[发明专利]一种高水基介质的高速主动润滑径向静力平衡柱塞泵

说明书

本发明属于高水基柱塞式液压泵领域，具体是一种高水基介质的高速主动润滑径向静力平衡柱塞泵。包括泵体，泵体周向上均匀布置有5个可单独拆卸的阀体组件，泵体内通过轴承安装有由电机驱动的曲轴，曲轴中部固定五星轮，五星轮与柱塞缸套组件连接；曲轴上安装有凸轮，并通过凸轮与配油阀组件配合实现与润滑系统的连通与关闭。本发明基于润滑系统与动力系统相分离的设计理念，使得润滑油与高水基介质各自独立却又互相平衡。柱塞吸入低压高水基介质的同时，润滑腔也吸入低压润滑油；柱塞排液时产生高压高水基介质的同时，润滑腔也产生高压润滑油，对柱塞副与滑靴副进行主动强制润滑，改善滑靴副的润滑与摩擦特性。

技术领域

本发明属于高水基柱塞式液压泵领域，具体是一种高水基介质的高速主动润滑径向静力平衡柱塞泵。

背景技术

作为综采工作面液压支架的动力源，高水基柱塞泵的流量和压力等参数随支架移架、升柱和降柱等动作变化幅度大、频次高，且随机性强。相比传统采用卸荷阀控制的柱塞泵，高速柱塞泵调速范围宽，更易于流量变频调节，且节能效果显著。目前，应用于综采工作面的高水基柱塞泵主要采用曲轴驱动连杆，通过十字滑块实现柱塞副的往复运动，传动机构转动惯量大，且柱塞采用盘根密封，制约着在高速场合的应用。随着转速的提高，对柱塞泵结构与关键摩擦副的摩擦学特性提出了更高要求，

由于高水基介质的理化性能不同于传统矿物型液压油，其易锈蚀、低黏度（仅为液压油的1/40～1/50）、易气蚀等特性，使得水压柱塞泵面临严重腐蚀、泄漏、摩擦磨损、气蚀等问题，导致全水润滑柱塞泵的可靠性和寿命受到严重制约。润滑油比水具有更好的润滑性能，因此，需要研究油水分离型柱塞泵关键技术，使工作介质现润滑介质相分离，关键摩擦副采用油润滑，从而改善高水基柱塞泵的高速润滑与摩擦性能。同时，需提高配流阀的响应速度，减小高速场合的滞后性。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种高水基介质的高速主动润滑径向静力平衡柱塞泵。

本发明采取以下技术方案：一种高水基介质的高速主动润滑径向静力平衡柱塞泵，包括泵体，泵体周向上均匀布置有5个可单独拆卸的阀体组件，泵体内通过轴承安装有由电机驱动的曲轴，曲轴中部固定五星轮，五星轮与柱塞缸套组件连接；曲轴上安装有凸轮，并通过凸轮与配油阀组件配合实现与润滑系统的连通与关闭。

进一步的，柱塞缸套组件包括上缸套、下缸套、密封套以及不等径柱塞形成的柱塞副，不等径柱塞设置在上缸套和下缸套内，并在不等径柱塞外侧设置密封套，不等径柱塞底部接触连接滑靴，滑靴与五星轮接触连接。

不等径柱塞上部与上缸套之间形成的腔体为工作腔a，不等径柱塞周侧与上缸套和下缸套之间形成的缝隙为润滑油腔e；密封套开有三道密封沟槽，实现工作腔a与润滑油腔e的油水分离；下缸套与密封套上开有混合排液口i，混合排液口i一端与润滑油腔e连通，另一端与外界连通。

不等径柱塞下端的轴向上开有一端与外界连通的阻尼孔f，不等径柱塞的径向上开有通油孔h，通油孔h与阻尼孔f连通。

进一步的，不等径柱塞靠近滑靴位置的直径稍大于远离滑靴位置的直径。

进一步的，配油阀组件包括下缸套上开有的滑阀孔，滑阀孔内设置滑阀阀芯，滑阀阀芯底部与凸轮接触连接，滑阀阀芯顶部与滑阀孔之间形成的腔体为滑阀腔c，下缸套的滑阀腔c位置处开有与柱塞泵总排液管路连通的阻尼孔b，下缸套上还开有与润滑油管路连通的进油口d。

进一步的，阀体组件根据柱塞缸套组件位置通过螺栓安装于泵体上，所述的阀体组件包括吸液阀组件、排液阀组件与阀体，吸液阀组件与排液阀组件安装在阀体的内孔中，吸液阀组件与排液阀组件之间通过设置在阀体内的通道k连通，通道k中部与工作腔a连通，吸液阀组件和排液阀组件分别与泵体中设置的进液口和出液口相连通，进液口和出液口于外部连通。