[发明专利]具有多孔介质材料的滑靴及轴向柱塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑靴及具有该滑靴的轴向柱塞泵，尤其涉及一种内嵌多孔介质材料的滑靴及具有该滑靴的轴向柱塞泵，属于机械结构、流体、材料、力学、振动控制交叉的技术领域。

背景技术

液压泵作为液压系统的动力源，是决定液压系统可靠性和寿命的关键部件。轴向柱塞泵与叶片泵、螺杆泵、齿轮泵等其他容积式液压泵相比，具有结构紧凑、功重比高、容积效率高、寿命长和变量机构布置方便等特点，被普遍用于工程机械液压系统、飞机液压系统和飞机发动机转速调节系统的液压动力元件，是所用液压泵中最主要的一种型式。提高转速和压力能够显著提升液压传动系统的功重比，尤其对功重比要求比较严苛的航空航天、深海工程领域的装备更为重要。因此，高速高压轴向柱塞泵是发展的主要方向，其中，滑靴-斜盘副是轴向柱塞泵的三大关键摩擦副之一。

引起振动的因素可以分为流体和机械两大类，流体方面的因素主要包括配流过程产生的固有压力冲击、流量脉动、排量切换、气穴现象、运行时管路中流体流速的突然变化，可以概括为流量脉动和压力冲击，机械方面的因素主要包括回转件受力不平衡、运动副之间的摩擦以及元件制造和安装误差等。振动一方面产生噪声污染环境，另一方面易造成零部件疲劳破坏，使零部件结构强度、使用寿命、系统性能、工作效率、可靠性和工作动态品质等都受到影响。轴向柱塞泵中流量脉动和负载耦合转化为压力脉动并经出口传向整个系统，引起与泵相连的管路、液压阀和液压缸等液压元件振动。在高速高压下，振动问题更加突出。此外，据有关资料统计，在液压系统的维修工作中发现，由于机械振动和液压冲击引起的振动所造成的液压元件的损坏率占总损坏率的50％以上，轴向柱塞泵更是损坏率最高的液压动力元件，其滑靴-斜盘副存在非线性特性的油膜支承力，这个非线性支承力和柱塞油腔的高频配流切换会产生柱塞-滑靴组件的高频振动，这个振动在滑靴和柱塞球头之间产生冲击，引起噪声，影响泵的正常工作，严重时甚至折断球头。因此，减小或抑制液压泵中滑靴-斜盘关键摩擦副和支承副的振动是一个非常重要的问题，不仅有利于降低轴向柱塞泵噪声等级，而且有利于提高其效率、运行性能、可靠性以及使用寿命，对提高国产轴向柱塞泵的市场竞争力至关重要，具有重要的工程意义和社会意义。

振动抑制方法主要有主动和被动两种。目前，主动抑制振动方法一般都显得结构复杂，附属设备多，体积和重量偏大，工作可靠性降低，费用昂贵，难以在高速轻型旋转机械上使用，尤其是航空航天设备。被动减振由于其结构比较简单，更容易被应用。但是，被动减振存在减振效果会随着工况的变化可能恶化的问题。因此，迫切需要提出新的减振方法减小高速旋转轴向柱塞泵中滑靴-柱塞的振动特性。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种能够减小高速旋转轴向柱塞泵中振动的滑靴及具有该滑靴的轴向柱塞泵。

一种滑靴，包括一滑靴本体，所述滑靴本体具有相对的第一端及第二端，所述第一端具有一滑靴球窝，所述第二端具有一端面，且该端面设置有一油池，所述油池通过一阻尼孔与所述滑靴球窝连通，其中，所述油池的侧壁上设置有多孔介质材料。

所述多孔介质材料形成一多孔介质材料环贴附于所述油池的整个侧壁上。

所述多孔介质材料为铝、陶瓷、炭中的一种或多种。

所述滑靴本体第二端的端面上进一步分布有多个油槽，且所述多个油槽中嵌入有所述多孔介质材料。

所述多个油槽环绕所述油池分布，形成多个间隔设置的圆环状结构，所述多孔介质材料形成多个同心分布的多孔介质材料环。

所述多个油槽等间距分布于所述端面。

每一多孔介质材料环为闭环、开环、分段式结构中的一种。

一种轴向柱塞泵，包括一滑靴及一柱塞，所述滑靴包括一滑靴本体，所述滑靴本体具有相对的第一端及第二端，所述第一端具有一与柱塞球头相配合的滑靴球窝，所述第二端具有一端面，且该端面设置有一油池，所述油池通过一阻尼孔与所述滑靴球窝连通，其中，所述油池的侧壁上设置有多孔介质材料环。

相对于现有技术，本发明提供的滑靴及具有该滑靴的轴向柱塞泵，通过将多孔介质材料嵌入高速旋转轴向柱塞泵滑靴中，结构简单，零件少，重量增加小，所占空间小，可以有效减小滑靴与斜盘间摩擦副的摩擦，吸收压力波动、流量脉动等造成的液压冲击；并且可根据需要选取不同的孔隙率，获得不同的渗透效应和吸收振动的能力，以达到最佳的振动控制目的，有效地抑制高速旋转轴向柱塞泵滑靴的振动，提高相关元件的可靠性，延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的嵌入有多孔介质材料的滑靴的结构示意图。