[发明专利]一种缸体外锥式强吸油抗空化轴向柱塞泵

说明书

一种缸体外锥式强吸油抗空化轴向柱塞泵，属于轴向柱塞泵技术领域。包括壳体、端盖、旋转组件；旋转组件包括旋转主轴、外锥式缸体和凹形球面配流盘；外锥式缸体靠近凹形球面配流盘一侧的端面为凸形球面，凹形球面配流盘与凸形球面外锥式缸体形成球面配流；外锥式缸体内圆周外锥式分布有若干个与旋转主轴轴线呈一定夹角θ的柱塞孔，凹形球面配流盘上分别设有吸、排油腰型槽；外锥式缸体连通凹形球面配流盘腰型槽的油道轴线与旋转主轴轴线呈大于等于θ的夹角凹形球面配流盘腰型槽的内外径中心连线与旋转主轴形成夹角夹角大小与夹角相等。提升了缸体的动态稳定性，减小原有流道拐口处的压力损失及空化现象。

技术领域

本发明属于轴向柱塞泵技术领域，具体是涉及一种缸体外锥式强吸油抗空化轴向柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵作为液压系统中的核心元件，以结构紧凑、功重比大、变量方式多等优点，被广泛应用于工程机械、飞机船舶中。随着液压技术的不断发展，轴向柱塞泵朝着高速、高压及大排量的方向前进，但国产柱塞泵在此进程中常出现缸体倾覆、吸空等现象。目前，我国高性能轴向柱塞泵进口依赖度仍较高。

传统斜盘式柱塞泵中配流盘与缸体间采用平面配流的方式，形成线速度较大的摩擦副，在高速、高压及大排量等极限工况时配流面易磨损，限制了柱塞泵的适用性及使用寿命。

目前在高速、高压工况中使用较多的是缸体配流面内凹与配流盘配流面外凸的球面配流方式。中国专利CN104989636A公开一种斜盘式柱塞泵、马达的配流盘及其配合的缸体，该配流盘腰型槽内增加一流道拐口，使得配流盘端面两侧在平面侧的投影是错位的。该发明虽一定程度上提高了泵的容积效率，但其流道拐口弯曲处所带来的压力损失及空化可能性直接影响了轴向柱塞泵的吸、排油性能。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种缸体外锥式强吸油抗空化轴向柱塞泵，通过外锥式凸面配流缸体与凹面配流盘的球面配流以及缸体、配流盘与端盖间流道结构的设计，保证缸体动态稳定性的同时增大轴向柱塞泵的吸、排油能力，使得其在转速更快、压力更高、排量更大的高端装备中的应用不再受限。

本发明包括壳体、端盖、旋转组件；所述壳体与端盖连接，旋转组件安装在壳体与端盖内部；

所述旋转组件包括旋转主轴、外锥式缸体和凹形球面配流盘；所述旋转主轴带动外锥式缸体绕其自身轴线旋转，外锥式缸体靠近凹形球面配流盘一侧的端面为凸形球面，凹形球面配流盘与凸形球面外锥式缸体形成球面配流；所述外锥式缸体内圆周外锥式分布有若干个与旋转主轴轴线呈一定夹角θ的柱塞孔，与柱塞孔相配适的若干个柱塞安装于柱塞孔内，所述凹形球面配流盘上分别设有吸、排油腰型槽；所述外锥式缸体连通凹形球面配流盘腰型槽的油道轴线与旋转主轴轴线呈大于等于θ的夹角凹形球面配流盘腰型槽的内外径中心连线与旋转主轴形成夹角夹角大小与夹角相等。

所述壳体与端盖连接可通过螺栓组件连接。

所述凹形球面配流盘外径D_v可大于外锥式缸体外径D_c。

所述外锥式缸体柱塞孔底部与连通凹形球面配流盘的腰型槽一侧加工倒圆角以减缓在吸油过程中柱塞腔底部区域的气蚀破坏。

对应柱塞泵不同应用场景，所述外锥式缸体的凸形球面半径R的大小可根据柱塞孔与旋转主轴轴线所呈夹角θ的增大而适当减小。

所述柱塞孔与旋转主轴轴线所呈夹角θ的范围可为1°～18°。

对应柱塞泵不同应用场景，所述凹形球面配流盘可作为单独构件使用，也可与端盖一体成型。

所述凹形球面配流盘采用耐磨材质，也可在其形成球面配流面增加耐磨金属涂层。

所述外锥式缸体形成球面配流面可增设耐磨金属涂层。

不同于传统轴向柱塞泵，本发明的有益效果是：