[发明专利]一种可降非对称并联配流结构困油噪声轴向柱塞变量泵

说明书

技术领域

本发明涉及柱塞变量泵领域，具体为一种可降非对称并联配流结构困油噪声轴向柱塞变量泵。

背景技术

采用单台轴向柱塞变量泵直接闭环控制差动油缸运动，必须在差动油缸工作时平衡掉多余的流量。差动油缸两腔存在容积差，连接油缸无杆腔的流量会多出连接有杆腔的流量。目前，直接泵控技术虽已取得非常大的进展，研发成功了高动态响应伺服和比例轴向柱塞变量泵，引入了变转速控制技术，这些技术用在泵控对称油缸上取得了很好的效果，但应用在液压系统广泛使用的差动油缸上，效果都不够理想，原因是这些泵只能输出对称流量，如果直接连接在差动油缸上，需要采用许多辅助的方法。如采用液压变压器平衡泵至差动油缸间的不对称流量，采用低压液压泵配合液控单向阀补油。美国Vickers公司申请了用交流伺服电动机驱动定量液压泵、用液控单向阀平衡差动油缸不对称流量、闭环控制差动油缸的专利。上述成果尽管取得了一定的进展，但仍存在回路复杂或需要借助其它液压阀，其推广应用受到制约。对于轴向柱塞变量泵直接控制差动油缸的应用而言，存在成本高、技术复杂，只适用于某些特定负载工况等问题，需要从技术方面实现突破；尤其是要实现只需采用一台液压泵就可自动平衡差动油缸不对称流量，控制其在回路中运动自如。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明旨在设计并制造一种新型轴向柱塞变量泵，该泵可降非对称并联配流结构产生的困油噪声，满足生产需要，能单泵闭环直接控制差动油缸在回路中运动。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种可降非对称并联配流结构困油噪声轴向柱塞变量泵，包括壳体、泵前盖、泵后盖、主轴、斜盘摇架、回程盘、缸体、配流盘、柱塞、滑靴、轴承、排量控制机构；泵后盖上的配流面为平面，配流盘对应端面为平面，配流盘与泵后盖配流面之间为平面静连接，配流盘与缸体之间为平面旋转配流；缸体具有偶数个柱塞孔且分为数量相同的两组，柱塞与缸体柱塞孔相适配；缸体上的柱塞孔轴线与主轴轴线平行；其特征在于，缸体配流面上连通两组柱塞孔的油槽口分布在两个不同分度圆上，构成一组内环油槽口和一组外环油槽口且内、外环油槽口交替设置；配流盘配流为并联型三窗口配流：配流盘的配流窗口为三组，以配流盘上下死点轴为基准，一侧为配流窗口C，另一侧为两个结构形式为内、外双环并联布置的配流窗口B、A；配流窗口B、A分别与内、外环油槽口相贯通，配流窗口C与内、外环油槽口都贯通；泵后盖具有三个油口，油口间相互独立分布；三个油口分别通过配流油道与开在泵后盖配流面上的三组配流油口相连通；配流盘的三组配流窗口与泵后盖上的三组配流油口相对应匹配。

本发明所述的轴向柱塞变量泵，可实现单泵平衡差动油缸两腔的不对称流量，控制其在回路中运动自如，就像单台现有标准对称配流窗口结构轴向柱塞变量泵控制对称油缸运动一样。本发明轴向柱塞变量泵的其中一个配流窗口被重新设计成并联双环的两个窗口，具有非对称配流结构；另一个配流窗口被重新设计加宽，连接窗口的渐变三角减震槽由一个增为二个；泵后盖上的油口由两个增加为三个。三个油口使用中，若其中一个为出油口时，则另两个为进油口；若两个为出油口时，则另一个为进油口，两个出油口的流量一致；理论上出油口为一个Q₁时，其流量等于出油口为两个Q₂时的流量和，即Q₁=Q₂+Q₂=2Q₂；Q₁与Q₂间的流量差完全等于差动油缸两腔的容积差。其中，出油口为两个时，一个油口要进入差动油缸的有杆腔，另一个油口则主要用于液压油冷热交换和补油。同时，三油口泵的困油噪声、压力和流量脉动状况、容积效率，可具有与传统轴向柱塞变量泵一样的参数标准。

本发明所述新型轴向柱塞变量泵控制差动油缸运动回路原理，如图1所示。

进一步的，非对称泵的三个油口都可以当高压油口，进油口和出油口能通过电机旋向或泵内控制排量的摆角机构相互转换；泵既可以单向旋转，又可以双向旋转；单向旋转时适用于开式回路，双向旋转时适用于闭式回路；电机单向旋转时，配流窗口端部为单减震槽结构；电机双向旋转时，配流窗口端部为双减震槽结构。

配流盘每个配流窗口的端部都设有专门设计的困油减震结构，减小泵的压力冲击和流量脉动，使轴向柱塞变量泵具有低噪声运行的特性。