一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵的製作方法

2023-06-10 08:48:32 2

本發明屬於液壓領域，具體地涉及一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵，適用於驅動排水葉輪（作為馬達）或被排水葉輪驅動（作為泵）的裝置。

背景技術：

傳統的斜盤式液壓柱塞馬達或泵，其內部零件僅對主軸施加徑向力，故所用軸承對徑向力承載能力較強，但對軸向力的承載能力較差，產品軸端不允許施加軸向力（包括拉力和推力）或僅允許施加較小的軸向力。

傳統的斜軸式液壓柱塞馬達或泵，其內部設置有單個或多個向心推力軸承，該軸承組可以承受朝向主軸外伸方向的軸向拉力，但不能承受向內的軸向推力。如果在斜軸式柱塞馬達或泵的軸端施加較大的拉力，此拉力與柱塞施加給主軸的很大的軸向分力疊加，將大幅降低產品的使用壽命；如果在其軸端施加推力，則這個推力不能大於柱塞對主軸的軸向分力，即：當馬達或泵壓力較低時，不得在其軸端施加較大的軸向推力，否則該力通過鉸接在主軸上的中心杆強行壓緊缸體和配流盤，易導致中心杆球頭和缸體與配流盤端面的燒傷。

常規的斜盤式或斜軸式液壓柱塞馬達或泵，主軸旋轉密封件採用的是單向承壓的密封件，只能承受內壓而不能承受外壓。

由於前述原因，當常規液壓柱塞馬達或泵用於驅動排水葉輪或被排水葉輪驅動的裝置時，因葉輪排水產生較大的軸向力，且葉輪換向後軸向力方向會相應改變，故不宜將葉輪直接安裝到馬達或泵的主軸上，而需要單獨設置葉輪軸、支撐該軸的油潤滑軸承或水潤滑軸承、聯軸器等。且不論採用油潤滑軸承還是水潤滑軸承，其潤滑條件都無法跟軸承浸沒在液壓油中相比，軸承需要採用更大的規格以提高壽命。這就導致裝置結構複雜，軸向尺寸大，製造和使用維護成本較高。此外，因為主軸密封件只能單向承壓，在深水中使用時存在水倒灌進液壓柱塞馬達或泵內腔的風險。

如申請公布號為CN 105697388 A的專利《深水液壓驅動水泵》，葉輪安裝在水泵軸上，水泵軸由水潤滑軸承支撐，水泵軸通過聯軸器與液壓旋轉驅動件（即液壓馬達）的輸出軸相連；水泵還設有用於將水引至水潤滑軸承進行潤滑的潤滑結構。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵，其主軸可以承受很大的軸向拉力，也可承受很大的軸向推力，用於驅動排水葉輪或被排水葉輪驅動的裝置時，其主軸上可以直接安裝排水葉輪；其主軸旋轉密封件可以雙向承壓，即使浸沒於深水中使用，也能有效隔斷水和液壓油。

本發明的目的及解決其主要技術問題是採用以下技術方案來實現的：一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵，包括主軸、旋轉密封件、殼體、斜盤、柱塞回程機構、柱塞、缸體、配流盤和端蓋，其特徵在於，所述的主軸至少由三個同軸安裝的軸承支撐：軸承A、軸承B和軸承C，三個軸承中至少有兩個軸承為向心推力軸承，且兩個向心推力軸承安裝方向相反。

所述三個軸承中有兩個軸承安裝在靠近主軸的外伸端，並處於旋轉密封件和斜盤之間。

所述的旋轉密封件為兩側均可承壓的密封件，具體是骨架式油封或機械式油封或兩者的組合。

所述的主軸上有軸向孔和與軸向孔連通的徑向孔，且徑向孔設置在旋轉密封件和靠近該旋轉密封件的軸承A之間。

所述主軸採用耐海水腐蝕的不鏽鋼。

所述殼體、端蓋採用耐海水腐蝕的不鏽鋼或青銅材料，外形呈流線型設計。

所述斜盤結構採用定角度斜盤或變角度斜盤。

所述柱塞回程機構採用球鉸回程盤結構或定隙回程結構。

本發明專利與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。由以上技術方案可知，本發明專利具有以下優點：

1）主軸上可以承受很大的軸向拉力，也可承受很大的軸向推力；可以浸沒於深水中應用.

2）通過在主軸上設置軸向孔和徑向孔，利用離心力使油液在殼體腔內形成循環流動，對軸承進行冷卻和衝洗，有利於提高軸承壽命；

3）用於驅動排水葉輪或被排水葉輪驅動的裝置時，可直接將葉輪安裝在主軸上，無需為葉輪另外設置支撐軸、軸承和聯軸器，從而顯著簡化裝置結構，大幅減小其軸向尺寸，降低製造成本和使用維護成本。

4）雙向承壓的密封件可以確保產品在深水中使用時也能有效隔斷水和液壓油。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，

圖2是本發明的另一實施例，

圖中標記： 1、主軸，2、旋轉密封件，3、軸承A，4、殼體，5、軸承B，6、斜盤，7、柱塞回程機構，8、柱塞，9、缸體，10、配流盤，11、軸承C，12、端蓋。

h1、軸向孔，h2、徑向孔。

具體實施方式

以下結合附圖和較佳實施例，對依據本發明專利提出的一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵具體實施方式、特徵及其功效，詳細說明如後。

參見圖1-2，一種浸沒在水中使用的斜盤式液壓柱塞馬達或泵，包括主軸1、旋轉密封件2、殼體4、斜盤6、柱塞回程機構7、柱塞8、缸體9、配流盤10和端蓋12，其特徵在於：所述的主軸1至少由三個同軸安裝的軸承支撐：軸承A3、軸承B5和軸承C11，三個軸承中至少有兩個軸承為向心推力軸承，且兩個向心推力軸承安裝方向相反。

所述的三個軸承中有兩個軸承安裝在靠近主軸1的外伸端，並處於旋轉密封件2和斜盤6之間；所述三個軸承中至少有兩個軸承採用向心推力軸承，具體可採用圓錐滾子軸承或角接觸球軸承；作為優選，兩個向心推力軸承之外的第三個軸承採用允許主軸軸向竄動的軸承：滾針軸承、無內圈滾子軸承或DU軸承，然而也可以使用其他形式的軸承。

所述的旋轉密封件2為兩側均可承壓的密封件，具體是骨架式油封或機械式油封或兩者的組合。

所述的主軸1上有軸向孔h1和與軸向孔h1連通的徑向孔h2，且徑向孔h2設置在旋轉密封件2和靠近該旋轉密封件的軸承A3之間。

所述主軸1採用耐海水腐蝕的不鏽鋼。

所述殼體4、端蓋5採用耐海水腐蝕的不鏽鋼或青銅材料；所述殼體4、端蓋5外形呈流線型設計。

所述斜盤6結構採用定角度斜盤或變角度斜盤。

所述柱塞回程機構7採用球鉸回程盤結構或定隙回程結構。

所述柱塞8為奇數個，採用7個或9個，圓周均布安裝在缸體柱塞孔內。

本發明的主軸可承受很大的軸向拉力，也能承受很大的軸向推力，且能浸沒於深水中使用。當本發明產品用於驅動排水葉輪或被排水葉輪驅動的裝置時，可直接將葉輪安裝在主軸上，無需為葉輪另外設置支撐軸、軸承和聯軸器，從而顯著簡化裝置結構，大幅減小其軸向尺寸，降低製造成本和使用維護成本。同時，雙向承壓的密封件可以確保產品在深水中使用時也能有效隔斷水和液壓油。

以上所述，僅是本發明專利的較佳實施例而已，並非對本發明專利作任何形式上的限制，任何未脫離本發明專利技術方案內容，依據本發明專利的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明專利技術方案的範圍內。