[发明专利]一种带限压溢流装置的水液压轴向柱塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及容积泵技术领域，尤其涉及一种带限压溢流装置的水液压轴向柱塞泵。

背景技术

近年来，直接以水（过滤后的天然水，包括海水和淡水）代替矿物油作为工作介质的水液压传动与控制技术获得了突破性的进展，而且在广泛的工程应用中，相比传统油液压传动证明了具有环保、洁净、高效、使用维护方便、运行成本低等突出优越性。水液压传动与控制技术已经被广泛的应用于高压水雾化、海水淡化、高压水清洗、舞台驱动与控制、潜器浮力调节系统、海洋工程以及其他传动与控制领域。

水液压泵是水液压传动与控制系统的核心工作元件，水液压轴向柱塞泵以转速高、压力高、流量大、流量脉动小、体积紧凑、重量轻等突出优点，成为水液压传动与控制系统中最常用的水液压泵，如丹麦Danfoss生产的Nessie系列水泵、英国WaterHydrulic公司的水泵、华中科技大学研制的海水疏干泵及浮力调节泵、浙江大学研制的纯水泵等均为水液压轴向柱塞泵。

相比大多数往复式三柱塞泵体上安装有安全阀作为限压溢流装置，见于报道的水液压轴向柱塞泵本体均无相关限压或溢流功能的装置，应用于水液压传动与控制系统中，须在系统中设置安全阀或溢流阀，造成了成本增加和管道设计制造困难；同时用于直接替代诸如海水淡化、高压水清洗系统中的往复式三柱塞泵受到了很大的限制。

发明内容

为解决目前水液压轴向柱塞泵本体无限压溢流装置的不足，本发明在水液压轴向柱塞泵现有研究的基础上，提供了一种带限压溢流装置的水液压轴向柱塞泵。

本发明包括后端盖、配流盘、旋转缸体组件、壳体、滑动轴承、奇数个的柱塞滑靴组件、回程盘、斜盘、机械密封、前端盖、轴和安装在后端盖上的限压溢流装置，后端盖和前端盖分别固定安装在壳体的两端，配流盘安装在后端盖上，并位于壳体内，回程盘一侧安装在前端盖上，斜盘安装在回程盘的另一侧上，旋转缸体组件通过滑动轴承活动安装在壳体的内壁上，并位于配流盘和斜盘之间，柱塞滑靴组件活动安装在旋转缸体组件内，且柱塞滑靴组件的球状柱塞末端活动装配在斜盘上，轴活动装配在前端盖上，并与旋转缸体组件传动相连，限压溢流装置包括调节螺杆、锁紧螺母、上端盖、弹簧推杆、阻尼阀板、阻尼器、阻尼弹簧、主弹簧、阻尼环和主阀芯，后端盖上设有限压溢流装置腔体，上端盖上设有推杆通过孔，上端盖固定安装在后端盖上限压溢流装置腔体的出口处，阻尼环为环状结构，且阻尼环上开有多个小孔，阻尼环的外壁固定装配在后端盖上限压溢流装置腔体的内壁上，阻尼环的一端抵在后端盖上限压溢流装置腔体的流道-处，主阀芯内设有环形槽和水流通道-，主阀芯的安装在阻尼环内，阻尼弹簧的一端抵在主阀芯上，阻尼器内设有C水流通道，阻尼器位于环形槽内，阻尼器的下表面抵在阻尼弹簧的另一端，且阻尼器的外壁与环形槽之间形成间隙，阻尼阀板内设有D水流通道，阻尼阀板固定安装在环形槽内，并抵在阻尼器的上表面，弹簧推杆通过密封环活动装配在后端盖上限压溢流装置腔体的内壁上，弹簧推杆的一端与主阀芯的顶部之间形成阻尼腔，主弹簧的两端分别抵在弹簧推杆和主阀芯上，调节螺杆穿过上端盖的推杆通过孔并通过锁紧螺母锁紧，且调节螺杆推动弹簧推杆移动，进水口-通过水流通道-、阻尼器内的C水流通道和阻尼阀板内的D水流通道与阻尼腔相通。

阻尼阀板材料为经过强化处理的不锈钢、镍铜合金或钛合金加工而成。

阻尼器为具有中心细长孔的圆柱体结构，材料为不锈钢、铜合金、工程塑料PEEK或工程塑料PTFE加工而成。

主阀芯与弹簧推杆配合间隙位置的密封件为O型密封圈。

阻尼环为环状结构，环状结构上加工有多个小孔，与主阀芯配合的内孔为设定角度和长度的锥口结构，材料为工程塑料或铜合金。

本发明的有益效果是：

1、在水液压轴向柱塞泵的后端盖上安装有限压溢流装置，通过流道连通泵的排水口1、限压溢流装置和泵的吸水口，省去水液压传动与控制系统中的水液压安全阀或水液压溢流阀，简化系统，节约成本，同时具备一般带安全阀的往复式三柱塞泵的全部功能，扩大了水液压轴向柱塞泵的应用范围。

2、限压溢流装置的主阀芯采用差压控制，主阀芯运动液动力有效作用面积极小，在同等压力和流量控制的情况下，主弹簧的设计和制造更为简单。

3、主阀芯采用机械和液力双阻尼的设计，有效的避免一般水液压溢流阀工作中振动大、噪声大、调压精度低、工作稳定性差等突出缺点，提高了系统工作的稳定性。