具有偽滑塊的軸向活塞式液壓功率單元的製作方法

2023-05-11 04:22:51 2

專利名稱：具有偽滑塊的軸向活塞式液壓功率單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有偽滑塊的軸向活塞式液壓功率單元。
背景技術：
在傳統技術中存在各種不同形式的軸向活塞式液壓泵。例如，有一種稱作滑塊式軸向活塞泵的軸向活塞泵類型。滑塊式軸向活塞泵包括在一端具有基本上為球形部分並且接合滑塊軸承的活塞主體。滑塊式軸向活塞泵的優點在於泵具有較長壽命，並且結實耐用。此外，在泵內接觸應力很低。雖然在有些方面滑塊式軸向活塞泵有許多缺點，包括它有包括滑塊壓製機構在內的許多零件，由許多複雜零件構成。此外，靜壓平衡要求在活塞和滑塊上鑽通小孔，這樣的操作極其昂貴。該小孔造成油在泵中損失而降低效率。滑塊式活塞也具有比較大的質量，這樣必須使其隨著泵的每一次旋轉而在氣缸孔中往復進出。
第二類軸向活塞泵為牛鼻型軸向活塞泵。牛鼻型軸向活塞泵具有中空的活塞體，其中設置彈簧以便壓制活塞並且活塞端部接合具有推力軸承的座圈。牛鼻設計非常便宜，因為它不需要滑塊，因此容易製造。不過，活塞的牛鼻端在一個點上接觸推力軸承的座圈。由於在此接觸點上傳遞高負荷而導致高接觸應力。高接觸應力限制牛鼻活塞僅可在低功率單元中應用，其中比較短的單元使用壽命還可以接受。
當前在本行業中存在一個問題，就是滑塊式軸向活塞泵要同時忍受精密加工滑塊的高製造成本和活塞體的高製造成本。滑塊式軸向活塞泵也要忍受由於建立滑塊運行的流體靜壓油膜的流體損失而形成的低效率，和由於高滑塊質量導致的轉速限制。另一方面，牛鼻式活塞泵在壓力、位移和壽命方面受到限制。這些實際妨礙牛鼻活塞泵更廣泛的應用。因此，不論當前使用何種類型的活塞，製造商將在泵的壽命或者泵的費用方面承受缺點。
在行業中需要一種軸向活塞泵，它能夠綜合滑塊式軸向活塞泵和牛鼻式軸向活塞泵的元件而提供能夠克服傳統工藝中發現缺點的軸向活塞泵。此外，在行業中需要改變軸向活塞泵的旋轉套件以改進泵的性能和降低其成本。
這樣，本發明主要目的是提供一種軸向活塞泵的旋轉組件，它將具有接近或超過滑塊式軸向活塞泵的性能和壽命的使用性能和壽命，其成本接近牛鼻式軸向活塞泵的低成本。
本發明另一目的是一種展示長壽命的軸向活塞泵，它結實耐用，並且具有低接觸應力而不必採用滑塊。
本發明還有另一目的是提供一種能夠在比滑塊式軸向活塞泵更低成本下生產的軸向活塞泵。
本發明另一目的是提供一種接合座圈的減磨軸承(滾動軸承)以便改善軸向活塞泵內的接觸應力。
本發明還有另一目的是提供一種活塞泵，它能夠消除利用加壓流體在滑塊上建立流體靜壓油膜的需要，從而改進效率。
本發明另一目的是提供一種具有較小往復質量的滑塊狀特徵的泵。
本發明這些和其它目的、特徵和優點將從說明書和權利要求中變得明顯。
發明概要本發明為一種軸向活塞泵，它綜合滑塊式軸向活塞泵和牛鼻式軸向活塞泵的工藝。軸向活塞泵具有至少一個長形中空活塞，在中空活塞體內設置彈簧而在偽滑塊上建立彈簧力。可替代地，彈簧可以設置在活塞外部並以同樣方式建立彈簧力。偽滑塊與活塞體轉動接觸，並且可選地與減磨推力軸承進一步接觸，而減磨軸承具有互相有平行關係的第一及第二座圈元件和處於其中間的軸承。如果要求採用可變位移活塞單元，則採用減磨推力軸承可操作地連接到旋轉斜板上以便控制旋轉斜板的角度。
附圖簡要說明

圖1為本發明軸向活塞泵的剖面圖；和圖2為本發明軸向活塞泵的剖面圖，其中滑塊元件是陽性滑塊元件。
具體的實施方式附圖顯示本發明的軸向活塞泵10。軸向活塞泵10顯示具有其中設置活塞主體14的氣缸體12。此外，活塞主體具有設置在其中的長形孔16，孔中可接合彈簧元件18，使彈簧元件18在一端接合主體14的內壁而在相反一端接合氣缸體12的壁部。在活塞主體14的第一端為球形部分20，它可轉動地連接在可以認為是偽滑塊的滑塊元件22上。偽滑塊22接合具有第一座圈元件26和第二座圈元件28的減磨推力軸承24，兩座圈元件之間設置軸承元件30。旋轉斜板(未示)可操作地連接在減磨推力軸承24。圖2顯示圖1的可替代實施例，其中滑塊元件22為陽性。在該實施例中，活塞主體13具有可以接受弧形陽性滑塊元件22的陰性凹穴32。
在運行中，彈簧18為作用在活塞主體14上的壓制力，這樣可消除附加元件。當活塞主體14移動時，滑塊元件22圍繞活塞主體14的球形部分20轉動或旋轉，如此造成活塞力量分配在減磨推力軸承24上。當氣缸體12繼續旋轉時，活塞14在其氣缸孔中繼續往復進出。在這樣方式下，液壓流體被排出而液壓單元作為液壓泵或者液壓馬達。
應該理解，通過在氣缸孔18採用彈簧18可消除滑塊壓制結構的需要，這樣就消除不必要的、複雜和費錢的部件。此外，與牛鼻軸向活塞相比，偽滑塊設計減少接觸應力並且也增加活塞的壽命。如此本發明在追求滑塊組件高性能同時還追求更接近牛鼻活塞組件成本範圍的低成本。由於本發明不要求如在滑塊式軸向活塞泵中的液壓靜平衡油膜，因此油並不通過活塞損失，同時活塞效率也不減少。此外，本行業熟練人士將理解，彈簧元件18可以在孔16內部或可選地在孔16外部而仍舊執行壓制的功能。
與牛鼻型軸向活塞泵相比，減磨推力軸承24附加幫助減少接觸應力。減磨推力軸承可以是任何由滾珠軸承、滾柱軸承、錐形滾柱軸承或其它合適軸承組成的組件。此外，通過消除靜液壓油膜的需要並且從而消除用來建立這樣油膜的滑油洩漏，可以減少損失和改進效率。最後，通過用本發明的偽滑塊更換比較大而笨重的標準設計滑塊可以減少往復質量，因此所有本發明目的已經達到。
對於本行業熟練人士應該理解，可以對該設備作出各種變型而不致偏離本發明範圍的精神。所有這些變型和改變均落入權利要求範圍之內並且已經包含在內。
權利要求
1.一種具有偽滑塊的軸向活塞泵，包括至少一個設置在泵內的長形活塞；所述活塞具有附著在其中的彈簧以便在滑塊上產生壓力；所述滑塊可轉動地連接在活塞上；和一個減磨推力軸承，具有互相有平行關係的第一和第二座圈元件，並且二者之間設置軸承元件，其直接接合滑塊。
2.如權利要求1所述的軸向活塞泵，其特徵在於，活塞具有形成球形部分的第一端，其可轉動地接合偽滑塊。
3.如權利要求1所述的軸向活塞泵，其特徵在於，活塞第一端形成陰性凹穴，可轉動地接合偽滑塊的陽性部分。
4.如權利要求1所述的軸向活塞泵，其特徵在於，減磨推力軸承為滾珠軸承。
5.如權利要求1所述的軸向活塞泵，其特徵在於，減磨推力軸承為滾柱軸承。
6.一種軸向活塞泵，具有氣缸體，包括一個設置在氣缸體內的具有一孔的長形活塞；一個牢固地連接在活塞上的彈簧；一個滑塊元件，其可轉動地連接在活塞體上，使彈簧在滑塊元件上產生壓制力；和一個減磨推力軸承，其直接接合滑塊元件。
7.如權利要求6所述的軸向活塞泵，其特徵在於，活塞主體具有形成球形部分的第一端，可轉動地接合滑塊元件。
8.如權利要求6所述的軸向活塞泵，其特徵在於，活塞第一端形成陰性凹穴，其可轉動地接合滑塊元件的陽性部分。
9.如權利要求6所述的軸向活塞泵，其特徵在於，減磨推力軸承為滾珠軸承。
10.如權利要求6所述的軸向活塞泵，其特徵在於，減磨推力軸承為滾柱軸承。
全文摘要
一種牛鼻式和滑塊式軸向活塞泵的組合。偽滑塊軸向活塞泵具有長形活塞主體，其中設置通孔。該孔內部具有彈簧以便建立壓製機構。偽滑塊可轉動地連接在活塞主體上，並且接合具有互相有平行關係的第一和第二座圈元件的減磨推力軸承，二座圈之間設置軸承元件。減磨推力軸承然後控制旋轉斜板的角度。
文檔編號F04B17/00GK1680714SQ20051006489
公開日2005年10月12日 申請日期2005年4月5日 優先權日2004年4月7日
發明者麥可·D·岡德魯德, K·J·蘭德輝斯 申請人:沙厄-丹福絲股份有限公司