径向力平衡式单作用定量叶片泵制造技术

由于本发明专利技术所特有的同轴三联泵的结构形式，故可保证轴承所受径向液压载荷完全平衡．此外，由四块配流盘和两个配流盘座来完成三个泵之间的高、低压油的正常导通，并形成四个密封式偏心压力腔，可使配流盘所受轴向液压反推力和压紧力作用中心基本重合，并能自动补偿配流盘端面与转子间的轴向间隙．这种泵具有加工容易、寿命长、单位功率重量比大、脉动小等优点，可用作定量泵液压系统的动力元件．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术为一种单作用定量叶片泵，特别是一种径向力可平衡的单作用定量叶片泵。目前在液压系统中广泛使用的叶片泵，主要有单作用式和双作用式两大类。单作用叶片泵，定子内曲面为正园曲面，加工容易。在整个工作过程中，叶片的运动平滑，所受液压力基本平衡，与定子的磨损较小。但由于轴承必须承受很大的径向液压力，使得其寿命缩短、噪音增加、机械效率下降，影响进一步提高其工作压力。而双作用叶片泵的径向液压力虽然是平衡的，但又因定子曲线加工复杂、叶片受力不平衡且压力角变化大，使得叶片与定子的磨损情况严重。尤其是在定子内曲面加工精度不高时，叶片更易在异形曲面交接处产生“冲击”或“脱空”现象，从而引起磨损加剧、噪音增大等问题。本专利技术的目的旨在产生一种既能够充分发挥现有单作用叶片泵的长处又能完全解决轴承所受不平衡径向液压力问题这样一种单作用定量叶片泵。专利技术是这样实现的将一根传动轴、三组厚薄不同的转子、叶片、定子和四块配流盘、两块侧板〔13〕、〔13′〕两个配流盘座等零件安置于一个泵体内。或者说，将几何尺寸为一大两小的三个单作用定量叶片泵的主要零件放置于一个泵体内，构成一个特殊结构形式的同轴三联定量叶片泵。径向液压力完全平衡的关键在于两个小泵〔B2〕、〔B2′〕所受的径向液压力〔F2〕、〔F2′〕相等且其矢量和与大泵〔B1〕所受的径向液压力〔F1〕等值反向;两个小泵的主要零件对称安置于大泵的两侧;两个小泵的定子内园中心相对于轴线的偏心方向与大泵定子内园中心相对于轴线的偏心方向反向一百八十度。这样，当传动轴驱动三个转子转动时，两个小泵的高压排油区与低压吸油区位置恰好与大泵的反向一百八十度，亦即由两个小泵排油区产生的径向液压力正好同大泵排油区产生的径向液压力大小相等、方向相反，从而实现了轴承所受径向液压力的完全平衡。由于三个泵的高压排油口和低压吸油口始终分别相通，所以不管系统压力如何变化，都可保证轴承所受径向液压力为零。径向液压力的平衡原理如图一所示。本专利技术的特点是将几何尺寸为一大两小的三个单作用定量叶片泵的主要零件及附件按一定的配置方式安装于一个泵体内，利用四块配流盘及两个配流盘座来完成三个泵的配流并实现三个泵之间的高、低压油的油路导通。为保证泵的吸油性能，大泵采用两块配流盘，为双面配流方式，两个小泵分别有一块配流盘和一块侧板，为单面配流方式。在每个配流盘背面与配流盘座之间设置了密封式偏心压力腔，配流盘可相对于配流盘座作足够的轴向位移，以平衡由排油区产生的、作用于配流盘端面的偏心轴向液压推力和补偿轴向间隙。因为一块配流盘座的两面分别与大泵的一块配流盘和小泵的配流盘一起构成两个密封式偏心压力腔，而大泵和小泵的吸、排油区均反向一百八十度，所以配流盘座两面的两个偏心压力区域的重心位置是分别位于轴线两侧的。为沟通大泵和小泵之间的高、低压油，在配流盘座上分别设有两条高压腰形油槽、两条低压腰形油槽、一个高压油轴向通孔和一个低压油轴向通孔。为增加过流面积，在配流盘的一面(非配流端面)的相应位置上也开设了腰形油槽。配流盘座和配流盘之间的密封式偏心压力腔是这样形成的即在配流盘座的两面各有一凸出的偏心压力区域〔X〕、〔X′〕，(两个偏心压力区域的重心位置是位于轴线两侧的)，将其装入两边配流盘相应位置上凹下的偏心区域〔Y〕、〔Y′〕，在两者的配合处装入O型密封圈〔14〕、〔15〕。本专利技术的特点在于既充分保持了单作用叶片泵定子内曲面加工容易、叶片受力平衡这一优点，又完全解决了其径向液压力不平衡这一关键问题。据此，可大大延长泵的寿命，降低机械噪音，提高机械效率及工作压力。又因本专利技术结构紧凑，故还可增大单位功率重量比，节约原材料和安装空间。此外，如采用三个泵之间有一定相位差的配置方式，还可大大减小其流量脉动率。专利技术的具体结构由以下的实施例及其附图二、附图三给出。附图二为根据本专利技术提出的径向力平衡式单作用定量叶片泵结构的主剖视图。下面结合图二、图三详细说明依据本专利技术提出的泵结构及工作原理。当传动轴〔1〕驱动一大两小三个转子〔5〕、〔2〕、〔2′〕及叶片〔11〕、〔12〕、〔12′〕一起按一定方向旋转时，低压油通过设在泵体〔7〕上的吸油口〔0〕、两个配流盘座〔9〕、〔9′〕、四块配流盘〔8〕、〔8′〕、〔10〕、〔10′〕上的相应孔道分别进入三个泵的吸油区。从三个泵排油区排出的高压油，仍然通过上述四块配流盘、两个配流盘座上的孔〔B〕、〔B′〕流至泵体上的排油口〔P〕。现在结合图三具体说明油的通道和轴向液压力的平衡情况。考虑到两边结构的对称性，仅以图二中右半部份说明之。图三中的(a)、(b)、(c)三个分图分别表示配流盘〔10′〕、配流盘座〔9′〕、配流盘〔8′〕的剖视图和左、右视图。先说明低压油的导通情况当泵工作时，低压油从吸油口〔0〕进入配流盘座〔9′〕上的〔A〕孔，一部份通过配流盘〔10′〕上的〔A〕孔进入大泵吸油区及叶片根部油槽，一部份经由腰形槽〔A〕流至设在配流盘座〔9′〕上的低压油轴向通孔〔C〕及腰形槽〔C〕，再经由设在配流盘〔8′〕上的通孔〔D〕进入小泵吸油区及叶片根部油槽，从而保证了大、小油泵的同时吸油。大泵排出的高压油，直接经由孔〔B〕至排油口〔P〕。而小泵排出的高压油，先通过配流盘〔8′〕上的孔〔B′〕，开设在密封式偏心压力区内的腰形槽〔D〕以及设在配流盘座〔9′〕上的高压油轴向通孔〔E〕，最后通过腰形槽〔E〕及孔〔B〕流至排油口〔P〕。四块配流盘〔8〕、〔8′〕、〔10〕、〔10′〕与两个配流盘座〔9〕、〔9′〕组成的，可作相对轴向位移的四个密封式偏心压力腔，可以使配流盘配流端面所承受的偏心轴向液压反推力中心与压力腔产生的压紧力中心接近重合。调整偏心压力腔的面积和方位，可使偏心轴向液压反推力对配流盘产生的倾翻力矩大大减小直至为零。同时，因配流盘受背压而产生的弹性变形可保证配流盘配流端面与转子端面间的适当间隙并可补偿轴向间隙。O型圈〔4〕、〔4′〕的主要作用之一是产生轴向预压紧力，以消除配流盘与定子之间的初始轴向间隙，保证泵在刚起动时各配流盘端面与定子间的可靠接触。O型圈〔14〕、〔15〕的作用是保证由配流盘与配流盘座形成的偏心压力腔同低压油之间的密封。本文档来自技高网...

【技术保护点】
单作用定量叶片泵，特别是径向液压力可平衡的单作用定量叶片泵，该泵由泵体［７］、传动轴［１］，三个转子［２］、［２′］、［５］。三个偏心的定子［３］、［３′］、［６］。四块配流盘［８］、［８′］、［１０］、［１０′］，两块侧板［１３］、［１３′］，两个配流盘座［９］、［９′］，三组叶片［１２］、［１２′］、［１１］等零件组成，其特征在于：ａ、三个几何尺寸为一大两小的定量叶片泵的主要零件，按一定的方式安装于一个泵体内，构成一个只有一个吸油口和一个排油口的三联定量叶片泵。ｂ 、两个小泵［Ｂ↓〔２〕］、［Ｂ↓〔２〕′］所受的径向液压力［Ｆ↓〔２〕］、［Ｆ↓〔２〕′］相等，且其矢量和与大泵［Ｂ↓〔１〕］所受的径向液压力［Ｆ↓〔１〕］等值反向。ｃ、大泵的定子内园中心相对于轴线的偏心方向与两个小泵的定子内园中心相对 于轴线的偏心方向反向一百八十度。两个小泵的主要零件对称地分布于大泵的两侧，三个泵的吸、排油口始终分别相通。从而保证在任何情况下，由三个泵产生的径向液压力大小相等，方向相反，对轴承的合力及合力矩均为零。

【技术特征摘要】
1.单作用定量叶片泵，特别是径向液压力可平衡的单作用定量叶片泵，该泵由泵体[7]、传动轴[1]，三个转子[2]、[2’]、[5]，三个偏心的定子[3]、[3’]、[6]，四块配流盘[8]、[8’]、[10]、[10’]，两块侧板[13]、[13’]，两个配流盘座[9]、[9’]，三组叶片[12]、[12’]、[11]等零件组成，其特征在于a、三个几何尺寸为一大两小的定量叶片泵的主要零件，按一定的方式安装于一个泵体内，构成一个只有一个吸油口和一个排油口的三联定量叶片泵。b、两个小泵[B2]、[B2’]所受的径向液压力[F2]、[F2’]相等，且其矢量和与大泵[B1]所受的径向液压力[F1]等值反向。c、大泵的定子内园中心相对于轴线的偏心方向与两个小泵的定子内园中心相对于轴线的偏心方向反向一百八十度。两个小泵的主要零件对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜长春，
申请(专利权)人：杜长春，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]