一种轴配流双作用柱塞及具有该柱塞的柱塞泵制造技术

本发明专利技术提供了一种轴配流双作用柱塞及具有该柱塞的柱塞泵，该柱塞为中间大两头小的台阶轴，从中间向两侧依次为配流柱、支撑柱、传动扁和紧固部件；所述配流柱的圆柱面为配流面，两端面为作用面；所述配流面周向均布有偶数个配流槽，沿轴对称的两个配流槽为一组，同组配流槽通过均压孔连通；所述同组配流槽通向同侧作用面，相邻的配流槽通向另一侧作用面；所述配流面上配流槽两侧均未导通，分别保留一段圆柱面。该轴配流双作用柱塞的能够形成可靠的弹性支撑油膜、运转稳定、径向压力平衡、装配距离可调，采用本发明专利技术轴配流双作用柱塞的双运动自由度柱塞泵，运转过程冲击振动较小，运转平稳可靠，未发生卡滞现象，效率提高3％。

【技术实现步骤摘要】
一种轴配流双作用柱塞及具有该柱塞的柱塞泵
本专利技术涉及一种轴配流双作用柱塞，特别是涉及一种双运动自由度柱塞泵的轴配流双作用柱塞，属于流体机械技术及应用领域。
技术介绍
双运动自由度柱塞泵是基于双运动自由度流体机械理论设计的新型结构泵，其采用一种轴配流双作用柱塞，通过周向旋转实现传动与配流，通过轴向往复完成吸排油。专利CN107747531A公开的一种柱塞泵中，其柱塞采用开放式的油槽结构，且油槽呈内扩结构，在高压作用下，配流槽棱边容易翘曲，造成柱塞卡滞；由于配流面的不完整，破坏了弹性油膜的稳定性，进而影响泵的稳定运转；同时，同组配流槽相对独立，运转过程中存在由于径向压力不平衡造成的侧偏风险；另外，柱塞通过两端固定的销子孔与其他功能性组件连接，销子孔的距离不可调，距离过大会存在轴向冲击，距离过小，运转阻力过大，效率低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的柱塞泵运行不稳定、径向压力不平衡、装配距离固定等技术问题，本专利技术提供了一种能够形成可靠的弹性支撑油膜、运转稳定、径向压力平衡、装配距离可调的轴配流双作用柱塞，以及具有该柱塞的柱塞泵。为了解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种轴配流双作用柱塞，所述柱塞为中间大两头小的台阶轴，从中间向两侧依次为配流柱、支撑柱、传动扁和紧固部件；所述配流柱的圆柱面为配流面，两端面为作用面；所述配流面周向均布有偶数个配流槽，沿轴对称的两个配流槽为一组，同组配流槽通过均压孔连通，用于平衡柱塞径向压力，防止柱塞发生侧偏卡滞；所述同组配流槽通向同侧作用面，相邻的配流槽通向另一侧作用面；所述配流面上配流槽两侧均未导通，分别保留一段圆柱面，运转过程可形成可靠的弹性支撑油膜，减小摩擦阻力，提高效率。优选的，所述配流槽呈矩形；所述配流槽连通的油口呈扩口形状，用于增大流通面积和减小吸油流速；所述配流槽底沿流路方向上设置有导流圆角，防止出现低能区，减小流阻。优选的，所述配流槽有n个，所述配流槽宽度等于配流柱内接正2n边形的边长；所述配流槽长度小于配流柱长度。优选的，所述配流槽有4～8个；所述配流槽单侧圆柱面宽度不小于2mm。优选的，所述支撑柱为等径光轴，两侧支撑柱的直径相等。优选的，一端传动扁为定位端，长度较短，另一端为调整端，长度较长，其他功能性组件通过传动扁与柱塞连接。优选的，所述紧固部件为螺栓，用于紧固与柱塞连接的其他功能性组件。优选的，功能性组件与定位端的传动扁配合，并通过螺母与同侧定位端螺栓锁紧；另外一侧功能性组件与调整端传动扁配合，并通过螺母的进退使功能性组件在传动扁上移动，进行装配距离调节。功能性组件带动柱塞旋转配流，往复吸压油。优选的，所述柱塞两端紧固螺栓的螺纹旋向与柱塞工作旋转方向相反。本专利技术还提供了具有前述轴配流双作用柱塞的柱塞泵。本专利技术与现有技术相比的有益效果：(1)本专利技术中的柱塞配流面上配流槽两侧具有完整的圆柱面，能有效减小高压作用下油口棱边翘曲，防止柱塞卡滞；同时，完整的圆柱面能够在运转过程中形成可靠的弹性支撑油膜，摩擦损耗小，效率更高。(2)本专利技术中的柱塞同组配流槽通过均压孔连通，在运转过程中可保证径向压力平衡，减少侧偏，稳定性更高。(3)本专利技术中的柱塞与功能性组件的装配距离可调节，可避免运转时卡滞，也可减小运转过程的冲击，可靠性更高。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例提供的一种轴配流双作用柱塞的轴侧示意图；图2为本专利技术具体实施例提供的一种轴配流双作用柱塞的局部剖切图；图3为本专利技术具体实施例提供的一种轴配流双作用柱塞的配流槽示意图；图4为本专利技术具体实施例提供的一种轴配流双作用柱塞的安装示意图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。本专利技术提供的一种轴配流双作用柱塞，如图1、图2所示，柱塞为中间大两头小的台阶轴，从中间向两侧依次为配流柱10、支撑柱20、传动扁(30A、30B)和紧固螺栓40。配流柱10的圆柱面称为配流面10A，两端面称为作用面10B；配流面10A周向均布、且轴对称分布有配流槽11，配流槽11呈矩形状，槽底沿流路方向上设置有导流圆角11A，可以有效防止低能区出现，减小流阻；沿轴对称的两个配流槽11为一组，同组配流槽11通过均压孔12连通，用于平衡柱塞径向压力，防止柱塞100发生侧偏卡滞；同组配流槽11通向同侧作用面10B，相邻的配流槽11通向另一侧作用面10B，配流槽11连通的油口呈扩口形状11B，用于增大流通面积和减小吸油流速。配流面10A上配流槽11两侧均未导通，分别保留一段完整的圆柱面，运转过程可形成可靠的弹性支撑油膜，减小摩擦阻力，提高效率。支撑柱20为等径光轴，两侧支撑柱20的直径相等。传动扁(30A、30B)具有传扭和距离调整两种功能，其中一端传动扁为定位端，长度较短，另一端为调整端，长度较长，其他功能性组件通过传动扁(30A、30B)与柱塞100连接，并传递扭矩。螺栓40用于紧固与柱塞100连接的其他功能性组件。如图3所示，本实施例柱塞的配流柱10直径为30mm，长度L＝28mm。配流槽11为偶数个(n＝2k，k为正整数)，本实施例取4个；配流槽11的宽度a等于配流柱10内接正2n边形的边长，即正8边形的边长a＝2Rsin(π/2n)＝11.48mm，其中R为配流柱的半径；配流槽11长度b小于配流柱10长度L，本实施例中取b＝18mm，配流面11两侧边缘分别具有宽度为5mm完整的圆柱面，保证运转过程可形成可靠的弹性支撑油膜。如图4所示，本实施例中的功能性组件有凸轮200、滚轮400。安装时，一侧凸轮200与定位端的传动扁30A配合，并通过螺母300与同侧定位端螺栓40锁紧；另外一侧凸轮200与调整端的传动扁30B配合，通过旋拧螺母300调节两侧的凸轮200与滚轮400的贴紧程度，实现装配。工作时，柱塞100旋转实现配流和传动，并在凸轮200和滚轮400的引导下往复运动实现吸排油。工作后，若滚轮400或凸轮200磨损造成间隙变大，可通过旋拧螺母300重新调节。优选的，柱塞100两端紧固螺栓40的螺纹旋向与柱塞100工作旋转方向相反，保证工作过程螺母不松脱。优选的，配流槽11单侧完整圆柱面宽度不小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴配流双作用柱塞，其特征在于，所述柱塞为中间大两头小的台阶轴，从中间向两侧依次为配流柱、支撑柱、传动扁和紧固部件；所述配流柱的圆柱面为配流面，两端面为作用面；所述配流面周向均布有偶数个配流槽，沿轴对称的两个配流槽为一组，同组配流槽通过均压孔连通；所述同组配流槽通向同侧作用面，相邻的配流槽通向另一侧作用面；所述配流面上配流槽两侧均未导通，分别保留一段圆柱面。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴配流双作用柱塞，其特征在于，所述柱塞为中间大两头小的台阶轴，从中间向两侧依次为配流柱、支撑柱、传动扁和紧固部件；所述配流柱的圆柱面为配流面，两端面为作用面；所述配流面周向均布有偶数个配流槽，沿轴对称的两个配流槽为一组，同组配流槽通过均压孔连通；所述同组配流槽通向同侧作用面，相邻的配流槽通向另一侧作用面；所述配流面上配流槽两侧均未导通，分别保留一段圆柱面。


2.根据权利要求1所述的轴配流双作用柱塞，其特征在于，所述配流槽呈矩形；所述配流槽连通的油口呈扩口形状；所述配流槽底沿流路方向上设置有导流圆角。


3.根据权利要求1所述的轴配流双作用柱塞，其特征在于，所述配流槽有n个，所述配流槽宽度等于配流柱内接正2n边形的边长；所述配流槽长度小于配流柱长度。


4.根据权利要求1所述的轴配流双作用柱塞，其特征在于，所述配流槽有4～8个；所述配流槽单侧圆柱面宽度不小于2mm。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：潘成剑，王灵锋，黄叶青，张帆，郭帅帅，邵文清，
申请(专利权)人：北京空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11