[发明专利]一种具有波浪表面的容积式柱塞

说明书

技术领域

本发明属于液压传动技术领域，具体涉及一种具有波浪表面的容积式柱塞。

背景技术

在液压传动领域中，轴向柱塞泵因具有优越的性能而被广泛使用。轴向柱塞泵的工作原理是利用柱塞在缸体内往复运动所产生的容积变化来进行吸油和排油。轴向柱塞泵因其结构紧凑、工作压力高、容积效率高，广泛应用于航空航天、工程机械、塑料机械、冶金、机床和农业机械等领域。轴向柱塞泵是技术含量很高的一类液压泵，其结构复杂，品种繁多，制造工艺复杂，加工要求高。在现今众多液压元件结构、工艺等发展相对稳定的情况下，轴向柱塞泵仍在结构、材料、性能、寿命等方面不断发展、完善。

在柱塞泵关键组成部件中，柱塞是柱塞泵正常运行的重要零件，柱塞的性能对柱塞泵的工作效能和使用寿命有着重要的影响。因此，对柱塞结构进行合理的设计对改善柱塞泵的性能有着至关重要的作用。

传统的柱塞都是实心结构，重量较大，所需驱动力也相应增加，而且在制作工艺过程中，柱塞所使用的材料多，从而使其生产成本大幅增加。液压柱塞泵的柱塞既要有好的整体刚度又要有小的质量以减少转动时所产生的惯量，以往都是通过挖空整个柱塞体内部，来实现减小柱塞的质量，但是这样会出现一个问题：柱塞中空部分与缸体围成的容腔增大，在柱塞压出行程终了时，柱塞底部腔内仍残存一些出口压力的油液，在其进入吸入行程时，会先开始膨胀，压力降至吸入压力，这样便损失一部分吸入容积，即为膨胀容积损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种重量小、容积效率高、节约材料并且能够最小化摩擦造成的功率损失的具有波浪表面的容积式柱塞。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：该柱塞与缸体接触的表面具有上端波状表面和下端圆柱表面，上端波状表面具有被标准圆柱形缸孔的内表面限定的交替的波峰和波谷。波峰和波谷垂直于柱塞中心轴线的径向定向并围绕轴向方向旋转整周间隔开，整个圆周方向具有三个波峰与三个波谷，前一波峰与后一波峰围绕柱塞通孔轴线方向旋转120°均匀间隔开，从而沿柱塞与缸体孔接触表面的上端部整个圆周方向形成波形表面形状，波峰与波谷的波动幅值沿轴线方向变化，从波状表面形式至圆柱表面逐渐减小，该柱塞沿轴线方向开设有通孔，所述通孔为柱塞和滑靴提供静压支撑的油源，上端波状表面波峰与下端圆柱表面外径相同。

本发明具有以下优点：本发明的波状表面结构大大减少其质量，减少运转驱动力，同时波峰与波谷能够减少柱塞与缸体孔内壁的摩擦，这降低了容积式柱塞泵的功率损失，减少了流体剪切而产生的热量和粘性摩擦导致的扭矩损失。

附图说明

图1是本发明柱塞结构示意图；

图2是本发明柱塞的剖视图；

图3是本发明柱塞的剖视图所处位置的示意图；

图中：1：柱塞端头；2：波状表面形式；3：圆柱表面形式；4：支承表面；5：波峰；6：波谷；7：通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，一种具有波浪表面的容积式柱塞，该柱塞除了具有球窝结构的柱塞端头1之外还具有突出端支承表面4，上端波状表面形式2具有波峰5与波谷6围绕通孔轴线方向均匀旋转分布，柱塞支承表面4由波浪形表面形式2的波峰5与圆柱表面形式3共同限定，下端的圆柱表面形式3与缸体孔紧密配合，并与波状表面形式2的波峰5外径相同。

如图2所示，波峰5与相邻波峰5围绕柱塞通孔7轴线方向旋转120°均匀间隔开，其间相隔一个波谷6。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。