專利名稱：4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種4. 5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵。
背景技術(shù)：
目前世界上只有德國BOSCH公司有4. 5ml/r排量的超高壓雙聯(lián)徑向柱塞泵，它仍 屬于超高壓小排量液壓泵，其結(jié)構(gòu)特征和主要技術(shù)性能指標是體積偏長，工藝性較好，壓 力可達160Mpa，轉(zhuǎn)速3000r. p. m,噪聲76dB，總效率60 %，壽命2000_3000h，并且有主要摩擦 副零件易更換的特點，是當(dāng)今世界比較最新的一種超高壓徑向柱塞泵，由于是節(jié)能和減少 污染的動力源，所以世界各國如韓國、中國、英國、美國等一些歐洲國家大部分從德國BOSCH 公司進口。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。我國汽車工業(yè)環(huán)保要求柴油機必須采用電噴供油系統(tǒng)，用柴油機供油系統(tǒng)改為電 噴供油系統(tǒng)，急需大量這種動力源，還有消防、20T以上重載車輛、坦克、核潛艇和救災(zāi)用的 100T以上千斤頂?shù)榷夹柽@種規(guī)格的動力源。據(jù)統(tǒng)計，每年進口近10萬臺左右，還有逐年增 加的趨勢。目前我國還沒有這種產(chǎn)品，長期依賴進口，不僅進口高達30000元/臺，而且維 修零售價高達十幾倍，進口周期長，而該泵存在主要摩擦副零件損壞快，效率低和壽命短的 缺陷，嚴重影響生產(chǎn)和發(fā)展。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、效率高、壽命長、節(jié)能、減小環(huán)境污 染和應(yīng)用場合更加廣泛的4. 5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，以解決現(xiàn)有4. 5ml/r 排量的超高壓雙聯(lián)徑向柱塞泵存在的主要摩擦副零件損壞快，效率低和壽命短的問題。本實用新型由傳動軸、偏心軸、定子、滑靴、柱塞、柱塞套、吸油閥、排油閥、泵體和 泵蓋組成密封工作容積，定子裝在主油泵傳動軸上，滑靴上設(shè)有第一靜壓平衡槽和第二靜 壓平衡槽，在殼體上設(shè)有電液比例調(diào)速閥和溢流閥，主泵左端設(shè)有補油泵；所述定子外表面 上設(shè)有滑靴，滑靴上設(shè)有柱塞和往復(fù)彈簧，柱塞外部套接柱塞套，柱塞套中設(shè)有吸油閥和排 油閥；吸油閥由球閥芯、閥座、彈簧組成，排油閥由排油球閥芯、排油閥座、排油彈簧組成。本實用新型的結(jié)構(gòu)特征之一是柱塞部分裝在柱塞套中，柱塞套上裝有吸油閥和排 油閥，柱塞、吸油閥和排油閥三位一體，主泵左端設(shè)一補油泵，在主泵左端殼體上設(shè)有用于 調(diào)節(jié)柱塞泵流量的電液比例節(jié)流閥，控制主泵的流量適應(yīng)工作負載的需要，還設(shè)有用于調(diào) 節(jié)補油泵壓力的溢流閥，控制補油泵壓力。本實用新型對泵的主要摩擦副，傳動軸上的偏心軸(轉(zhuǎn)子)與定子采用靜壓平衡 技術(shù)及壓力補償方法以及油膜潤滑的方法來解決磨損和發(fā)熱，使偏心軸(轉(zhuǎn)子)在旋轉(zhuǎn)過 程中，轉(zhuǎn)子曲軸外表面和定子內(nèi)表面滑動軸承之間有一定的油膜潤滑和靜壓支撐，同時定 子外表面和滑靴這對摩擦副，從柱塞中心孔引進高壓油進入滑靴靜壓室，定子對滑靴有很 大的反推力，并且也有油膜潤滑和一定的靜壓支撐，減小了定子和轉(zhuǎn)子的徑向力，同時滑靴 在定子表面上滑動時，有油膜潤滑，大大減小了這對摩擦副的磨損，且移動靈活，使設(shè)在滑靴上的柱塞在往復(fù)運動過程中，側(cè)向力大幅降低。本實用新型4. 5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵是國內(nèi)外首創(chuàng)的規(guī)格產(chǎn)品， 其主要技術(shù)性能指標可達到壓力可達160-180Mpa，轉(zhuǎn)速3000r. p. m,噪聲可將至75dB以 下，總效率83%，壽命5000h以上。使整個泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)并且使殼體溫度保持在48°C以下， (在額定壓力和額定流量下，運轉(zhuǎn)4小時)與國外同類產(chǎn)品雙聯(lián)泵比(國外沒有此規(guī)格的單 級泵)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，主要技術(shù)性能高于國外同類產(chǎn)品的先進水平。具有泵的工作 壽命長，總效率高(國外同類產(chǎn)品是總效率只有60% )，噪聲低、體積小和工作系統(tǒng)溫度低 等特點，因而應(yīng)用場合更加廣泛。如汽車工業(yè)柴油機電噴系統(tǒng)、石油化工機械設(shè)備、消防、救 災(zāi)、移石修路、核潛艇、軍事用裝甲車、步兵戰(zhàn)車、坦克、重型運輸車、船舶、重型機械、水利水 電工程和各類大型機械設(shè)備拆裝工具等都急需這種超高壓徑向柱塞泵。據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計， 我國每年要產(chǎn)8-10臺，每年節(jié)資 或創(chuàng)匯15億多元，而且可以逐漸占領(lǐng)國際市場，發(fā)展前景 廣闊。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型柱塞套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型柱塞的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型滑靴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是本實用新型傳動軸的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實用新型定子的結(jié)構(gòu)示意圖圖8是圖7的側(cè)視圖。
具體實施方式
以圖1為標準，圖中的左右分別為主泵的左右來加以描述，本實用 新型由傳動軸3、偏心軸10、定子2、滑靴5、柱塞4、柱塞套7、吸油閥8、排油閥9、泵體1和 泵蓋12組成密封工作容積，定子2裝在主油泵傳動軸3上，滑靴5上設(shè)有第一靜壓平衡槽 5. 4和第二靜壓平衡槽5. 5，在殼體1上設(shè)有電液比例調(diào)速閥25和溢流閥26，主泵左端設(shè)有 補油泵24 ；定子2外表面上設(shè)有滑靴5，滑靴5上設(shè)有柱塞4和往復(fù)彈簧6，柱塞4外部套 接柱塞套7。圖2示出了柱塞套的結(jié)構(gòu)，柱塞套7中設(shè)有吸油閥8和排油閥9 ；吸油閥8由球閥 芯8. 1、閥座8. 2、彈簧8. 3組成，排油閥9由排油球閥芯9. 1、排油閥座9. 2、排油彈簧9. 3 組成。本實用新型柱塞套7既是柱塞4的導(dǎo)向套，又將柱塞4、吸油閥8和排油閥9組成三 位一體的新結(jié)構(gòu)，它不僅結(jié)構(gòu)緊湊，閥的啟閉響應(yīng)時間短，使泵的轉(zhuǎn)速大幅提高，由于吸排 油閥是球閥式，解決了錐閥因加工等因素造成閥的泄露量大，解決了泵的容積效率低等難 題。國外同類產(chǎn)品的總效率只有60%，本實用新型結(jié)構(gòu)形式的泵，總效率可達80%，泵的使 用壽命長，且容易制造，拆裝方便。圖3示出了本實用新型柱塞的結(jié)構(gòu)，柱塞4的頭端設(shè)有與小孔4. 1相通的孔4. 2。 小孔4. 1的直徑為1mm，孔4. 2的直徑為0. 2mm。圖4和圖5示出了本實用新型滑靴的結(jié)構(gòu)，采取靜壓支撐潤滑辦法，滑靴5上設(shè)有與滑靴靜壓室5. 2相通的阻尼器5. 1，同時在滑靴底部，在第一靜壓平衡槽5. 4和第二靜壓 平衡槽5. 5之間設(shè)有引油槽5. 3，在第二靜壓平衡槽5. 5處設(shè)有出油槽5. 6。圖6示出了本實用新型傳動軸的結(jié)構(gòu)，采取自動潤滑控制系統(tǒng)，傳動軸3上設(shè)有中 部滑動軸承14、尾部滑動軸承21。傳動軸3上分別設(shè)有與中心孔3. 4相通的一對第三阻尼 器3. 3和一對第二阻尼器3. 2及一個阻尼器3. 1分別向尾部滑動軸承21、滑動軸承2. 1及 中部滑動軸承14提供潤滑液。圖7示出了本實用新型定子的結(jié)構(gòu)，定子2的內(nèi)圓設(shè)有滑動軸承2. 1，定子外部設(shè) 有3個圓周等分的滑動光滑平面2. 2，在3個光滑平面2. 2與滑靴5之間形成了一對摩擦 畐O，滑靴5在定子光滑平面2. 2上運動近似橢圓軌跡，這對摩擦副磨損是關(guān)鍵，我們采用了 銅合金耐磨材料解決了該摩擦的磨損和發(fā)熱等問題，提高了泵的使用壽命。本實用新型工作過程如下將補油泵輸出的部分壓力油通過傳動軸3上的第一阻 尼器3. 1進入中心孔3. 4孔道中，再通過兩個第二阻尼器3. 2和兩個第三阻尼器3. 3分別進 入滑動軸承2. 1和尾部滑動軸承21中，同時也進入圓環(huán)形靜壓潤滑槽3. 5、3. 6和3. 7內(nèi)， 這樣在偏心軸旋轉(zhuǎn)過程中使整個中部滑動軸承14、滑動軸承2. 1和尾部滑動軸承21內(nèi)圓表 面始終有潤滑油潤滑，且使滑動軸承對定子2有一定的反推力，平衡了柱塞4滑靴5和定子 2對滑動軸承部分徑向載荷，不僅減小了泵的發(fā)熱，而且增加了泵使用壽命。由于定子2與 傳動軸3上的偏心軸轉(zhuǎn)子設(shè)有偏心，當(dāng)傳動軸3上的偏心軸旋轉(zhuǎn)時，定子2上下運動，同時 還有微量擺動，柱塞4在柱塞套7中上下運動，而柱塞4和滑靴5承受的徑向載荷，作用在 定子2表面上，且滑靴5還要做近似橢圓運動。補油泵24從吸油口 PH吸入油液后，其排出 低壓油經(jīng)過殼體1內(nèi)部流道并通過電液比例調(diào)速閥25進入環(huán)形油室28 ；壓力油從孔4. 1進 入，通過4. 2小孔引入柱塞底部，再通過滑靴5上的阻尼器5. 1進入滑靴靜壓室5. 2，滑靴靜 壓室5. 2與定子2這對摩擦副，因高壓油通過弓丨油槽5. 3到二個圓形槽第一靜壓平衡槽5. 4 和第二靜壓平衡槽5. 5內(nèi)，再從出油槽5. 6流出，形成開環(huán)控制，偏心軸在旋轉(zhuǎn)過程中若柱 塞4和滑靴5處于高壓區(qū)時，這對摩擦副就有高壓油潤滑和靜壓支撐，這對摩擦副若處于低 壓區(qū)，則仍有低壓油潤滑，并且由于滑靴靜壓室5. 2和第一靜壓平衡槽5. 4和第二靜壓平衡 槽5. 5上面的高壓油對滑靴5和柱塞4有一反推力，平衡一大部分滑靴5對定子2的壓緊 力，這樣不僅解決了滑靴5對定子2這對摩擦副的磨損，同時也找到了合適的壓緊力系數(shù)， 從而泵在運轉(zhuǎn)過程中減少了發(fā)熱，降低噪聲，增加了使用壽命，同時對材料要求不是那么苛 亥IJ，解決了加工工藝和材料的難題。柱塞4下腔容積增大為吸油，隨著傳動軸3上偏心軸轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)，柱塞4下腔容積減小，柱塞4下腔油液通過孔道及排油閥9和排油口 Ps排出油，該 泵共3個柱塞，每個柱塞的工作如上相同，這樣當(dāng)傳動軸3上偏心軸轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時，就形 成吸、排油一次，即是該泵的排量q，該泵的流量Q = nq，泵的泄油通過泄油口 11排出，補油 泵24的壓力由溢流閥26調(diào)定，進入主泵的流量由比例調(diào)速閥25控制，因此該泵在一定流 量范圍內(nèi)可以通過比例調(diào)速閥25調(diào)節(jié)，實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)所需的流量大小。由于柱塞4底部和滑靴靜壓室5. 2有油臌閏滑和靜壓支撐，大大減小了滑靴5和定子2的 磨損和發(fā)熱，并且使柱塞4在柱塞套7中容易自動對中運動，從而減小了柱塞4和柱塞套7 SX寸摩擦 副的側(cè)向九同時由于柱塞4底部的滑靴靜壓室5. 2有高壓油作用，油壓的反推力也抵消了部分柱塞 的徑向載荷。本實用新型電液比例調(diào)速閥可控制泵的流量并可實現(xiàn)計爾贓制溢流閥可控制補油泵 的壓力，這樣就解決了超高壓徑向泵在高艇轉(zhuǎn)下吸油不足等問題，從而提高超高壓泵的性能指標。
權(quán)利要求一種4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，由傳動軸、偏心軸、定子、滑靴、柱塞、柱塞套、吸油閥、排油閥、泵體和泵蓋組成密封工作容積，定子裝在主油泵傳動軸上，滑靴上設(shè)有第一靜壓平衡槽和第二靜壓平衡槽，在殼體上設(shè)有電液比例調(diào)速閥和溢流閥，主泵左端設(shè)有補油泵；其特征在于所述定子(2)外表面上設(shè)有滑靴(5)，滑靴(5)上設(shè)有柱塞(4)和往復(fù)彈簧(6)，柱塞(4)外部套接柱塞套(7)，柱塞套(7)中設(shè)有吸油閥(8)和排油閥(9)；吸油閥(8)由球閥芯(8.1)、閥座(8.2)、彈簧(8.3)組成，排油閥(9)由排油球閥芯(9.1)、排油閥座(9.2)、排油彈簧(9.3)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，其特征在于在 所述柱塞(4)的頭端設(shè)有與小孔(4. 1)相通的孔(4. 2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，其特征在 于所述滑靴(5)上設(shè)有與滑靴靜壓室(5. 2)相通的阻尼器(5. 1)，在所述第一靜壓平衡槽 (5. 4)和第二靜壓平衡槽(5. 5)之間設(shè)有引油槽(5. 3)，在第二靜壓平衡槽(5. 5)處設(shè)有出 油槽(5. 6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，其特征在于所 述定子(2)的內(nèi)圓設(shè)有滑動軸承(2. 1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，其特征在于所 述傳動軸(3)上設(shè)有中部滑動軸承(14)、尾部滑動軸承(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，其特征在于所 述傳動軸(3)上分別設(shè)有與中心孔(3. 4)相通的一對第二阻尼器(3. 2)和一對第三阻尼器 (3. 3)。
專利摘要本實用新型公開了一種4.5ml/r超高壓電液比例控制徑向柱塞泵，以解決現(xiàn)有4.5ml/r排量的超高壓雙聯(lián)徑向柱塞泵存在的主要摩擦副零件損壞快，效率低和壽命短的問題。本實用新型定子裝在主油泵傳動軸上，滑靴上設(shè)有第一靜壓平衡槽和第二靜壓平衡槽，在殼體上設(shè)有電液比例調(diào)速閥和溢流閥，主泵左端設(shè)有補油泵；所述定子外表面上設(shè)有滑靴，滑靴上設(shè)有柱塞和往復(fù)彈簧，柱塞外部套接柱塞套，柱塞套中設(shè)有吸油閥和排油閥；吸油閥由球閥芯、閥座、彈簧組成，排油閥由排油球閥芯、排油閥座、排油彈簧組成。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，工作壽命長，總效率高，噪聲低、體積小和工作系統(tǒng)溫度低。
文檔編號F04B9/00GK201574894SQ20092026916
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者盧堃, 董嘯 申請人:盧堃;董嘯