本实用新型专利技术属于容积泵领域，并具体公开了一种固定间隙回程式高压柱塞水泵，包括泵主体、主轴、预紧组件、斜盘、回程组件和柱塞滑靴组件，泵主体包括依次连接的后端盖、缸体、壳体底座、壳体与轴承座；主轴两端分别与壳体底座和轴承座活动连接，主轴中段加工有斜弯段和斜轴盘，斜轴盘背面与轴承座间安装有推力调心滚子轴承；预紧组件安装在主轴非输入端；斜盘通过角接触球轴承安装在斜弯段上，并通过推力调心滚子轴承安装在斜轴盘斜面上；柱塞滑靴组件包括柱塞部件和滑靴部件，柱塞部件安装在缸体上开设的柱塞腔中，滑靴部件通过回程组件与斜盘接触。本实用新型专利技术能改善现有油水分离式阀配流柱塞泵内的摩擦磨损和热磨损，提高其工作性能和可靠性。能和可靠性。能和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种固定间隙回程式高压柱塞水泵
[0001]本技术属于容积泵领域，更具体地，涉及一种固定间隙回程式高压柱塞水泵。
技术介绍
[0002]轴向柱塞泵是常见的容积泵结构形式之一，它通过斜盘与缸体之间的相对旋转迫使柱塞在缸体柱塞腔内作往复运动，使工作容腔的容积发生周期性变化，并在配流装置的配合下完成对工作介质的吸入和排出。
[0003]在水液压泵应用领域中，由于水的理化特性提高了密封和润滑的难度，因此目前的水压泵主要采用摩擦副摩擦条件相对较好的柱塞泵形式。即便如此，柱塞水压泵中的摩擦副仍然面临严重的磨损问题。在油水分离结构中，尽管滑靴/斜盘摩擦副能够使用矿物油进行润滑，但无法将高压水引入滑靴底端实现静压支撑，这使排水阶段作用于该摩擦副的PV值较大。
[0004]为了克服这个问题，专利CN 200610019925.6中公开了一种缸体相对于泵体固定且主轴上加工有主轴盘结构的轴向柱塞泵，该结构中的斜盘通过轴承可旋转地安装于主轴盘上。该柱塞泵利用斜盘间接驱动柱塞运动，而斜盘不会相对于缸体旋转，因此有效改善了滑靴/斜盘摩擦副的磨损问题。
[0005]但在高速运转时，该柱塞泵所采用的中心弹簧回程装置可能会在惯性力的影响下，无法使滑靴底面始终紧贴斜盘，导致滑靴倾斜、外缘偏磨，甚至脱离斜盘；同时，回程装置的弹簧力作用于各滑靴上，增大了滑靴对斜盘的压力，不利于减小磨损。此外，该柱塞泵中采用的柱塞球头与滑靴之间采用的包球结构会因为柱塞与密封件以及柱塞与缸套之间较大的摩擦力而发生脱靴或松靴现象；柱塞与其球头的一体化结构也制约了柱塞和缸套、球头与滑靴等摩擦副材料的选配；油水分离式水泵中因油腔容积有限，润滑油在粘性摩擦和机械摩擦作用下温升较大，会使摩擦副及动密封产生热磨损。这些因素将会在一定程度上影响水泵的性能和工作可靠性。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种固定间隙回程式高压柱塞水泵，其目的在于，改善现有油水分离式阀配流柱塞泵内的摩擦磨损和热磨损，提高水泵的工作性能、工作稳定性和可靠性。
[0007]为实现上述目的，本技术提出了一种固定间隙回程式高压柱塞水泵，包括泵主体、主轴、预紧组件、斜盘、回程组件和柱塞滑靴组件，其中：
[0008]所述泵主体包括依次连接的后端盖、缸体、壳体底座、壳体与轴承座；
[0009]所述主轴两端分别与所述壳体底座和轴承座活动连接；所述主轴中段加工有斜弯段和斜轴盘，所述斜轴盘背面与所述轴承座之间安装有推力调心滚子轴承；
[0010]所述预紧组件安装在所述主轴的非输入端，用于为斜轴盘背面的推力调心滚子轴承提供预紧力；
[0011]所述斜盘通过角接触球轴承安装在所述斜弯段上，并通过推力调心滚子轴承安装在所述斜轴盘斜面上，且斜盘工作面与斜轴盘斜面保持平行；
[0012]所述回程组件包括回程盘和间隙调整环，所述回程盘固定连接在所述斜盘上，所述间隙调整环安装在所述回程盘和斜盘之间；
[0013]所述柱塞滑靴组件包括柱塞部件和滑靴部件，所述柱塞部件活动安装在缸体上开设的柱塞腔中，所述滑靴部件嵌套安装在所述回程盘和斜盘之间。
[0014]作为进一步优选的，所述滑靴部件包括外滑靴、内滑靴和柱塞球头，其中，所述外滑靴靠近柱塞部件方向的内侧壁面及所述内滑靴的顶部均为球面，所述柱塞球头和内滑靴均安装在所述外滑靴中，且所述内滑靴与所述柱塞球头配合，形成带有球铰的滑靴；该滑靴安装在所述回程盘上周向均布的圆孔内，并与所述斜盘保持接触；所述内滑靴中心开设有通孔以便于油液进入。
[0015]作为进一步优选的，所述外滑靴外侧设有凸缘，该凸缘嵌入在由所述间隙调整环形成的回程盘与斜盘之间的空隙中，该空隙高度比外滑靴的凸缘厚度大0.02mm～0.05mm。
[0016]作为进一步优选的，所述柱塞部件包括柱塞本体、陶瓷柱塞，所述柱塞本体一端通过内螺纹与所述柱塞球头连接，所述陶瓷柱塞套装在所述柱塞本体外侧，并进行轴向固定。
[0017]作为进一步优选的，所述缸体上周向均匀分布有多个柱塞腔，该柱塞腔壁面上依次安装有前导向轴承、柱塞密封组件和后导向轴承；所述柱塞部件通过所述前导向轴承和后导向轴承安装在柱塞腔内，并可沿轴向滑动；所述陶瓷柱塞的外表面与柱塞密封组件中的密封圈接触，将泵主体内部空间分隔为工作介质腔和润滑油腔。
[0018]作为进一步优选的，还包括吸入阀组件和压出阀组件，所述后端盖上开设有泵入口和泵出口；所述吸入阀组件安装在所述泵入口与所述柱塞腔间的流道内，所述压出阀组件安装于所述柱塞腔与所述泵出口间的流道内，从而将工作介质腔依次分隔为低压腔、工作容腔和高压腔。
[0019]作为进一步优选的，所述吸入阀组件包括吸入阀阀座、吸入阀阀套和吸入阀阀芯，其中，所述吸入阀阀套内壁加工有阶梯孔，所述吸入阀阀芯安装在该阶梯孔中的大直径孔腔内，且吸入阀阀芯一端被吸入阀弹簧压在所述吸入阀阀座上；所述吸入阀阀套中部开设有窗口，该窗口与所述柱塞腔连通，同时吸入阀阀套的阶梯孔与所述泵入口连通。
[0020]作为进一步优选的，所述阶梯孔中的大直径孔腔的直径大于所述吸入阀阀芯的外径，且安装有吸入阀弹簧一侧的吸入阀阀芯端面与所述阶梯孔之间的距离大于额定工况下吸入阀阀芯的最大开度。
[0021]作为进一步优选的，所述预紧组件包括中心预紧弹簧、中心弹簧座和钢球，其中，所述中心预紧弹簧、中心弹簧座由内向外安装在缸体中心盲孔内；所述钢球安装在所述主轴的非输入端，并与所述中心弹簧座接触。
[0022]作为进一步优选的，还包括冷却组件，该冷却组件包括依次连接的阻尼螺塞、输水管路、散热铜盘管和排水管路，其中，所述阻尼螺塞安装在泵出口处，其上开设有阻尼孔，使泵出口流道与所述输水管路联通；所述散热铜盘管浸于润滑油腔的油液中。
[0023]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
[0024]1.本技术采用了固定间隙回程机构，解决了滑靴在柱塞回程过程中过度倾斜
甚至脱离斜盘的问题，也避免了弹簧回程结构对滑靴/斜盘摩擦副产生额外的压力，减轻了滑靴/斜盘摩擦副的磨损，延长了水泵使用寿命，减少了运行时的振动和噪声。
[0025]2.本技术采用的主轴预紧组件和连接斜盘与主轴的角接触球轴承分别为斜轴盘背面及斜面上的推力调心滚子轴承提供了预紧力，替代了中心弹簧回程机构的对应功能，使结构更加简单紧凑。此外，避免了中心弹簧回程装置的球铰摩擦副所产生的生产加工成本、摩擦发热及磨损，改善了水泵工作条件，提高了水泵效率。
[0026]3.当水泵工作压力较高使主轴发生轻微弯曲时，推力调心滚子轴承和角接触球轴承具有的调心作用能够保持斜盘工作面与斜轴盘斜面平行，提高了水泵的可靠性和稳定性。
[0027]4.组合式滑靴结构使滑靴无需采用包球工艺，因而可采用高强度、耐磨性好的材料制作，避免了回程作用力过大导致柱塞球头与滑靴脱落的问题，提高了水泵的工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固定间隙回程式高压柱塞水泵，其特征在于，包括泵主体、主轴(16)、预紧组件、斜盘(21)、回程组件和柱塞滑靴组件，其中：所述泵主体包括依次连接的后端盖(4)、缸体(5)、壳体底座(10)、壳体(12)与轴承座(14)；所述主轴(16)两端分别与所述壳体底座(10)和轴承座(14)活动连接；所述主轴(16)中段加工有斜弯段和斜轴盘，所述斜轴盘背面与所述轴承座(14)之间安装有推力调心滚子轴承；所述预紧组件安装在所述主轴(16)的非输入端，用于为斜轴盘背面的推力调心滚子轴承提供预紧力；所述斜盘(21)通过角接触球轴承(18)安装在所述斜弯段上，并通过推力调心滚子轴承安装在所述斜轴盘斜面上，且斜盘(21)工作面与斜轴盘斜面保持平行；所述回程组件包括回程盘(23)和间隙调整环(22)，所述回程盘(23)固定连接在所述斜盘(21)上，所述间隙调整环(22)安装在所述回程盘(23)和斜盘(21)之间；所述柱塞滑靴组件包括柱塞部件和滑靴部件，所述柱塞部件活动安装在缸体(5)上开设的柱塞腔中，所述滑靴部件嵌套安装在所述回程盘(23)和斜盘(21)之间。2.如权利要求1所述的固定间隙回程式高压柱塞水泵，其特征在于，所述滑靴部件包括外滑靴(41)、内滑靴(42)和柱塞球头(40)，其中，所述外滑靴(41)靠近柱塞部件方向的内侧壁面及所述内滑靴(42)的顶部均为球面，所述柱塞球头(40)和内滑靴(42)均安装在所述外滑靴(41)中，且所述内滑靴(42)与所述柱塞球头(40)配合，形成带有球铰的滑靴；该滑靴安装在所述回程盘(23)上周向均布的圆孔内，并与所述斜盘(21)保持接触；所述内滑靴(42)中心开设有通孔以便于油液进入。3.如权利要求2所述的固定间隙回程式高压柱塞水泵，其特征在于，所述外滑靴(41)外侧设有凸缘，该凸缘嵌入在由所述间隙调整环(22)形成的回程盘(23)与斜盘(21)之间的空隙中，该空隙高度比外滑靴(41)的凸缘厚度大0.02mm～0.05mm。4.如权利要求2所述的固定间隙回程式高压柱塞水泵，其特征在于，所述柱塞部件包括柱塞本体(38)、陶瓷柱塞(39)，所述柱塞本体(38)一端通过内螺纹与所述柱塞球头(40)连接，所述陶瓷柱塞(39)套装在所述柱塞本体(38)外侧，并进行轴向固定。5.如权利要求4所述的固定间隙回程式高压柱塞水泵，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺小峰，余威，李银，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：
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