[发明专利]一种轴向柱塞泵或马达用电磁力预紧的滑靴副

说明书

技术领域

本发明设有轴向柱塞泵及马达技术领域，具体涉及一种轴向柱塞泵或马达用电磁力预紧的滑靴副。

背景技术

轴向柱塞泵/马达是液压系统中不可或缺的动力/执行元件，其共同的特点都是技术含量高、零部件的加工质量要求高，都承受较大的流量和压力，其结构复杂程度和制造成本也处于各类液压泵/马达之首。

滑靴副是轴向柱塞泵/马达的关键三大摩擦副之一，滑靴副是连接斜盘和柱塞的中间环节，除了承受来自柱塞腔高压油液的轴向作用力之外，还承受滑靴周向运动引起的离心力矩以及随缸体旋转所产生的摩擦力矩。为使柱塞与滑靴紧贴轴向柱塞泵/马达的斜盘上，现有轴向柱塞马达/泵的滑靴副结构均采用弹簧力、液压力与经过阻尼减压后的液压力形成静压支撑，使压紧力稍大于分离力，保证柱塞压紧在斜盘斜面上。一般情况下，弹簧力是通过传动轴上的弹簧压紧回程盘，回程盘压紧滑靴和柱塞而产生的。故回程盘是现有轴向柱塞泵/马达滑靴副必不可少的零件，而滑靴副上各种力也都作用在回程盘上，导致回程盘的受力复杂，损坏率较高。

诸多专家学者的研究表明，轴向柱塞泵/马达的失效模式主要是摩擦副的磨损失效，其中尤其是滑靴副的磨损失效。一方面要保证滑动面具有一定的润滑条件，形成一定厚度的液压油膜，防止金属固体间的干摩擦，导致剧烈摩擦和局部高温，极易形成磨损失效，使滑靴副工作性能和使用寿命急剧下降。另一方面，滑靴副间必须具备一定的密封性，如液压油膜过厚，将使泄漏量增大，泵/马达的容积效率降低，从而无法形成轴向柱塞泵/马达所需的高压。

随着液压传动技术的不断发展，尤其是压力的提高和流量的增大对轴向柱塞泵/马达性能的要求也与日俱增，其三对关键摩擦副，柱塞副、配流副和滑靴副的使用性能和可靠性要求也不断提高。随着流量的增大，必然导致轴向柱塞泵/马达的柱塞直径增大，在高压区工作时，滑靴副的作用面积和压应力都有了一定程度的增大，滑靴与斜盘之间的作用力也随之增大，对滑靴副和回程盘的质量都提出更高的要求。

平衡式多排轴向柱塞泵是一种新型轴向柱塞泵，其斜盘具有多个斜面，使其回程盘的设计较为复杂，极易与其它零部件相互干涉。因此，对轴向柱塞泵/马达的滑靴副进行结构创新和优化，尤其是提出一种实现平衡式多排轴向柱塞泵适用的滑靴副结构显得尤其重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种轴向柱塞泵或马达用电磁力预紧的滑靴副，改变传统轴向柱塞泵/马达利用弹簧力压紧回程盘和滑靴的方式。当泵/马达不工作时，利用电磁力将滑靴紧紧吸附在斜盘斜面上。当轴向柱塞泵/马达工作时，利用电磁力、液压力和经过阻尼孔降压的液压力三者间的相互作用实现静压支撑。

为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种轴向柱塞泵或马达用电磁力预紧的滑靴副，包括柱塞、斜盘，该柱塞的一端通过滑靴与所述斜盘表面接触；所述斜盘的背面设有凸台，该凸台上缠绕有线圈，该线圈与外部交流电源电连接。

能够通过改变线圈内电流、电压的大小而改变电磁力的大小，实现滑靴副油膜厚度的控制。

优选的，所述凸台、线圈的数量均为2个，沿所述斜盘的倾斜方向分布。

考虑柱塞泵或马达的柱塞腔内高低压对滑靴副静压支撑效果的不同影响，可将斜盘上按轴向柱塞泵/马达的高、低压区各分布一个凸台、线圈，并在2个线圈内通入不同电流，从而产生不同的电磁力，匹配各个滑靴副处于不同区域的工况。

优选的，2个所述线圈之间设有隔磁材料。两个线圈之间使用隔磁材料，避免两个线圈磁场之间的互相干扰。

优选的，所述滑靴的外侧设有环形压环。

压环和斜盘上的凹槽结构将滑靴固定在斜盘的环形斜面上，在轴向柱塞泵/马达不工作时，使滑靴副不会脱离斜盘的环形斜面。

优选的，所述环形压环与所述斜盘固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用电磁力作为预紧力，实现高压油液在滑靴副表面上的静压支撑。相比较于传统滑靴副结构，存在三个优势：一是在保留静压支撑的基础上，取消了回程盘结构，避免了轴向柱塞泵/马达非常常见的故障——回程盘破损；二是可较为方便的调节电磁力的大小，且匹配适当的电控装置，即可控制滑靴副的油膜厚度，使滑靴副始终处于最佳工况下工作；三是采用本结构的轴向柱塞泵/马达中的弹簧仅仅用于压紧配流副，而不需同时压紧滑靴副，由此有效的避免了滑靴副和配流副工作过程中的相互影响。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的滑靴副在高压区的受力图；