一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤的製作方法

2023-06-13 03:18:01 1

一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤的製作方法
【專利摘要】一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，包括配流盤本體、位於配流盤本體高油壓區的高壓排油槽、定位槽以及位於配流盤本體低油壓區的吸油槽，高壓排油槽遠離定位槽的端部位置處開有與柱塞泵的殼腔相連通的高壓側阻尼槽，高壓側阻尼槽包括V形漸擴槽以及阻尼孔，V形漸擴槽傾斜設置，阻尼孔的開孔方向垂直於配流盤平面設置，V形漸擴槽與阻尼孔相交並連通，吸油槽靠近定位槽的端部位置處設有低壓側阻尼槽，低壓側阻尼槽跨角小於高壓側阻尼槽結構的跨角。本發明通過設置組合型節流結構的高壓側阻尼槽，改變高壓側阻尼槽端部射流角的大小，從而改變氣泡潰滅的位置，顯著降低配流盤氣蝕及柱塞泵噪聲，提高流量品質。
【專利說明】一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤
【技術領域】
[0001]本發明屬於機械領域，涉及一種低噪聲抗氣蝕配流盤。
【背景技術】
[0002]配流盤是軸向柱塞泵的關鍵零部件之一，配流盤結構的設計合理與否，將嚴重影響著柱塞泵的噪聲和振動及流量品質。長期以來降低柱塞泵配流盤氣蝕的工作主要集中在以下幾方面：一、改進配流盤阻尼槽結構降低壓力衝擊，減少壓力峰值；二、改善吸油性能，降低吸油阻力，避免吸油時出現氣穴。
[0003]但是以上研究很難避免柱塞腔脫離吸油槽進入排油階段時所導致的配流盤氣蝕現象。柱塞泵工作過程中，在柱塞腔與排油槽接通的預壓縮階段，由於柱塞腔與吸油槽接通的瞬間壓差較大，在阻尼槽內會出現流速脫離壁面壓力驟降的低壓區，這一低壓區會迅速析出大量氣泡。氣泡產生後伴隨流動的油液進入柱塞腔，當柱塞腔脫離吸油槽進入排油槽時，由於油液回衝作用，氣泡在周圍高壓油衝擊下被壓縮，體積迅速縮小直至潰滅並凝結成液體。原氣泡所佔據的空間由此形成真空，四周的高壓油液以高速流來填補該空間。由於潰滅過程發生在一瞬間，因此在氣泡縮小凝結的地方將產生劇烈的局部液壓衝擊，壓力和溫度均急劇升高。氣泡潰滅產生的高溫高壓極易對配流盤表面產生侵蝕，氣蝕將導致配流盤表面金屬剝離形成蝕坑，同時造成極大的振動和噪聲及泵出口處的流量脈動。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，以降低配流盤表面氣蝕，實現減噪，減振和減少流量脈動的作用。
[0005]為達到上述目的`，本發明的解決方案是：
[0006]一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，包括配流盤本體、位於配流盤本體高油壓區的高壓排油槽、定位槽以及位於配流盤本體低油壓區的吸油槽，高壓排油槽遠離所述定位槽的端部位置處開有與高壓排油槽相連通的高壓側阻尼槽，所述高壓側阻尼槽包括V形漸擴槽以及阻尼孔，所述V形漸擴槽傾斜設置，所述阻尼孔的開孔方向垂直於配流盤平面設置，所述V形漸擴槽與所述阻尼孔相交並連通，所述吸油槽靠近所述定位槽的端部位置處設有與所述吸油槽相連通的低壓側阻尼槽，所述低壓側阻尼槽跨角內小於所述高壓側阻尼槽結構的跨角
[0007]所述阻尼孔為階梯結構，包括自上而下同心設置的第一通孔、第二通孔以及第三通孔，第一通孔、第二通孔以及第三通孔的開孔方向均垂直於配流盤平面設置，所述第一通孔的孔心位於所述V形漸擴槽的中心線上，所述第二通孔位於第一通孔的下底面，所述第三通孔位於所述第二通孔的下底面。
[0008]所述第一通孔的直徑Cl1與第三通孔的直徑d3相等，所述第一通孔的直徑Cl1大於第二通孔的直徑d2。
[0009]所述第一通孔直徑(I1的取值範圍為1.0mm-1. 5mm,所述第一通孔的孔深Ii1為I.5mm,第二通孔直徑d2的取值範圍為O. 5mm-1. Omm,孔深h2為I. 0mm,第三通孔直徑d3的取值範圍為1.0mm-1. 5mm,第三通孔孔深h3為2. 0mm。
[0010]所述高壓側阻尼槽的跨角為22. 0°，所述阻尼孔相對於高壓側阻尼槽起始端偏轉角度為內=?2·(η
[0011]所述低壓側阻尼槽是截面為V形的漸擴槽，低壓側阻尼槽的跨角的為20°。
[0012]所述V形漸擴槽的傾斜角度的為5.0°。
[0013]所述定位槽相對配流盤對稱中心偏轉角度奶的取值範圍為7. 5° -8.0°。
[0014]所述高壓排油槽包括多個腰形排油槽。
[0015]所述吸油槽為弧形吸油槽。
[0016]由於採用上述方案，本發明的有益效果是：
[0017]本發明所述配流盤包括配流盤本體、設於配流盤本體上的高壓排油槽、定位槽以及低壓吸油槽，在高壓排油槽遠離定位槽的端部位置處還設有高壓側阻尼槽，該高壓側阻尼槽為漸進性V形阻尼槽與阻尼孔相結合的組合式節流阻尼結構，在吸油槽靠近定位槽的端部位置處設有低壓側阻尼槽，低壓側阻尼槽為漸進性V形阻尼結構，高壓側阻尼槽柱塞腔脫離吸油槽進入預壓縮階段後與高壓側阻尼槽接通，高壓油液通過高壓側阻尼槽倒灌進柱塞腔。組合式阻尼槽結構使回衝油液射流角增大，將柱塞腔內氣泡衝向柱塞腔中央，避免氣泡在配流盤表面潰滅，減少氣泡潰滅產生的高溫高壓對配流盤表面的侵蝕作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖I為本發明一實施例中配`流盤結構示意圖；
[0019]圖2為圖I所示實施例中高壓側阻尼槽的A-A剖視局部放大圖；
[0020]圖3為圖2所示高壓側阻尼槽的B-B剖視局部放大圖；
[0021]圖4為圖I所示實施例配流盤的工作狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[0023]如圖I所示，本發明公開了一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，包括配流盤本體1，配流盤本體I上開有定位槽4、弧形吸油槽6和高壓油槽。其中，定位槽4相對配流盤對
稱中心偏轉角度為仍=7.5°-8.0°，以便配流盤裝配時能夠相對於對稱中心偏轉一定角度，實
現柱塞腔的預壓縮和預卸壓；高壓油槽包括多個腰形排油槽2，多個腰形排油槽2位於配流盤本體I高油壓區處，且高壓油槽遠離定位槽4端部位置處還開有高壓側阻尼槽，高壓側阻尼槽與高壓油槽連通設置，高壓側阻尼槽包括V形漸擴槽7以及與V形漸擴槽7相交並連通設置的阻尼孔8，高壓側阻尼槽的跨角的=22. 0°，V形漸擴槽7傾斜設置，V形漸擴槽7傾斜角度的大小是通過計算V形漸擴槽的通油麵積確定的，本實施例中，V形漸擴槽7的槽底邊與配流盤表面夾角為5° ;阻尼孔8的開孔方向垂直於配流盤平面設置，阻尼孔結構8相對於高壓側阻尼槽結構起始端偏轉角度為內=12.0-，弧形吸油槽6位於配流盤本體I的低油壓區處，且吸油槽6靠近定位槽4的端部位置處設有低壓側阻尼槽5，低壓側阻尼槽5為V形漸擴結構，且低壓側阻尼槽5與吸油槽6連通，為降低流量脈動，低壓側阻尼槽5跨角Ψ2小於高壓側阻尼槽的跨角W，本實施例中，低壓側阻尼槽5跨角內為20°。
[0024]如圖2和圖3所示，上述阻尼孔8為階梯結構，包括自上而下同心設置的第一通孔13、第二通孔14以及第三通孔15，第一通孔13的中心位於V形漸擴槽7的中心線上，第二通孔14位於第一通孔13的下底面，第三通孔15位於第二通孔14的下底面。本實施例中，第一通孔13的直徑Cl1大於第二通孔14的直徑d2，以便於控制阻尼孔8的過流面積，第一通孔13的直徑Cl1與第三通孔15的直徑d3相等，以使得在阻尼孔8加工過程中無需更換鑽頭，只需要一個鑽頭就可以完成阻尼孔8的製作。
[0025]第一通孔13直徑Cl1與第三通孔15直徑d3的具體尺寸的選擇是通過計算阻尼孔過流面積確定的。本實施例中，第一通孔13直徑Cl1的取值範圍為I. 0-1. 5_，第一通孔13孔深h為I. 5mm,第二通孔14直徑d2的取值範圍為O. 5-1. Omm,第二通孔14的孔深h2為
I.0mm，第三通孔15直徑d3的取值範圍為I. 0-1. 5mm，第三通孔15孔深h3為2. 0mm。
[0026]如圖4所示，當柱塞泵工作時，柱塞缸體10繞配流盤本體I的中心線旋轉，旋轉方向為逆時針方向。柱塞腔腰形窗口 12依次經過低壓側阻尼槽5，柱塞腔內的高壓油實現預卸壓，然後經過吸油槽6完成吸油，柱塞腔腰形窗口 12脫離吸油槽6後與高壓側阻尼槽接通進入預壓縮段(預升壓區)，再與腰形排油槽2接通完成排油，然後在經過低壓側阻尼槽5，如此循環。在此過程中，由於柱塞腔吸滿油進入預升壓區，腔內含油量為排油量與死容積之和，柱塞腔排油後進入 預卸壓區，腔內含油量僅為死容積，故預升壓區與預卸壓區阻尼槽跨角設置成不同角度，即高壓側阻尼槽的跨角奶與低壓側阻尼槽5跨角W不同，低壓側阻尼槽5跨角內小於高壓側阻尼槽的跨角
[0027]同時，在柱塞腔腰形窗口 12脫離吸油槽6並與高壓側阻尼槽接通進入預壓縮段的過程中，由於工作腔由低壓向高壓過渡，會出現壓力回衝和流量倒灌，柱塞腔內的氣泡在壓力回衝及流量倒灌作用下潰滅。如果高壓側阻尼槽只包括單一的V形漸擴槽7，那麼回衝的液壓油射流角將很小，倒灌流量將柱塞腔內氣泡衝向配流盤表面，氣泡潰滅對配流盤表面造成氣蝕。但是採用由V形漸擴槽7與阻尼孔8組成的複合結構後，使流量倒灌的液壓油為通過V形漸擴槽7的流量Q1與通過第一通孔13與第二通孔14的流量Q2的合流量Q3,第一通孔13與第二通孔14的開孔方向垂直於配流盤表面設置，故Q2流速方向垂直於配流盤平面，壓力回衝的射流角相應的增加，倒灌流量將柱塞腔內氣泡衝向柱塞腔中央，避免氣泡在配流盤表面潰滅，減少氣泡潰滅產生的高溫高壓對配流盤表面的侵蝕作用。
[0028]上述的對實施例的描述是為便於該【技術領域】的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，包括配流盤本體（I)、位於配流盤本體（I)高油壓區的高壓排油槽、定位槽（4)以及位於配流盤本體（I)低油壓區的吸油槽（6)，其特徵在於：高壓排油槽遠離所述定位槽（4)的端部位置處開有與高壓排油槽相連通的高壓側阻尼槽，所述高壓側阻尼槽包括V形漸擴槽（7)以及阻尼孔（8)，所述V形漸擴槽（7)傾斜設置，所述阻尼孔（8)的開孔方向垂直於配流盤平面設置，所述V形漸擴槽（7)與所述阻尼孔（8)相交並連通，所述吸油槽（6)靠近所述定位槽（4)的端部位置處設有與所述吸油槽（6)相連通的低壓側阻尼槽（5)，所述低壓側阻尼槽（5)跨角P小於所述高壓側阻尼槽結構的跨角Ψ
2.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述阻尼孔（8)為階梯結構，包括自上而下同心設置的第一通孔（13)、第二通孔（14)以及第三通孔（15)，第一通孔（13)、第二通孔（14)以及第三通孔（15)的開孔方向均垂直於配流盤平面設置，所述第一通孔（13)的孔心位於所述V形漸擴槽（7)的中心線上，所述第二通孔（14)位於第一通孔（13)的下底面，所述第三通孔（15)位於所述第二通孔（14)的下底面。
3.根據權利要求2所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述第一通孔(13)的直徑Cl1與第三通孔（15)的直徑d3相等，所述第一通孔（13)的直徑Cl1大於第二通孔（14)的直徑d2。
4.根據權利要求2或3所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述第一通孔（13)直徑(I1的取值範圍為1.0mm-1. 5mm,所述第一通孔（13)的孔深Ii1為I. 5mm,第二通孔（14)直徑d2的取值範圍為O. 5mm-1. 0mm，孔深h2為I. 0mm，第三通孔（15)直徑d3的取值範圍為1.0mm-1. 5mm,第三通孔（15)孔深h3為2. 0_。
5.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述高壓側阻尼槽的跨角W為22.0°，所述阻尼孔（8)相對於高壓側阻尼槽起始端偏轉角度為抑=12.0°。
6.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述低壓側阻尼槽（5 )是截面為V形的漸擴槽，低壓側阻尼槽（5 )的跨角內為20 °。
7.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述V形漸擴槽（7)的傾斜角度奶為5.0°。
8.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述定位槽（4)相對配流盤對稱中心偏轉角度約的取值範圍為7. 5° -8.0°。
9.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述高壓排油槽包括多個腰形排油槽（2)。
10.根據權利要求1所述的低噪聲抗氣蝕柱塞泵用配流盤，其特徵在於：所述吸油槽(6)為弧形吸油槽。
【文檔編號】F04B53/00GK103486016SQ201310422532
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月16日 優先權日:2013年9月16日
【發明者】王安麟, 劉巍, 姜濤, 單學文, 張小路 申請人:同濟大學