[发明专利]一种斜盘式柱塞泵或马达

说明书

技术领域

本发明涉及液压领域，具体地说，涉及一种斜盘式柱塞泵或斜盘式柱塞马达。

背景技术

液压泵和液压马达是液压系统中非常重要的能量转换元件，液压泵将机械能转换成液压能，而液压马达将液压能转换成机械能，理论上两者可以相互切换，只是存在部分差别。为了说明上的简要，本文重点论述液压泵的设计，液压马达的结构可以参考液压泵的描述。

柱塞泵是液压泵的其中一种形式。柱塞泵以其高压、高速、高效以及易控制变量等诸多优点在工程机械等领域得到了广泛的使用。根据柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，柱塞泵可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两类。而轴向柱塞泵又根据其运动转换机制可分为斜盘式柱塞泵（又名直轴式轴向柱塞泵）和斜轴式柱塞泵。

对于斜盘式柱塞泵而言，其柱塞轴线和缸体轴线平行或接近平行，而缸体轴线和传动轴线重合。均布在缸体缸孔中的柱塞组件端部的滑靴，由于受到回程盘的限位，紧贴在斜盘的斜面上。当原动机驱动传动轴旋转时，通过缸体带动柱塞组转动，同时柱塞组因斜盘斜面的限位关系，相对于缸体作往复运动，从而实现吸液与压液的工况。

斜盘式柱塞泵有三对主要摩擦副：缸体与配流盘、柱塞与缸体缸孔、柱塞滑靴与斜盘。由于柱塞滑靴在斜盘上所受到的法向力使得柱塞在承受轴向力的同时还有切向力和力矩，该力和力矩通过转子缸孔给柱塞的作用力来平衡，该力和力矩作用下的滑动摩擦将导致机械效率的降低和部件的磨损。缸体也因受到倾覆力矩作用而使得中心轴产生挠度。因此，斜盘式柱塞泵主要存在如下难题：一是总效率相对较低；二是对油液污染比较敏感；三是允许转速不高。

对于斜轴式柱塞泵而言，其主轴与缸体轴线不在同一条直线上，而是成一个夹角，与斜盘式柱塞泵相比有如下优势：一是柱塞承受的侧向力要小得多，因而侧向力引起的摩擦损失较小；二是柱塞或柱塞连杆球头与主轴连接牢固，与斜盘式柱塞泵相比具有较强的自吸能力；三是斜轴泵主轴不需要穿过配流盘，使得缸体直径相应减小，泄漏和摩擦损失减小。因此斜轴泵的总体效率要高于斜盘泵，在同等工艺水平下比斜盘泵要高3%-4%。

但是，斜轴式柱塞泵依靠缸体摆动来实现变量，需要较大的摆动空间，使得外形尺寸较大；斜轴式柱塞泵不能采用贯通的轴或者两轴相连接的方式，因而实现双联泵比较困难。

针对前述斜盘式柱塞泵存在的问题，申请号为200780009019.0的中国专利文件公开了一种轴向柱塞泵或马达，该专利结合斜轴式柱塞泵结构上的优点，并将其应用到斜盘式柱塞泵上，其缸体由主轴带动旋转，同时主轴通过等速万向联轴器带动旋转斜盘转动，铰接于旋转斜盘上的柱塞组件在柱塞孔内作轴向往复运动，实现油液的吸入和压出。

对于该技术方案而言，存在多个装配配合关系，其一为主轴与万向联轴器之间的花键配合，其二为主轴与缸体之间的花键配合，其三为柱塞与柱塞孔之间的密封配合，其四为斜盘上的球窝与柱塞连杆球头之间的配合。以上配合关系越多，则制造难度越大。

由于缸体和斜盘同时由主轴驱动旋转，在将缸体通过花键装配到主轴上后，还需要通过花键将万向联轴器和斜盘装配到主轴上，此时，要保证多个柱塞组件的任何一个均准确地装配于斜盘球窝和柱塞孔之间是十分困难的，对加工制造精度提出了非常苛刻的要求，严重时甚至无法装配。而且，即使装配完成，也可能出现装配精度低、柱塞密封性差等问题，油液泄漏和摩擦损失较大，影响该斜盘式柱塞泵的总体效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种斜盘式柱塞泵或马达，该柱塞泵或马达可以降低装配难度，提高装配精度和总体效率。

本发明的斜盘式柱塞泵或马达，包括壳体、可转动地设置于所述壳体上的主轴、多个柱塞组件、与所述柱塞组件第一端连接的斜盘、设置有柱塞孔的缸体、设置于所述缸体端部的配流盘，并且还包括连接部件，其中：

所述连接部件包括相对摆动的第一部件和第二部件，所述第一部件结合所述主轴并与所述主轴同步转动，所述斜盘结合所述第二部件并与所述第二部件同步转动，所述主轴的转动轴线与所述斜盘的转动轴线互成夹角；

所述缸体的中心开设有柱形内孔，所述主轴伸入所述柱形内孔，并在所述主轴与所述柱形内孔之间形成配合，主轴转动时，所述缸体在柱塞组件的带动下转动。

进一步地，所述柱塞组件的第一端设置有球头，所述斜盘上设置有球窝，所述球头设置于所述斜盘的球窝中形成球铰连接，所述斜盘上还设置有用于对所述球头限位的回程盘。