一种抗污染斜盘式柱塞泵及其使用方法

技术领域

本发明属于液压系统元件技术领域，具体涉及一种抗污染斜盘式柱塞泵及其使用方法。

背景技术

柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等诸多优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合。然而，液压系统和元件的性能、寿命及可靠性往往受各种污染的影响而有所降低，当系统油液的污染度控制在较高的要求范围时，柱塞泵的失效还与自身的设计相关，主要表现为摩擦副的污染磨损，从而导致其容积效率急剧下降直至丧失工作性能。随着柱塞泵向高压、高速、高精度方向的发展，油液污染对柱塞泵工作可靠性及寿命的影响愈显突出，因此，通过对泵体结构的优化设计，研发一种抗污染斜盘式柱塞泵意义重大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种抗污染斜盘式柱塞泵及其使用方法，克服了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种抗污染斜盘式柱塞泵，包括壳体、主轴、调节机构、驱动盘、压盘柱塞机构、压盘座、缸体和后盖组件，壳体、缸体和后盖组件依次固定连接，所述主轴、调节机构、驱动盘、压盘柱塞机构和压盘座设置于壳体和缸体组成的腔体内，并且主轴一端穿出壳体与动力源连接，主轴另一端依次穿过调节机构、驱动盘、压盘柱塞机构和压盘座并与缸体中心的第二轴承配合，其中主轴与驱动盘啮合，所述压盘柱塞机构的一端与驱动盘面接触，压盘柱塞机构另一端设置于缸体内。

优选的，所述主轴左端设置有花键，中部设置有球面外齿，所述花键穿出壳体与动力源连接，球面外齿与驱动盘啮合，所述主轴左侧与壳体之间套装有第一轴承，主轴右侧与缸体之间套装有第二轴承。

优选的，所述驱动盘为圆盘结构，其两侧的端面上设置有八个月牙形油槽，所述驱动盘中心位置开设有柱面内齿，柱面内齿与主轴的球面外齿啮合。

优选的，所述压盘柱塞机构由压盘、滑靴、柱塞、第一钢球、第一弹簧、第一阀座组成，滑靴、柱塞、第一钢球、第一弹簧和第一阀座成套配置，滑靴与柱塞的球头相连并安装于压盘内，柱塞的另一端为中空圆柱结构，第一钢球、第一弹簧、第一阀座依次安装于中空结构中形成前侧单向阀。

优选的，所述压盘为双层结构，其中压盘左端为盘状环形结构并与驱动盘面接触，压盘右端为均布八个滑靴安装孔的盘状环形结构，且中间开孔处设置有球形凹面，球形凹面与压盘座球面配合。

优选的，所述滑靴一端穿过滑靴安装孔，滑靴另一端通过设置的球头安装槽与柱塞的球头连接，柱塞的另一端为中空圆柱结构，第一钢球设置于中空圆柱结构内部靠近球头的一侧，第一阀座设置于中空圆柱结构内部远离球头的一侧，第一弹簧设置于第一钢球和第一阀座之间，所述中空圆柱结构靠近球头一侧设置有过油孔。

优选的，所述压盘座由球帽、第二弹簧、轴套组成，球帽与球形凹面球面配合，并且球帽、第二弹簧、轴套依次安装在主轴上。

优选的，所述后盖组件由第二阀座、第二钢球、第三弹簧、阀套和后盖组成，其中第二阀座、第二钢球、第三弹簧、阀套成套配置，所述后盖中心位置设置有出油口，后盖沿周向设置有八个轴向单向阀安装孔，出油口与单向阀安装孔连通；所述第二阀座、第二钢球、第三弹簧、阀套的数量与单向阀安装孔的数量相同，并依次安装在阀套内构成后侧单向阀，后侧单向阀安装在后盖的单向阀安装孔内，后盖通过螺栓与缸体和壳体固定连接。

优选的，所述缸体沿周向设置有八个轴向柱塞孔，压盘柱塞机构的八个柱塞分别安装于八个柱塞孔内，八个柱塞孔的另一侧与后盖组件的八个后侧单向阀一一对应，所述缸体与壳体径向连接处的周向设置有油槽，油槽与壳体侧壁设置的吸油口密闭连通，所述油槽分别通过连通孔与八个柱塞孔连通。

优选的，一种如上所述的抗污染斜盘式柱塞泵的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：控制调节机构转动某一个角度，主轴带动驱动盘转动，压盘柱塞机构不随驱动盘转动，驱动盘对压盘柱塞机构产生周期性的挤压作用，柱塞产生往复运动，从壳体的吸油口进入的油液，通过油槽进入柱塞孔，然后通过柱塞内的前侧单向阀、后盖组件内的后侧单向阀不断被加压从出油口流出；

步骤2：当调节机构处于垂直零位时，主轴带动驱动盘转动，驱动盘与压盘柱塞机构之间没有相互作用，柱塞不工作，此时流量输出为零。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明通过驱动盘间接作用于压盘柱塞机构，压盘柱塞机构的滑靴和柱塞不再随主轴高速转动，因此有效改善了滑靴和柱塞的受力及磨损条件，不仅提高了滑靴和柱塞等重要组件的寿命，而且有利于降低泵体自身元件摩擦副的污染磨损对系统的污染影响，提高了柱塞泵工作可靠性；

（2）本发明驱动盘设置于调节机构和压盘柱塞机构之间，当调节机构处于垂直零位时，驱动盘与压盘柱塞机构之间没有相互作用，柱塞不工作，当调节机构转动某一个角度时，驱动盘在转动时对压盘柱塞机构产生周期性的挤压作用，柱塞产生往复运动，通过将驱动盘倾斜转动，使压盘柱塞机构往复运动，大大避免了各构件之间的摩擦，大大降低了摩擦副的污染磨损；

（3）本发明驱动盘为圆盘结构，增大了驱动盘与压盘柱塞机构的接触面积，驱动盘两侧的端面上设置有八个月牙形油槽，通过设置在其端面上的月牙形油槽进行吸油、储油及润滑作用；

（4）本发明主轴上设置有球面外齿，驱动盘中心位置开设的内孔设置有向内凹陷的弧形内齿，主轴上的球面外齿与弧形内齿相互啮合，并且由于驱动盘设置的向内凹陷的弧形内齿可绕球面外齿轻松转动某一个角度，使驱动盘方便倾斜。

附图说明

图1、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的爆炸图；

图2、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的剖视结构示意图；

图3、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的主轴和驱动盘结构示意图；

图4、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的压盘柱塞机构结构示意图；

图5、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的压盘座结构示意图

图6、本发明一种抗污染斜盘式柱塞泵的后盖组件结构示意图。

附图标记说明

1、壳体，2、第一轴承，3、主轴，4、调节机构，5、驱动盘，6、压盘柱塞机构，7、压盘座，8、缸体，9、后盖组件，10、螺栓，11、压盘，12、滑靴，13、柱塞，14、第一钢球，15、第一弹簧，16、第一阀座，17、球帽，18、第二弹簧，19、轴套，20、第二阀座，21、第三弹簧，22、阀套，23、后盖，24、第二轴承，25、第二钢球；

3-1、花键，3-2、球面外齿；

5-1、月牙形油槽，5-2、柱面内齿；

8-1、柱塞孔，8-2、油槽，8-3、连通孔；

11-1、球形凹面，11-2、滑靴安装孔；

13-1、球头，13-2、过油孔；

23-1、出油口，23-2、单向阀安装孔。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1、2所示，本发明公开了一种抗污染斜盘式柱塞泵，包括壳体1、主轴3、调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6、压盘座7、缸体8和后盖组件9，壳体1、缸体8和后盖组件9依次固定连接，所述主轴3、调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6和压盘座7设置于壳体1和缸体8组成的腔体内，并且主轴3一端穿出壳体1与动力源连接，主轴3另一端依次穿过调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6和压盘座7并与缸体8中心的第二轴承24配合，其中主轴3与驱动盘5啮合，所述压盘柱塞机构6的一端与驱动盘5面接触，压盘柱塞机构6另一端设置于缸体8内。

实施例2

如图1、3所示，优选的，所述主轴3左端设置有花键3-1，中部设置有球面外齿3-2，所述花键3-1穿出壳体1与动力源连接，球面外齿3-2与驱动盘5啮合，所述主轴3左侧与壳体1之间套装有第一轴承2，主轴3右侧与缸体8之间套装有第二轴承24。

如图3所示，优选的，所述驱动盘5为圆盘结构，其两侧的端面上设置有八个月牙形油槽5-1，所述驱动盘5中心位置开设有柱面内齿5-2，柱面内齿5-2与主轴3的球面外齿3-2啮合。

在驱动盘5的转动过程中，通过设置在其端面上的月牙形油槽5-1进行吸油、储油及润滑。

实施例3

如图4所示，优选的，所述压盘柱塞机构6由压盘11、滑靴12、柱塞13、第一钢球14、第一弹簧15、第一阀座16组成，滑靴12、柱塞13、第一钢球14、第一弹簧15和第一阀座16成套配置，滑靴12与柱塞13的球头13-1相连并安装于压盘11内，柱塞13的另一端为中空圆柱结构，第一钢球14、第一弹簧15、第一阀座16依次安装于中空结构中形成前侧单向阀。

如图4所示，优选的，所述压盘11为双层结构，其中压盘11左端为盘状环形结构并与驱动盘5面接触，压盘11右端为均布八个滑靴安装孔11-2的盘状环形结构，且中间开孔处设置有球形凹面11-1，球形凹面11-1与压盘座7球面配合。

如图4所示，优选的，所述滑靴12一端穿过滑靴安装孔11-2，滑靴12另一端通过设置的球头安装槽12-1与柱塞13的球头13-1连接，柱塞13的另一端为中空圆柱结构，第一钢球14设置于中空圆柱结构内部靠近球头13-1的一侧，第一阀座16设置于中空圆柱结构内部远离球头13-1的一侧，第一弹簧15设置于第一钢球14和第一阀座16之间，所述中空圆柱结构靠近球头13-1一侧设置有过油孔13-2。

油液只能从过油孔13-2进入到中空圆柱结构内，不能从过油孔13-2再出去，使油液单方向流动。

实施例4

如图5所示，优选的，所述压盘座7由球帽17、第二弹簧18、轴套19组成，球帽17与球形凹面11-1球面配合，并且球帽17、第二弹簧18、轴套19依次安装在主轴3上。

所述球帽17与压盘柱塞机构6的球形凹面11-1球面配合，由于球帽17为半圆形，因此压盘柱塞机构6在被驱动盘5挤压时，也可倾斜一定角度。

如图6所示，优选的，所述后盖组件9由第二阀座20、第二钢球25、第三弹簧21、阀套22和后盖23组成，其中第二阀座20、第二钢球25、第三弹簧21、阀套22成套配置，所述后盖23中心位置设置有出油口23-1，后盖23沿周向设置有八个轴向单向阀安装孔23-2，出油口23-1与单向阀安装孔23-2连通；所述第二阀座20、第二钢球25、第三弹簧21、阀套22的数量与单向阀安装孔23-2的数量相同，并依次安装在阀套22内构成后侧单向阀，后侧单向阀安装在后盖23的单向阀安装孔23-2内，后盖23通过螺栓10与缸体8和壳体1固定连接。

油液只能从单向阀安装孔23-2进入到阀套22内，不能再流向单向阀安装孔23-2，使油液单方向流动。

实施例5

如图1、2所示，优选的，所述缸体8沿周向设置有八个轴向柱塞安装孔8-1，压盘柱塞机构6的八个柱塞13分别安装于八个柱塞安装孔8-1内，八个柱塞安装孔8-1的另一侧与后盖组件9的八个后侧单向阀一一对应，所述缸体8与壳体1径向连接处的周向设置有油槽8-2，油槽8-2与壳体1侧壁设置的吸油口1-1密闭连通，所述油槽8-2分别通过连通孔8-3与八个柱塞安装孔8-1连通。

实施例6

优选的，一种如上所述的抗污染斜盘式柱塞泵的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：控制调节机构4转动某一个角度，主轴3带动驱动盘5转动，压盘柱塞机构6不随驱动盘5转动，驱动盘5对压盘柱塞机构6产生周期性的挤压作用，柱塞13产生往复运动，从壳体1的吸油口1-1进入的油液，通过油槽8-2进入柱塞孔8-1，然后通过柱塞13内的前侧单向阀、后盖组件9内的后侧单向阀不断被加压从出油口23-1流出；

步骤2：当调节机构4处于垂直零位时，主轴3带动驱动盘5转动，驱动盘5与压盘柱塞机构6之间没有相互作用，柱塞13不工作，此时流量输出为零。

所述调节机构4为现有机构，常规柱塞泵中即使用该调节机构4。

本发明的工作原理如下：

本发明包括壳体1、主轴3、调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6、压盘座7、缸体8和后盖组件9，主轴3、调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6和压盘座7设置于壳体1和缸体8组成的腔体内，并且主轴3的花键3-1穿出壳体1与动力源连接，主轴3另一端依次穿过调节机构4、驱动盘5、压盘柱塞机构6和压盘座7并与缸体8中心接触，其中主轴3与驱动盘5啮合，所述压盘柱塞机构6一端与驱动盘5相接触，压盘柱塞机构6另一端设置于缸体8内，压盘柱塞机构6的柱塞13一一穿过和缸体8的多个柱塞孔8-1与后盖组件9的多个后侧单向阀一一对应，形成两侧设置单向阀的油缸，当需要工作时，控制调节机构4转动某一个角度，使驱动盘5倾斜，通过动力源带动主轴3转动，主轴3带动驱动盘5转动，驱动盘5对压盘柱塞机构6产生周期性的挤压作用，柱塞13产生往复运动，油液从壳体1的吸油口1-1进入，接着通过油槽8-2、连通孔8-3进入多个轴向柱塞孔8-1内，由于挤压作用油液从过油孔13-2进入前侧单向阀内，随着油液增多和挤压作用，油液顺着轴向柱塞孔8-1从后侧单向阀流出，接着油液源源不断的从出油口23-1流出。

本发明通过驱动盘间接作用于压盘柱塞机构，压盘柱塞机构的滑靴和柱塞不再随主轴高速转动，因此有效改善了滑靴和柱塞的受力及磨损条件，不仅提高了滑靴和柱塞等重要组件的寿命，而且有利于降低泵体自身元件摩擦副的污染磨损对系统的污染影响，提高了柱塞泵工作可靠性。

本发明驱动盘设置于调节机构和压盘柱塞机构之间，当调节机构处于垂直零位时，驱动盘与压盘柱塞机构之间没有相互作用，柱塞不工作，当调节机构转动某一个角度时，驱动盘在转动时对压盘柱塞机构产生周期性的挤压作用，柱塞产生往复运动，通过将驱动盘倾斜转动，使压盘柱塞机构往复运动，大大避免了各构件之间的摩擦，大大降低了摩擦副的污染磨损。

本发明驱动盘为圆盘结构，增大了驱动盘与压盘柱塞机构的接触面积，驱动盘两侧的端面上设置有八个月牙形油槽，通过设置在其端面上的月牙形油槽进行吸油、储油及润滑作用。

本发明主轴上设置有球面外齿，驱动盘中心位置开设的内孔设置有向内凹陷的弧形内齿，主轴上的球面外齿与弧形内齿相互啮合，并且由于驱动盘设置的向内凹陷的弧形内齿可绕球面外齿轻松转动某一个角度，使驱动盘方便倾斜。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。