本發(fā)明涉及一種柱塞泵的變量結(jié)構(gòu)，特別是航空領(lǐng)域中適用于雙向變排量柱塞泵的同軸同側(cè)緊湊型變量結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著飛機(jī)系統(tǒng)由功率液傳向功率電傳的演變，電靜液作動(dòng)器代替了部分傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)，而電靜液作動(dòng)器中的雙向柱塞泵也呈現(xiàn)向高壓高轉(zhuǎn)速、大功率、高功重比、緊湊輕量化、低壓力脈動(dòng)等方向發(fā)展。電靜液作動(dòng)器中的作動(dòng)筒往復(fù)行程由雙向柱塞泵正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，作動(dòng)筒在不同的負(fù)載壓力下所需雙向柱塞泵的排量不同，其排量變化需要與負(fù)載壓力呈線性關(guān)系。因此，電靜液作動(dòng)器中的雙向柱塞泵需要一種變量結(jié)構(gòu)，在空間資源有限的情況下盡量緊湊輕量，實(shí)現(xiàn)無(wú)論在正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)時(shí)具有相同的變量特性。

傳統(tǒng)的柱塞泵變量結(jié)構(gòu)將增大斜盤傾斜角度和減小斜盤傾斜角度的結(jié)構(gòu)分開安置，分別置于斜盤的上端和下端，即同側(cè)不同軸安置，或同時(shí)置于斜盤的一端但位于斜盤兩側(cè)，即同軸不同側(cè)安置。這樣將占據(jù)較大空間體積，不利于雙向變排量柱塞泵實(shí)現(xiàn)高功重比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于雙向變排量柱塞泵的同軸同側(cè)緊湊型變量結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)排量隨負(fù)載壓力線性變化，且變量特性不隨雙向變排量柱塞泵旋轉(zhuǎn)方向改變而變化，整體結(jié)構(gòu)緊湊且占用空間小。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種適用于雙向變排量柱塞泵的同軸同側(cè)緊湊型變量結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于改變雙向變排量柱塞泵的斜盤的傾斜角度，該結(jié)構(gòu)包括變量閥芯連桿銷、變量閥芯連桿、變量彈簧、變量閥芯、彈簧墊片、變量閥套和螺堵；

所述雙向變排量柱塞泵的殼體上有A口容腔和B口容腔，A口容腔與A口流道連通，B口容腔與B口流道連通，A口流道為雙向變排量柱塞泵的進(jìn)油口時(shí)B口流道為出油口，A口流道為雙向變排量柱塞泵的出油口時(shí)B口流道為進(jìn)油口；

所述斜盤上端加工連桿配合凹槽，連桿配合凹槽兩側(cè)壁上加工形狀大小一致且軸向位置對(duì)應(yīng)的圓頭平鍵槽形通孔，變量閥芯連桿銷依次穿過第一個(gè)圓頭平鍵槽形通孔、變量閥芯連桿上的通孔和第二個(gè)圓頭平鍵槽形通孔，并與兩個(gè)圓頭平鍵槽形通孔內(nèi)壁相切，且與變量閥芯連桿上的通孔鉸接，變量閥芯連桿可隨變量閥芯連桿銷沿圓頭平鍵槽形通孔內(nèi)壁上下滑動(dòng)；

所述變量閥芯連桿銷被軸向限位；

所述變量彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，其一端面與變量閥芯連桿端面緊貼，另一端面與彈簧墊片緊貼，并將彈簧墊片緊壓在殼體內(nèi)凸臺(tái)上；

所述變量閥套外圓與殼體配合，其一側(cè)端面與殼體內(nèi)凸臺(tái)配合，另一側(cè)端面由與殼體螺紋連接的螺堵壓住限位，變量閥套中心的階梯孔由D1內(nèi)徑閥孔、D2內(nèi)徑閥孔、D3內(nèi)徑閥孔組成，變量閥套的A口引油凹槽與A口容腔對(duì)齊，B口引油凹槽與B口容腔對(duì)齊，A口引油凹槽上開有至少一個(gè)A口徑向通孔，B口引油凹槽上開有至少一個(gè)B口徑向通孔，將A口流道和B口流道與變量閥套中心的階梯孔連通。

所述變量閥芯一端和變量閥芯連桿通過螺紋連接，另一端與變量閥套中心的階梯孔配合，變量閥芯有三段不同直徑的外圓，D1外徑閥芯外圓與D1內(nèi)徑閥孔間隙配合，D2外徑閥芯外圓與D2內(nèi)徑閥孔間隙配合，D3外徑閥芯外圓與D3內(nèi)徑閥孔間隙配合，直徑D1小于直徑D2，直徑D2小于直徑D3，且直徑D2的圓形面積減去直徑D1的圓形面積的差值等于直徑D3的圓形面積減去直徑D2的圓形面積的差值，變量閥芯中心開有由徑向通孔與軸向中心孔組成的變量閥芯引油孔，連通了變量閥套末端空腔和殼體內(nèi)空腔。

變量彈簧、變量閥芯和變量閥套同軸安置且均位于斜盤同側(cè)，變量閥芯上D1外徑閥芯外圓距離變量彈簧最近。

進(jìn)一步地，所述斜盤兩側(cè)的耳軸與深溝球軸承內(nèi)圈過盈配合，深溝球軸承外圈與殼體過盈配合，斜盤可繞耳軸軸線擺動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述變量閥芯連桿銷一端有凸臺(tái)限位，另一端有通孔，墊片內(nèi)孔與變量閥芯連桿銷配合，開口銷安裝在通孔中擋住墊片。

進(jìn)一步地，所述變量閥套外圓分布了三段密封圈溝槽，每個(gè)密封圈溝槽內(nèi)安置一個(gè)O形密封圈，每一個(gè)O形密封圈左右兩側(cè)各安置一個(gè)擋圈用以密封A口引油凹槽和B口引油凹槽中的壓力油。

進(jìn)一步地，所述變量閥芯的D1外徑閥芯外圓、D2外徑閥芯外圓、D3外徑閥芯外圓上開有均壓槽。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的適用于雙向變排量柱塞泵的同軸同側(cè)緊湊型變量結(jié)構(gòu)直接將進(jìn)油口和出油口的油液引入變量閥套中，實(shí)現(xiàn)了雙向變排量柱塞泵的排量隨負(fù)載壓力線性變化的變排量機(jī)制，變化幅度由變量彈簧的剛度決定；變量結(jié)構(gòu)十分緊湊，變量彈簧、變量閥芯和變量閥套同軸安置且均位于斜盤同側(cè)，占用空間體積非常??；變量閥套階梯孔的尺寸和變量閥芯三段外圓的尺寸能保證在雙向變排量柱塞泵換向?qū)е逻M(jìn)油口和出油口交換時(shí)，高壓油作用在變量閥芯上的有效面積不發(fā)生變化，即變量特性在雙向變排量柱塞泵正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)相同。

附圖說明

圖1(a)是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1(b)是圖1(a)中I部的局部放大圖。

圖2是本發(fā)明A口流道一側(cè)的剖視圖。

圖3是本發(fā)明B口流道一側(cè)的剖視圖。

圖4是本發(fā)明部分零件爆炸圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的零件或結(jié)構(gòu)，其中：

1—斜盤，1a—圓頭平鍵槽形通孔，1b—耳軸，1c—連桿配合凹槽，2—深溝球軸承，3—變量閥芯連桿銷，4—變量閥芯連桿，5—變量彈簧，6—變量閥芯，6a—D1外徑閥芯外圓，6b—D2外徑閥芯外圓，6c—D3外徑閥芯外圓，6d—變量閥芯引油孔，6e—均壓槽，7—彈簧墊片，8—變量閥套，8a—D1內(nèi)徑閥孔，8b—D2內(nèi)徑閥孔，8c—D3內(nèi)徑閥孔，8d—B口徑向通孔，8e—A口徑向通孔，8f—變量閥套末端空腔，8g—B口引油凹槽，8h—A口引油凹槽，9—O形密封圈，10—擋圈，11—螺堵，12—?dú)んw，12a—?dú)んw內(nèi)凸臺(tái)，12b—A口容腔，12c—B口容腔，12d—B口流道，12e—A口流道，13—開口銷，14—墊片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1至4對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種適用于雙向變排量柱塞泵的同軸同側(cè)緊湊型變量結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于改變雙向變排量柱塞泵的斜盤1的傾斜角度，該結(jié)構(gòu)包括變量閥芯連桿銷3、變量閥芯連桿4、變量彈簧5、變量閥芯6、彈簧墊片7、變量閥套8和螺堵11。

所述雙向變排量柱塞泵的殼體12上有A口容腔12b和B口容腔12c，A口容腔12b與A口流道12e連通，B口容腔12c與B口流道12d連通，A口流道12e為雙向變排量柱塞泵的進(jìn)油口時(shí)B口流道12d為出油口，A口流道12e為雙向變排量柱塞泵的出油口時(shí)B口流道12d為進(jìn)油口。

所述斜盤1上的左右耳軸1b與深溝球軸承2內(nèi)圈過盈配合，深溝球軸承2外圈與殼體12過盈配合，斜盤1可繞耳軸1b軸線擺動(dòng)；斜盤1上端加工連桿配合凹槽1c，連桿配合凹槽1c兩側(cè)壁上加工形狀大小一致且軸向位置對(duì)應(yīng)的圓頭平鍵槽形通孔1a，變量閥芯連桿銷3依次穿過第一個(gè)圓頭平鍵槽形通孔1a、變量閥芯連桿4上的通孔和第二個(gè)圓頭平鍵槽形通孔1a，并與兩個(gè)圓頭平鍵槽形通孔1a內(nèi)壁相切，且與變量閥芯連桿4上的通孔鉸接，變量閥芯連桿4可隨變量閥芯連桿銷3沿圓頭平鍵槽形通孔1a內(nèi)壁上下滑動(dòng)。

所述變量閥芯連桿銷3一端有凸臺(tái)，另一端有通孔，墊片14內(nèi)孔與變量閥芯連桿銷3配合，開口銷13安裝在通孔中擋住墊片14，從而限制了變量閥芯連桿銷3的軸向位移。

所述變量彈簧5始終處于壓縮狀態(tài)，其一端面與變量閥芯連桿4端面緊貼，另一端面與彈簧墊片7緊貼，并將彈簧墊片7緊壓在殼體內(nèi)凸臺(tái)12a上。

所述變量閥套8外圓與殼體12配合，其左側(cè)端面與殼體內(nèi)凸臺(tái)12a配合，右側(cè)端面由與殼體12螺紋連接的螺堵11壓住限位，變量閥套8中心的階梯孔由D1內(nèi)徑閥孔8a、D2內(nèi)徑閥孔8b、D3內(nèi)徑閥孔8c組成，變量閥套8的A口引油凹槽8h與A口容腔12b對(duì)齊，B口引油凹槽8g與B口容腔12c對(duì)齊，A口引油凹槽8h上開有兩個(gè)相互垂直的A口徑向通孔8e，B口引油凹槽8g上開有兩個(gè)相互垂直的B口徑向通孔8d，以此讓雙向變排量柱塞泵的A口流道12e和B口流道12d中的油液流入變量閥套8中心的階梯孔中。

所述變量閥芯6一端和變量閥芯連桿4通過螺紋連接，另一端與變量閥套8中心的階梯孔配合，變量閥芯6有三段不同直徑的外圓，D1外徑閥芯外圓6a與D1內(nèi)徑閥孔8a間隙配合，D2外徑閥芯外圓6b與D2內(nèi)徑閥孔8b間隙配合，D3外徑閥芯外圓6c與D3內(nèi)徑閥孔8c間隙配合，直徑D1小于直徑D2，直徑D2小于直徑D3，且直徑D2的圓形面積減去直徑D1的圓形面積的差值等于直徑D3的圓形面積減去直徑D2的圓形面積的差值，保證了在雙向變排量柱塞泵換向?qū)е逻M(jìn)油口和出油口交換時(shí)，高壓油作用在變量閥芯上的有效面積不發(fā)生變化。變量閥芯6中心開有由徑向通孔與軸向中心孔組成的變量閥芯引油孔6d，連通了變量閥套末端空腔8f和殼體內(nèi)空腔，防止閉死容積產(chǎn)生，使得變量閥芯6在變量閥套8中沿軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)變量閥套末端空腔8f內(nèi)油液可及時(shí)補(bǔ)充或排出。

變量彈簧5、變量閥芯6和變量閥套8同軸安置且均位于斜盤1同側(cè)，變量閥芯6上D1外徑閥芯外圓6a距離變量彈簧5最近，保證了高壓油作用在變量閥芯6上的壓力與變量彈簧5對(duì)變量閥芯連桿4的壓力方向相反，即變量彈簧5始終給斜盤1增大其傾斜角度的壓力，變量閥芯6始終給斜盤1減小其傾斜角度的拉力。

雙向變排量柱塞泵在沒有工作的狀態(tài)下，斜盤1由于變量彈簧5的預(yù)壓縮量產(chǎn)生的壓力處于最大傾斜角度位置，變量閥芯6處于最大伸出狀態(tài)。雙向變排量柱塞泵正轉(zhuǎn)時(shí)，A口流道12e為進(jìn)油口，B口流道12d為出油口，B口流道12d中的高壓油流入B口容腔12c，再通過變量閥套8上的B口引油凹槽8g和B口徑向通孔8d流入變量閥套8中心的階梯孔中，作用于變量閥芯6的階梯端面上。雙向變排量柱塞泵反轉(zhuǎn)時(shí)，A口流道12e為出油口，B口流道12d為進(jìn)油口，A口流道12e中的高壓油流入A口容腔12b，再通過變量閥套8上的A口引油凹槽8h和A口徑向通孔8e流入變量閥套8中心的階梯孔中，作用于變量閥芯6的階梯端面上。出油口高壓油作用于變量閥芯6上的作用力通過變量閥芯連桿4、變量閥芯連桿銷3傳遞到斜盤1。

當(dāng)負(fù)載壓力升高，即出油口壓力升高時(shí)，作用于變量閥芯6上的壓力增大且大于變量彈簧5對(duì)斜盤1產(chǎn)生的壓力，于是變量閥芯6在高壓油液的推動(dòng)下拉斜盤1向其傾斜角度減小的方向運(yùn)動(dòng)，而變量彈簧5則相應(yīng)地增大壓縮量，對(duì)斜盤產(chǎn)生更大的壓力以平衡變量閥芯6產(chǎn)生的拉力。平衡時(shí)斜盤的傾斜角度減小，雙向變排量柱塞泵的排量減小。當(dāng)負(fù)載壓力降低，即出油口壓力降低時(shí)，作用于變量閥芯6上的壓力減小且小于變量彈簧5對(duì)斜盤1產(chǎn)生的壓力，于是變量彈簧5推動(dòng)變量閥芯連桿4，壓斜盤1向其傾斜角度增大的方向運(yùn)動(dòng)，變量閥芯6也被拉出更多伸長(zhǎng)量，相應(yīng)地變量彈簧5壓縮量減小，對(duì)斜盤產(chǎn)生更小的壓力以平衡變量閥芯6產(chǎn)生的拉力。平衡時(shí)斜盤的傾斜角度增大，雙向變排量柱塞泵的排量增大。綜上所述，該變量結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了雙向變排量柱塞泵的排量隨負(fù)載壓力線性變化的變排量機(jī)制，變化幅度由變量彈簧5的剛度決定，且變量特性在雙向變排量柱塞泵正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)相同。

所述變量閥套8外圓分布了三段密封圈溝槽，每個(gè)密封圈溝槽內(nèi)安置一個(gè)O形密封圈9，每一個(gè)O形密封圈9左右兩側(cè)各安置一個(gè)擋圈10用以密封A口引油凹槽8h和B口引油凹槽8g中的壓力油。

所述變量閥芯6的D1外徑閥芯外圓6a、D2外徑閥芯外圓6b、D3外徑閥芯外圓6c上開有均壓槽6e，促進(jìn)變量閥芯6在工作時(shí)與變量閥套8中心孔軸線更好的同軸，避免其大幅度傾斜。