[发明专利]一种基于串联泵转位角的低噪音轴向柱塞泵

说明书

技术领域

 本发明涉及一种轴向柱塞泵，尤其涉及一种基于串联泵转位角的低噪音轴向柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵由于具有工作压力高、功率密度大、变量控制方便等优点，是液压传动系统中应用最广泛的核心动力元件，但是也存在噪声大等显著缺点，随着绿色环保成为社会发展的一大主题，对于降低轴向柱塞泵工作噪声等级的要求日益迫切。轴向柱塞泵的噪声分为流体噪声和结构噪声，流体噪声的激振源是泵出口的流量脉动，轴向柱塞泵几何流量脉动随着柱塞个数增加而降低，但是受结构限制，现有轴向柱塞泵的柱塞个数普遍为9个，最多为11个，而且在配流盘结构、油液压缩性以及摩擦副泄漏量的影响下，泵出口实际流量脉动远大于理想值；结构噪声的激振源是轴向柱塞泵内部压力冲击，其外在可测变现形式是主轴转矩的脉动幅值。

根据降噪原理，现有轴向柱塞泵减振降噪方法可以分为降低激振源幅值和阻断激振源传递路径。前者集中在配流结构研究，达到实际应用的主要是配流盘结构过渡区优化，包括各种形式的阻尼槽、阻尼孔和错配角等，以及最新应应用于部分轴向柱塞泵的预压缩容腔。后者主要是结构优化提高壳体刚度，以及在泵出口增加流量脉动吸收器。但是轴向柱塞泵满载时的噪声等级依然维持在80分贝左右，作为一种噪声污染，极大限制了其应用场合，而且部分新型配流结构和流量脉动吸收器极大增加了轴向柱塞泵结构复杂程度及成本，所以关于轴向柱塞泵减振降噪依然是相关研究机构研究难点和重点，亟需设计一种结构简单而且能大幅度降低轴向柱塞泵噪声等级的减振降噪结构。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于串联泵转位角的低噪声轴向柱塞泵，本发明能够显著降低轴向柱塞泵的流量脉动，从而降低轴向柱塞泵噪声等级。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于串联泵转位角的轴向柱塞泵，它包括：主轴、壳体、联接体、以及两套转子结构（包括配流盘、缸体、斜盘、回程盘、若干滑靴和柱塞）等；其中，两部分壳体螺栓连接固定在联接体上，主轴通过轴承和壳体及联接体固定在一起，配流盘通过销固定在壳体内侧，缸体端部紧压在配流盘上，缸体周向均匀分布若干个柱塞腔，柱塞插入柱塞腔中，柱塞和滑靴通过球铰连接，主轴和缸体之间通过花键连接，两个缸体在圆周方向错开一个转位角，滑靴在回程盘作用下紧压在斜盘上。主轴带动缸体旋转，在回程盘作用下，柱塞在缸体的柱塞腔内往复运动，实现吸油和排油，两套转子结构输出油液在出口处实现合流。

本发明具有的有益的效果是：通过本发明的配流结构，两个缸体在圆周方向错开一转位角，两套转子的柱塞实现均匀间隔分布，相当于通过间接方式增加了轴向柱塞泵柱塞个数。两套转子结构的输出油液在出口处实现合流，由于单轴向柱塞泵出口流量波峰波谷值周期性分布，而通轴式连接保证两套转子结构周期保持一致，转位角保证合流时波峰波谷实现叠加效应，极大降低了轴向柱塞泵出口流量脉动，流体噪声激振源大幅度降低，将实现轴向柱塞泵减振降噪。

附图说明

图1是轴向柱塞泵出口流量脉动示意图；

图2是本发明基于串联泵转位角轴向柱塞泵原理示意图；

图3是本发明降低轴向柱塞泵流量脉动效果图；

图中：主轴1、轴承2、壳体3、螺栓组件4、联接体5、斜盘6、回程盘7、柱塞8、配流盘9、缸体10、滑靴11。

具体实施方式

轴向柱塞泵出口流量动态变化规律如图1所示，波峰波谷间隔周期性分布，存在较大流量脉动。本发明中轴向柱塞泵采用两套执行吸排油过程的转子结构，转子结构由滑靴、柱塞、缸体及配流盘组成，由于两个缸体并非镜像关系，而是在圆周方向存在转位角，因此两套转子机构产生的排油量动态变化曲线存在固定相位差，当两个排油量在出口合流时产生平均效应，轴向柱塞泵实际出口流量脉动将大幅度降低，噪声等级降低。

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的目的和效果将变得更加明显。