液压叶片泵泵芯、液压叶片泵、液压泵站和液压传动系统技术方案

本发明专利技术涉及液压传动技术领域,本发明专利技术公开了一种叶片泵泵芯：在旋转零件中设有使叶片头部两修正角间的中间部分同该叶片所对应的槽底腔间设有槽底腔平衡配液通道，另对应叶片的前后两侧容积室分别与对应的槽底腔之间在旋转零件中设有由该叶片所处的圆周位置决定该叶片的前后两侧容积室各自与对应的槽底腔连通与否的槽底腔间歇配液通道；工作中，槽底腔平衡配液通道配合槽底腔间歇配液通道使槽底腔获得区段性的优化配液，从而改善了由液力产生的叶片头部与定子内表面的接触工况；本发明专利技术还公开了具有上述泵芯的液压子母叶片泵、具有上述泵的液压泵站及液压传动系统；上述泵提高了工作压力且各项性能可靠，还可利用现有工艺和设备生产。和设备生产。和设备生产。

【技术实现步骤摘要】
液压叶片泵泵芯、液压叶片泵、液压泵站和液压传动系统


[0001]本专利技术属于液压传动
，尤其涉及一种液压叶片泵的泵芯、装有上述泵芯的液压叶片泵、装有上述液压叶片泵的液压泵站及装有上述液压叶片泵的液压传动系统。

技术介绍

[0002]“叶片泵的核心部件是一组能在滑槽中沿径向伸缩的矩形叶片，它们把前后(左右)端盖和转、定子间形成的环状空间沿圆周分隔成与叶片数量相同的封闭小室(容积室)。”[0003]上述引号里的内容除括号内的文字，摘自机械工业出版社出版的《液压气动技术手册》，第482页。
[0004]要使液压叶片泵能正常工作，泵在运转全过程中必须使各叶片头部(一个修正角)与定子内表面始终保持接触；
[0005]要提高液压叶片泵的工作压力，首先要解决由于泵芯中叶片的头部(修正角)与泵芯中定子的内表面接触应力过大造成的定子内表面因磨损而失效的问题。
[0006]“由于双作用滑道(各作用的定子内表面)的矢径变化梯度比较大，要求在吸油区段(前后两侧容积室同时相联吸入口的共联进液区段中)的叶片具有更大的径向加速度才能确保其外端不脱离滑道(定子内表面)，由于运动摩擦力等的影响，单靠叶片本身的离心力往往无法满足要求，因此这种泵通常都使叶片槽底(槽底腔)通过泵芯的配流盘(端盖)上的环形槽始终与泵的排油腔(排出口)相联，借助液压力使位于吸油区(共联进液区段中)的叶片快速伸出。但是对于工作压力较高的泵来说，引入叶片槽底(槽底腔)的液压力却又显著超过了使叶片伸出所需要的力，造成在此区段中的叶片(头部修正角)与滑道(定子内表面)的接触应力过大，致使摩擦阻力增加，机械效率下降，接触面磨损加剧，在吸油段(共联进液区段)终点附近尤甚，严重时还会因端部所受切线方向的阻力太大而导致叶片外伸部分折断。”[0007]现有一种减压引液方式的叶片泵，(该泵叶片的头部含有一个修正角)“泵的排油腔(排出口将排出压力工作液)经一减压阀(通过设置在泵芯的端盖上分段的弧形配液通道)向吸油区(共联进液区段中)叶片槽底(槽底腔)引油(引入排出压力工作液)。此法有可能达到优化的推力值(使泵的工作压力得到提高)。但减压阀不仅复杂昂贵，而且自身要消耗一部分输出流量，致使容积效率降低(从而使泵的工作压力要进一步提高受到了限制)；而简单的节流槽(没有连续性的对槽底腔实施配液)又难以完全满足压力分布的要求，故现已少用。”[0008]上述两段引号里的内容除括号内的文字，摘自机械工业出版社出版的《液压气动技术手册》，第484页。
[0009]为了使槽底腔得到连续性的且可调整工作液压力的优化配液，减压引液方式的叶片泵在泵芯中设置的槽底腔配液结构存在的缺陷需要改进；要在舍弃复杂昂贵的定值减压阀前提下，工作中可使槽底腔在容积变大中从泵外吸入吸入压力工作液，使槽底腔在容积
缩小中将排出压力工作液排出泵外，液压叶片泵的结构存在的缺陷需要改进。
[0010]采用现有减压引液方式的液压叶片泵的液压泵组，其可利用该泵具有流量脉动小、噪音较低和功率质量比大的独特优势，但受现有液压叶片泵工作压力限制的缺陷，使液压泵组的工作压力得不到进一步提高。
[0011]采用现有减压引液方式的液压叶片泵的液压传动系统，具有上述液压泵组相同的优点和缺陷，使液压系统的工作压力得不到进一步提高。
[0012]为使液压泵组和液压传动系统适应不断向高压、节能、高效、环保方向发展，适应使用低粘度流体或高水基工作介质，它们存在的缺陷需要进一步改进。

技术实现思路

[0013]如上所述，针对现有技术，尤其针对减压引液方式的液压叶片泵的泵芯、液压叶片泵、采用现有液压叶片泵的液压泵站和采用现有液压叶片泵的液压传动系统存在某些缺陷作出的进一步改进。
[0014]本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对减压引液方式的液压叶片泵的泵芯中的叶片槽底腔配液结构存在的缺陷，为了使泵芯中的各槽底腔在作用周期中可配置到区段性优化压力的工作液，使每个叶片头部修正角同各区段定子内表面的接触应力都得到调整和改善，以达到在更高工作压力时泵芯还能维持正常工作的目的。
[0015]本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对现有减压引液方式的液压叶片泵存在容积效率低的缺陷，为了使槽底腔在容积变大中从泵外吸取吸入压力工作液，使槽底腔可将排出压力工作液排出泵外，提高了液压叶片泵的容积效率，以达到上述提高液压叶片泵工作压力的目的。
[0016]本专利技术所要解决的第三个技术问题是针对采用现有减压引液方式的液压叶片泵液压泵站存在的缺陷，以达到上述提高液压泵站工作压力的目的，本专利技术提供了一种装有上述液压叶片泵的液压泵站。
[0017]本专利技术所要解决的第四个技术问题是针对采用现有减压引液方式的液压叶片泵液压传动系统的存在的缺陷，以达到上述提高液压传动系统工作压力的目的，本专利技术提供了一种装有上述液压传动系统的液压叶片泵的液压传动系统。
[0018]为解决上述第一个技术问题，本专利技术提供一种液压叶片泵的泵芯，本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0019]一种液压叶片泵泵芯，其包括：定子、转子、叶片、左端盖和右端盖；所述定子内腔表面带有一组或多组对应泵芯工作旋转方向且互不相连的扩径段和缩径段，所述转子带有多个叶片槽且能转动地置于定子内腔，所述叶片能伸缩运动地置满于转子叶片槽内，所述左、右端盖置于定子轴向两端，主要由叶片和转子组成泵芯中的旋转零件；
[0020]在两相邻且伸出的叶片、转子、定子和两端盖间对应构成容积室，在叶片尾部、叶片槽底部和两端盖间对应构成槽底腔；
[0021]所述液压叶片泵泵芯置于带有低压工作液吸入口和高压工作液排出口的泵壳内腔；液压叶片泵泵芯中至少设有延伸吸入口和延伸排出口：使吸入口能连通与扩径段相接触容积室所采用的是延伸吸入口，使排出口能连通与缩径段相接触容积室所采用的是延伸排出口；所述延伸吸入口和延伸排出口沿周向分隔设置且不能同时连通同一容积室；
[0022]所述液压叶片泵泵芯中穿置有联接对应泵芯工作旋转方向动力源的驱动轴，泵芯中的转子与驱动轴联动；工作中，容积室的容积在旋转位移中随着对应叶片的径向位移产生周期性的变化，连通延伸吸入口且接触定子内表面扩径段的容积室在容积变大时将低压工作液导入容积室内，连通延伸排出口且接触定子内表面缩径段的容积室在容积变小时将高压工作液排至容积室外，各容积室内的工作液压力各自具有区段性变化的特性；
[0023]其特征在于：
[0024]所述叶片的头部对应转子旋转的方向设有能同时接触定子内表面的前、后侧修正角，前、后侧修正角各自的顶端之间构成叶片头部中间部分；
[0025]在旋转零件中设有槽底腔平衡配液通道；所述槽底腔平衡配额通道用于使作用周期中叶片头部中间部分始终连通该叶片所在的对应的槽底腔；
[0026]作用周期中，当伸出叶片的一侧修正角脱离定子内表面时，在同该叶片中的该侧修正角相邻的该侧容积室与该叶片的叶片头部中间部分之间形成该侧间隙通道；在前后两侧容积室容积同时变大的过程中，对应的槽底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压叶片泵泵芯，其包括：定子、转子、叶片、左端盖和右端盖；所述定子内腔表面带有一组或多组对应泵芯工作旋转方向且互不相连的扩径段和缩径段，所述转子带有多个叶片槽且能转动地置于定子内腔，所述叶片能伸缩运动地置满于转子叶片槽内，所述左、右端盖置于定子轴向两端，主要由叶片和转子组成泵芯中的旋转零件；在两相邻且伸出的叶片、转子、定子和两端盖间对应构成容积室，在叶片尾部、叶片槽底部和两端盖间对应构成槽底腔；所述液压叶片泵泵芯置于带有低压工作液吸入口和高压工作液排出口的泵壳内腔；液压叶片泵泵芯中至少设有延伸吸入口和延伸排出口：使吸入口能连通与扩径段相接触容积室所采用的是延伸吸入口，使排出口能连通与缩径段相接触容积室所采用的是延伸排出口；所述延伸吸入口和延伸排出口沿周向分隔设置且不能同时连通同一容积室；所述液压叶片泵泵芯中穿置有联接对应泵芯工作旋转方向动力源的驱动轴，泵芯中的转子与驱动轴联动；工作中，容积室的容积在旋转位移中随着对应叶片的径向位移产生周期性的变化，连通延伸吸入口且接触定子内表面扩径段的容积室在容积变大时将低压工作液导入容积室内，连通延伸排出口且接触定子内表面缩径段的容积室在容积变小时将高压工作液排至容积室外，各容积室内的工作液压力各自具有区段性变化的特性；其特征在于：所述叶片的头部对应转子旋转的方向设有能同时接触定子内表面的前、后侧修正角，前、后侧修正角各自的顶端之间构成叶片头部中间部分；在旋转零件中设有槽底腔平衡配液通道；所述槽底腔平衡配额通道用于使作用周期中叶片头部中间部分始终连通该叶片所在的对应的槽底腔；作用周期中，当伸出叶片的一侧修正角脱离定子内表面时，在同该叶片中的该侧修正角相邻的该侧容积室与该叶片的叶片头部中间部分之间形成该侧间隙通道；在前后两侧容积室容积同时变大的过程中，对应的槽底腔通过对应的平衡配液通道、叶片头部中间部分和前侧间隙通道连通前侧容积室，在前后两侧容积室容积同时变小的过程中，对应的槽底腔通过对应的平衡配液通道、叶片头部中间部分和后侧间隙通道连通后侧容积室；当叶片头部两侧修正角同时与定子内表面接触时，槽底腔平衡配液通道使叶片头部中间部分同对应的槽底腔的工作液压力保持平衡；在旋转零件中设有槽底腔间歇配液通道；所述槽底腔间歇配液通道用于使作用周期中叶片的前侧容积室和后侧容积室各自间歇连通所在的对应的槽底腔；作用周期中，至少在叶片的前后两侧容积室容积同时变大的工作过程中，对应的槽底腔从通过槽底腔间歇配液通道连通后侧容积室切换到通过槽底腔间歇配液通道连通前侧容积室，至少在叶片的前后两侧容积室容积同时变小的工作过程中，对应的槽底腔从通过槽底腔间歇配液通道连通前侧容积室再切换到通过槽底腔间歇配液通道连通后侧容积室；各槽底腔均配置有各自对应的槽底腔辅助配液通道和槽底腔间歇配液通道；作用周期工作中，各槽底腔在各自对应的间隙通道、槽底腔平衡配液通道和槽底腔间歇配液通道的互相配合下能使各自腔内的工作液压力从对应连通的容积室中获得区段性的变化，从而调整和改善了各叶片头部同延伸吸入口段的定子内表面由液力所构成的接触应力。2.根据权利要求1所述的液压叶片泵泵芯，其特征在于：所述叶片,针对延伸吸入口使
叶片后侧修正角与定子内表面轴向接触线划分出的叶片头部后侧部分接触低压工作液，而延伸排出口、槽底腔平衡配液通道使该叶片头部其余部分和叶片尾部接触高压工作液的工况，根据使该叶片保持向外径伸张趋势所需趋向外径的液力，对应设计该叶片头部后侧部分的径向面积；针对延伸吸入口使叶片前侧修正角与定内表面轴向接触线划分出的叶片头部前侧部分接触低压工作液，而延伸排出口、槽底腔平衡配液通道使该叶片头部其余部分和叶片尾部接触高压工作液的工况，根据使该叶片保持向外径伸张趋势所需趋向外径的液力，对应设计该叶片头部前侧部分的径向面积。3.根据权利要求1所述的液压叶片泵泵芯，其特征在于：所述槽底腔间歇配液通道分为第一类、第二类槽底腔间歇配液通道：分设于后侧容积室与对应的槽底腔之间的、工作中使对应的槽底腔能间歇连通后侧容积室所采用的是第一类槽底腔间歇配液通道，分设于前侧容积室与对应的槽底腔之间的、工作中使对应的槽底腔能间歇连通前侧容积室所采用的是第二类槽底腔间歇配液通道；叶片在定子内表面所处的圆周位置，控制着该叶片前后两侧容积室各自的容积大小，作用周期中，所述第一类槽底腔间歇配液通道使容积相对较小和容积最小的后侧容积室连通对应的槽底腔，所述第二类槽底腔间歇配液通道使容积相对较大和容积最大的前侧容积室连通对应的槽底腔；第一类槽底腔间歇配液通道使后侧容积室同对应的槽底腔的连通工况同第二类槽底腔间歇配液通道使前侧容积室同对应的槽底腔的连通工况的交替切换和再切换采用以下三种方式之一：第一种方式为：所述切换可设置在后侧容积室脱离延伸排出口后到前侧容积室连通延伸排出口前的过程中，当对应的槽底腔开始通过第二类槽底腔间歇配液通道连通与延伸吸入口相连且容积变大中的前侧容积室时启动切换，当对应的槽底腔结束通过第一类槽底腔间歇配液通道连通与延伸吸入口相连且容积变大中的后侧容积室时完成切换，所述再切换设置在前后两侧容积室容积同时变小的过程中，当对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雷明，林斌，
申请(专利权)人：肖雷明，
类型：发明
国别省市：