[发明专利]一种空心结构高压液压泵柱塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压泵柱塞，具体涉及一种空心结构高压液压泵柱塞，属于流体传动与控制（液压传动）技术领域。

背景技术

轴向柱塞泵具有工作压力高、转速高、效率高等优点，在工农业及国防等领域得到了广泛应用。随着新材料的应用、机械加工工艺的提高以及工程应用的需要，轴向柱塞泵正在向高压化方向发展。

柱塞滑靴组件（通常简称为柱塞）是轴向柱塞泵的核心元件之一，在液压泵的设计制造过程中，为了减小柱塞滑靴组件的质量，通常将柱塞做成空心结构。

柱塞采用空心结构后，柱塞腔的“闭死容积”增大了，如图2（a）所示，由此带来的后果是：（1）当柱塞腔由高压排油区进入低压吸油区时，“闭死容积”内的高压油液会迅速膨胀并进入低压吸油区，产生较大的压力冲击、振动和噪声，甚至出现气蚀现象，导致元件损坏；（2）由于高压油液的膨胀占据了一部分柱塞腔容积，致使柱塞腔从低压吸油区吸入的低压油液体积减小，最终导致泵的实际排量减小，对外表现为泵的容积效率降低。

上述问题在液压泵工作压力较低时影响较小，而在工作压力较高时则不容忽视。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空心结构高压液压泵柱塞，能够减小液压泵柱塞的“闭死容积”，从而提高液压泵的工作可靠性。

一种空心结构高压液压泵柱塞，该液压泵柱塞包括滑靴和柱塞主体，两者通过滑靴上的球形凹槽与柱塞主体上的球体配合形成弧形铰链结构，柱塞主体一端开口并沿轴向加工有台阶孔，台阶孔底面加工有通孔，滑靴沿其中心轴线也加工有通孔；

所述液压泵柱塞还包括通油管和底盖，底盖一端的端面上加工有圆柱形卡台，圆柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加工有通孔；底盖安装在柱塞主体的开口端，底盖的圆柱形卡台与柱塞主体台阶孔顶端配合，通油管也安装在柱塞主体的台阶孔内，其一端端面与台阶孔底面抵触，另一端端面与底盖的安装孔底面抵触，通油管分别与滑靴和底盖上通孔相连通。

所述底盖另一端的端面为球缺形结构。

有益效果：

本发明采用底盖将柱塞主体的开口端封闭，减小了液压泵柱塞的“闭死容积”，在高压工况下，提高了液压泵的有效排量，可以减小柱塞在高低压转换过程中的压力冲击及气蚀现象，降低噪声，从而提高液压泵的工作可靠性；此外采用通油管将高压油引导到滑靴底部油室，形成压力支撑，且可通过改变各组件上通孔的长度及直径从而改变通油路的液阻，改善滑靴的液压支撑状态。

附图说明

图1为本发明空心结构高压液压泵柱塞的结构图。

图2为本发明液压泵柱塞腔“闭死容积”比较示意图。

其中，1-滑靴、2-柱塞主体、3-通油管、4-底盖

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如附图1所示，本发明提供了一种空心结构高压液压泵柱塞，该液压泵柱塞包括滑靴1、柱塞主体2、通油管3和底盖4。

在满足柱塞刚强度要求的前提下，柱塞主体2仍为空心结构，减轻了柱塞质量，减小了柱塞高速运动时产生的惯性力，有利于提高液压泵的工作转速。柱塞主体2由球体和圆柱体组成，球形面与圆周面之间采用圆弧过渡，圆柱体的端面上沿轴向加工有台阶孔，台阶孔底面加工有贯穿球体的通孔。

为了减小液压泵工作时的“闭死容积”，用底盖4将柱塞主体2的开口端封闭起来，使高压油不能进入柱塞主体2的内腔，底盖4的一侧端面是“球缺形”结构即弧形结构，类似于建筑上的“穹顶”或“拱形”，可以提高底盖4的承载能力，另一侧端面加工有止口，即与柱塞主体2开口端配合的圆柱形卡台，圆柱形卡台上沿轴向加工有安装孔，安装孔底面加工有通孔。

滑靴1为圆柱体，其圆周面的顶端加工有安装凸缘，一侧端面上加工有沉孔作为油室，沉孔底部加工，另一侧端面上加工有圆弧形凹槽。

为了使柱塞主体2内腔的高压油液能够进入到滑靴1底部油室形成压力支撑，用一根通油管3将底盖4与滑靴主体2连接起来，各通孔串联形成通路。

其连接关系为：滑靴1和柱塞主体2通过球形铰链结构连接，即柱塞主体2的球体与滑靴1的圆弧形凹槽配合，柱塞主体2的开口端安装底盖4，与底盖4的圆柱形卡台配合，通油管3一端插入柱塞主体2的台阶孔底面，另一端插入底盖4的安装孔内，采用过盈配合和冷装工艺，各元件上的通孔形成串联关系，使高压油能够从柱塞腔进入到滑靴1底部油室。