油道連通。
[0013]所述的垂直段油道直徑為0.5?1mm，所述的水平段油道直徑為I?2mm，水平段油道與配流盤本體橫軸的夾角為30°。
[0014]所述的低壓吸油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的吸油腰型窗口及加強筋，所述的吸油腰型窗口為至少一個。
[0015]所述的高壓排油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的排油腰型窗口及加強筋，所述的排油腰型窗口為至少一個。
[0016]工作時，柱塞腔由高壓區(qū)到低壓區(qū)轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生的氣泡可以經(jīng)由配流盤低壓區(qū)處的油道排入柱塞泵殼體內(nèi)腔；柱塞腔由低壓區(qū)到高壓區(qū)轉(zhuǎn)變時，吸入油液中的氣泡，可由配流盤高壓區(qū)上的油道排入柱塞泵殼體；同時，在柱塞泵工作時，柱塞腔從低壓區(qū)到高壓區(qū)由于壓力突變將造成油擊現(xiàn)象，此時油道作為阻尼孔，可以對柱塞腔進行預(yù)升壓(預(yù)降壓)從而消除油擊現(xiàn)象。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點:
[0018]1.消除氣穴氣蝕。本發(fā)明將配流盤吸排油區(qū)域與泵殼體低壓區(qū)域直接連通，能直接將氣泡排入殼體油液區(qū)域，排氣徹底，消除氣穴氣蝕。
[0019]2.抗污染。本發(fā)明所提出的排油油道由水平油道與豎直油道兩部分組成，且水平油道直徑大于豎直油道，抗污染能力好。
[0020]3.減震降噪。本發(fā)明提出的連通吸油、排油窗口三角槽與殼體的油道，為配流盤在高、低壓區(qū)域切換時，提供了足夠大的緩沖容積，能有效抑制高、低壓切換引起的振動，降低噪聲。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)的配流盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的A-A局部剖視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的B-B全剖視圖；
[0025]圖中標(biāo)記說明:
[0026]Ia-吸油區(qū)阻尼孔、2a—吸油區(qū)三角槽、3a_吸油腰型窗、4a_排油區(qū)阻尼孔、5a—排油區(qū)三角槽、6a—排油腰型窗、7a—配流盤本體；
[0027]1-阻尼孔、2-三角槽a、3_吸油腰型窗、4_加強筋、5_油道e，6_油道f、7_排油腰型窗、8-三角槽b、9-三角槽C、10-配流盤本體、11-三角槽d、12-豎直段油道、13-水平段油道。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0029]實施例1
[0030]如圖2?4所示，-種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，包括配流盤本體10，所述的配流盤本體10上設(shè)有互相隔絕并相對于配流盤本體10橫軸對稱的低壓吸油區(qū)和高壓排油區(qū)；所述的低壓吸油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的吸油腰型窗口 3及加強筋4，所述的吸油腰型窗口 3為至少一個；所述的高壓排油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的排油腰型窗口 7及加強筋，所述的排油腰型窗口 7為至少一個；所述的低壓吸油區(qū)兩端和高壓排油區(qū)兩端均設(shè)有一與其連通的三角槽，四個三角槽頂端底部均設(shè)有阻尼孔，阻尼孔底部設(shè)有油道，該油道通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，油道用于將油液因壓力突變而析出的氣泡及時排入泵殼體內(nèi)腔，具體結(jié)構(gòu)為:低壓吸油區(qū)兩端分別與三角槽a2、三角槽b8相連通，高壓排油區(qū)兩端分別與三角槽c9、三角槽dll相連通；以低壓吸油區(qū)設(shè)置的三角槽a和對應(yīng)阻尼孔，油道為例說明其結(jié)構(gòu):所述的三角槽a2頂端底部設(shè)有阻尼孔1，阻尼孔I底部設(shè)有油道e5，并通過配流盤本體10圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，油道e5用于將油液因壓力突變而析出的氣泡及時排入泵殼體內(nèi)腔；所述的油道e5由垂直段油道12和水平段油道13組成，水平段油道13通過配流盤本體10圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，垂直段油道12與三角槽a2頂端底部阻尼孔I連通，用于引導(dǎo)吸油腰型窗口 3的油液進入水平段油道13，并排入泵殼體內(nèi)腔，其中垂直段油道12直徑為0.5?1mm，所述的水平段油道13直徑為I?2mm，水平段油道12與配流盤本體10橫軸的夾角為30 ;三角槽b8、三角槽c9及三角槽dll頂端底部均設(shè)有油道，而且各油道均由垂直段油道和水平段油道組成，各段油道直徑與油道e5相同。
[0031]柱塞泵工作時，柱塞腔在吸油腰型窗3吸入油液，由于存在負壓現(xiàn)象，會在吸油口產(chǎn)生氣泡，此時產(chǎn)生的氣泡可以通過油道e5排入殼體內(nèi)腔；另一方面，柱塞腔油由高壓到低壓接通的瞬間，油液會因壓力突變而析出氣泡，如不及時排出，氣泡將被帶入柱塞腔，此氣泡也可以通過油道e5排入殼體內(nèi)腔。當(dāng)柱塞運動到排油腰型窗7時，液體由低壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏?，此時混入油液的氣泡可以通過油道f6排入殼體內(nèi)腔。另一方面，油道e5和油道f6的存在可以降低油液由低壓到高壓突變而產(chǎn)生的壓力沖擊現(xiàn)場，減弱壓力脈動，從而使工作更加平穩(wěn)。
[0032]本實施例中，吸油腰型窗口 3和排油腰型窗口 7分別設(shè)有3個，同時,設(shè)置在4個阻尼孔底部的油道，垂直段油道的直徑為0.5mm，水平段油道直徑為1mm。
[0033]實施例2
[0034]本實施例中，吸油腰型窗口 3和排油腰型窗口 7分別設(shè)有4個，同時,設(shè)置在4個阻尼孔底部的油道，垂直段油道的直徑為0.8_，水平段油道直徑為1.5_，其余同實施例1。
[0035]實施例3
[0036]本實施例中，吸油腰型窗口 3和排油腰型窗口 7分別設(shè)有5個，同時,設(shè)置在4個阻尼孔底部的油道，垂直段油道的直徑為1_，水平段油道直徑為2_，其余同實施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，包括配流盤本體，所述的配流盤本體上設(shè)有互相隔絕的低壓吸油區(qū)和高壓排油區(qū)，所述的低壓吸油區(qū)兩端和高壓排油區(qū)兩端均設(shè)有一與其連通的三角槽，其特征在于，四個三角槽頂端底部均設(shè)有阻尼孔，阻尼孔底部設(shè)有油道，該油道通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，油道用于將油液因壓力突變而析出的氣泡及時排入泵殼體內(nèi)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，其特征在于，所述的油道由垂直段油道和水平段油道組成，所述的水平段油道通過配流盤本體圓柱側(cè)面與泵殼體內(nèi)腔相連通，所述的垂直段油道兩端分別與三角槽頂端底部阻尼孔和水平段油道連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，其特征在于，所述的垂直段油道直徑為0.5?1mm，所述的水平段油道直徑為I?2mm，水平段油道與配流盤本體橫軸的夾角為30°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，其特征在于，所述的低壓吸油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的吸油腰型窗口及加強筋，所述的吸油腰型窗口為至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱塞液壓泵用減震降噪配流盤，其特征在于，所述的高壓排油區(qū)包括弧形凹槽、設(shè)置在弧形凹槽底部的排油腰型窗口及加強筋，所述的排油腰型窗口為至少一個。
【文檔編號】F04B53/00GK103939330SQ201410177519
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】李晶, 訚耀保, 王智勇, 湯何勝 申請人:同濟大學(xué)