可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘

摘要

本发明公开一种适用于非对称轴向柱塞泵的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，在圆盘上开设1个吸油窗口和3个排油窗口，在不改变泵体结构的情况下，能够缓解柱塞腔与排油窗口前端的减震槽接通时产生的瞬时压力冲击；避免柱塞滑靴组件对变量斜盘产生不平衡单向力矩作用，从而提高非对称轴向柱塞泵的变量性能。

权利要求

1.一种可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：可平衡转矩和缓解

冲击的四配流窗口配流盘为圆盘(7)，在圆盘上开设1个吸油窗口(1)和3个排油窗口，其中，

3个排油窗口包括：第Ⅰ排油窗口(2)、第Ⅱ排油窗口(3)和第Ⅲ排油窗口(4)；吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均为两端为圆弧的腰形通孔，且顺序分布在以圆盘中心为圆心的同一圆周上，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的分度圆直径及宽度均与缸体内柱塞孔下端腰形孔的分度圆直径及宽度相同，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的展角分别为α、β1、β2和β3，其中，α大于β1、β2和β3，β1等于β3，β2大于等于β1；吸油窗口在逆着缸体转动方向的末端开设吸油窗口减震槽(6)，第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口在逆着缸体转动方向的末端均开设排油窗口减震槽(5)，吸油窗口减震槽和排油窗口减震槽的展角分别为γ1和γ2，γ1大于等于γ2；带有吸油窗口减震槽的吸油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口的中心位于圆盘的x水平轴上，带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅲ排油窗口对称分布在圆盘x水平轴的两侧；第Ⅰ排油窗口与第Ⅱ排油窗口之间的过渡区(9)展角、第Ⅱ排油窗口与第Ⅲ排油窗口之间的过渡区(8)展角均大于等于缸体内每个柱塞孔下端腰形孔的展角；可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘的第Ⅰ排油窗口和第Ⅲ排油窗口与蓄能器或油箱连通，第Ⅱ排油窗口与单活塞杆液压缸的有杆腔连接。

2.根据权利要求1所述的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：所述吸油窗口的展角α为130°-160°。

3.根据权利要求1所述的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：所述吸油窗口减震槽的展角γ1为10°-20°。

4.根据权利要求1所述的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：所述第Ⅰ排油窗口的展角β1和第Ⅲ排油窗口的展角β3为30°-50°。

5.根据权利要求1所述的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：所述第Ⅱ排油窗口的展角β2为60°-90°。

6.根据权利要求1所述的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，其特征在于：所述排油窗口减震槽的展角γ2为8°-15°。

说明书

可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘

技术领域

[0001] 本发明属于液压泵技术领域，具体涉及一种可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘。

背景技术

[0002] 液压泵直接控制液压执行元件的液压系统(简称泵控系统)具有结构简单、体积小和效率高等优点，在工业设备、行走机械，以及航空航天等领域得到推广和应用。非对称轴向柱塞泵是一款专门为了解决泵控系统中单活塞杆液压缸两腔流量不平衡而提出的新型轴向柱塞泵。

[0003] 发明专利“闭式电液控制系统”(专利号：200610012476.2)公开了一种3油口轴向柱塞泵，其配流盘上设置了3个串联或并联布置的吸排油配流窗口，通过第1吸排油配流窗口流量等于通过第2吸排油配流窗口流量与通过第3吸排油配流窗口流量的总和；发明专利“多排油口轴向柱塞液压泵”(专利号：2010101975689)公开了一种配流盘结构方案，其配流盘上设置了3个排油腰形槽和1个吸油腰形油槽；第一排油腰形槽与第三排油腰形槽串联，且第二排油腰形槽与第一排油腰形槽和第三排油腰形槽并联布置在配流盘上的一侧，吸油腰形槽设在配流盘上的另一侧。

[0004] 上述配流盘结构均是为非对称轴向柱塞泵专门设计的，但是由于其串联的两个独立吸排油配流窗口之间的过渡区位于柱塞下降速度较快的区域，因此，会产生较大的压力冲击，而且，会造成柱塞滑靴组件对轴向柱塞泵斜盘的合力作用点始终处于斜盘转轴的一侧(如图2所示)，且柱塞滑靴组件对轴向柱塞泵斜盘的合力矩为单向力矩(如图3所示)，使斜盘处于静不定状态；而对于并联吸排油配流窗口结构，由于大大减小了轴向柱塞泵配流盘吸排油口的面积，从而存在吸排油不畅等问题；同时并联型配流盘需要柱塞缸体设有并列的两圈柱塞孔，这样的设计使泵体结构变得更为复杂，同时增大了轴向柱塞泵的尺寸。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服上述非对称轴向柱塞泵配流盘存在的不足，提供一种适用于非对称轴向柱塞泵的可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘，在不改变泵体结构的情况下，能够缓解柱塞腔与排油窗口前端的减震槽接通时产生的瞬态压力冲击；避免柱塞滑靴组件对变量斜盘产生不平衡单向力矩作用，从而提高非对称轴向柱塞泵的变量性能。

[0006] 可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘为圆盘(7)，在圆盘上开设1个吸油窗口(1)和3个排油窗口，其中，3个排油窗口包括：第Ⅰ排油窗口(2)、第Ⅱ排油窗口(3)和第Ⅲ排油窗口(4)；吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均为两端为圆弧的腰形通孔，且顺序分布在以圆盘中心为圆心的同一圆周上，吸油窗口和排油窗口的分度圆直径及宽度均与缸体内柱塞孔下端腰形孔的分度圆直径及宽度相同，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的展角分别为α、β1、β2和β3，其中，α大于β1、β2和β3，β1等于β3，β2大于等于β1；吸油窗口在逆着缸体转动方向的末端开设吸油窗口减震槽(6)，第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口在逆着缸体转动方向的末端均开设排油窗口减震槽(5)，吸油窗口减震槽和排油窗口减震槽的展角分别为γ1和γ2，γ1大于等于γ2；带有吸油窗口减震槽的吸油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口的中心位于圆盘的x水平轴上，带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅲ排油窗口对称分布在圆盘x水平轴的两侧。

[0007] 所述吸油窗口的展角α为130°-160°。

[0008] 所述吸油窗口减震槽的展角γ1为10°-20°。

[0009] 所述第Ⅰ排油窗口的展角β1和第Ⅲ排油窗口的展角β3为30°-50°。

[0010] 所述第Ⅱ排油窗口的展角β2为60°-90°。

[0011] 所述排油窗口减震槽的展角γ2为8°-15°。

[0012] 第Ⅰ排油窗口与第Ⅱ排油窗口之间的过渡区(9)展角、第Ⅱ排油窗口与第Ⅲ排油窗口之间的过渡区(8)展角均大于等于缸体内每个柱塞孔下端腰形孔的展角。

[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0014] 1、本发明第Ⅰ排油窗口和第Ⅱ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口之间的过渡区避开柱塞下压速度最快的区域，缓解了柱塞腔和第Ⅱ排油窗口、第Ⅲ排油窗口前端的减震槽接通时产生的瞬态压力冲击。

[0015] 2、本发明带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口、带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和第Ⅲ排油窗口关于x轴对称分布，配流盘的高压区域关于变量斜盘的旋转轴线对称，使得柱塞滑靴组件对变量斜盘的合力矩由单向力矩转变为正负脉动的力矩，提高非对称轴向柱塞泵的变量性能。

附图说明

[0016] 图1为本发明配流盘结构示意图；

[0017] 图2为现有非对称轴向柱塞泵斜盘合力作用点轨迹图；

[0018] 图3为现有非对称轴向柱塞泵斜盘力矩图；

[0019] 图4为本发明斜盘合力作用点轨迹图；

[0020] 图5为本发明斜盘力矩图；

[0021] 图6为本发明实施例1配流盘结构示意图；

[0022] 图7为本发明实施例2配流盘结构示意图。

[0023] 图中：1-吸油窗口；2-第Ⅰ排油窗口；3-第Ⅱ排油窗口；4-第Ⅲ排油窗口；5-排油窗口减震槽；6-吸油窗口减震槽；7-圆盘；8-第Ⅱ排油窗口与第Ⅲ排油窗口之间的过渡区；9-第Ⅰ排油窗口与第Ⅱ排油窗口之间的过渡区。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图对本发明进一步详细说明。

[0025] 如图1所示，可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘为圆盘7，在圆盘上开设1个吸油窗口1和3个排油窗口，其中，3个排油窗口包括：第Ⅰ排油窗口2、第Ⅱ排油窗口3和第Ⅲ排油窗口4；吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均为两端为圆弧的腰形通孔，且顺序分布在以圆盘中心为圆心的同一圆周上，吸油窗口和排油窗口的分度圆直径及宽度均与缸体内柱塞孔下端腰形孔的分度圆直径及宽度相同，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的展角分别为α、β1、β2和β3，α大于β1、β2和β3，β1等于β3，β2大于等于β1；吸油窗口在逆着缸体转动方向的末端开设吸油窗口减震槽6，第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口在逆着缸体转动方向的末端均开设排油窗口减震槽5，吸油窗口减震槽和排油窗口减震槽的展角分别为γ1和γ2，γ1大于等于γ2；带有吸油窗口减震槽的吸油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口的中心位于圆盘的x水平轴上，带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅲ排油窗口对称分布在圆盘x水平轴的两侧。

[0026] 所述吸油窗口的展角α为130°-160°。

[0027] 所述吸油窗口减震槽的展角γ1为10°-20°。

[0028] 所述第Ⅰ排油窗口的展角β1和第Ⅲ排油窗口的展角β3为30°-50°。

[0029] 所述第Ⅱ排油窗口的展角β2为60°-90°。

[0030] 所述排油窗口减震槽的展角γ2为8°-15°。

[0031] 实施例1

[0032] 如图6所示，可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘为圆盘7，在圆盘上开设1个吸油窗口1和3个排油窗口，其中，3个排油窗口包括：第Ⅰ排油窗口2、第Ⅱ排油窗口3和第Ⅲ排油窗口4；吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均为两端为圆弧的腰形通孔，且顺序分布在以圆盘中心为圆心的同一圆周上，吸油窗口和排油窗口的分度圆直径及宽度均与缸体内柱塞孔下端腰形孔的分度圆直径及宽度相同，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的展角分别为150°、30°、70°和30°。

[0033] 缸体逆时针方向转动时，吸油窗口和3个排油窗口在逆着缸体转动方向的末端分别开设吸油窗口减震槽6和排油窗口减震槽5，吸油窗口减震槽和排油窗口减震槽的展角分别为15°和10°；带有吸油窗口减震槽的吸油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口的中心位于圆盘的x水平轴上，带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅲ排油窗口对称分布在圆盘x水平轴的两侧。

[0034] 可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘的第Ⅰ排油窗口和第Ⅲ排油窗口与蓄能器或油箱连通，第Ⅱ排油窗口与单活塞杆液压缸的有杆腔连接。

[0035] 由于带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口、带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均关于x轴对称分布，所以，处于高压区域的非对称轴向柱塞泵的柱塞关于非对称轴向柱塞泵变量斜盘的旋转轴线对称，从而使得非对称轴向柱塞泵的柱塞滑靴组件对变量斜盘的合力作用点对于x轴对称(如图4所示)，且非对称轴向柱塞泵的柱塞滑靴组件对变量斜盘的合力矩由单向力矩转变为正负脉动的力矩(如图5所示)。当对变量斜盘的合力矩是单向力矩时，会引起变量斜盘向某一方向偏转，同时加大了变量斜盘的驱动转矩，降低了非对称轴向柱塞泵的动态响应性能；当对变量斜盘的合力矩是正负脉动的力矩时，将使变量斜盘受力平衡，降低变量斜盘的驱动转矩，从而提高非对称轴向柱塞泵的动态响应性能。

[0036] 可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘使第Ⅰ排油窗口和第Ⅱ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口之间的过渡区避开柱塞下压速度最快的区域，缓解了柱塞腔和第Ⅱ、第Ⅲ排油窗口前端的减震槽接通时产生的瞬态压力冲击。

[0037] 实施例2

[0038] 如图7所示，可平衡转矩和缓解冲击的四配流窗口配流盘为圆盘7，在圆盘上开设1个吸油窗口1和3个排油窗口，其中，3个排油窗口包括：第Ⅰ排油窗口2、第Ⅱ排油窗口3和第Ⅲ排油窗口4；吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口均为两端为圆弧的腰形通孔，且顺序分布在以圆盘中心为圆心的同一圆周上，吸油窗口和排油窗口的分度圆直径及宽度均与缸体内柱塞孔下端腰形孔的分度圆直径及宽度相同，吸油窗口、第Ⅰ排油窗口、第Ⅱ排油窗口和第Ⅲ排油窗口的展角分别为135°、30°、65°和30°。

[0039] 缸体双向转动时，如图7所示，在吸油窗口和3个排油窗口的双向末端分别开设吸油窗口减震槽6和排油窗口减震槽5，吸油窗口减震槽和排油窗口减震槽的展角分别为15°和8°；带有吸油窗口减震槽的吸油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅱ排油窗口的中心位于圆盘的x水平轴上，带有排油窗口减震槽的第Ⅰ排油窗口和带有排油窗口减震槽的第Ⅲ排油窗口对称分布在圆盘x水平轴的两侧。

[0040] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不足以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。