[发明专利]一种静压结构及包含该结构的斜盘式柱塞泵或马达

说明书

本发明公开了一种静压结构及包含该结构的斜盘式柱塞泵或马达，所述静压结构用于斜盘式柱塞泵或马达中，所述静压结构包括斜盘以及滑盘，所述滑盘为呈盘状的整体结构，在所述滑盘与斜盘之间夹设有用于支承滑盘的衬板，所述衬板上设置有至少一个高压油室，所述高压油室与对应的高压油侧的柱塞孔间歇地连通，所述滑盘端面与衬板端面形成间隙配合的静压油膜支承。本发明可防止滑靴离心产生的偏磨以及回程盘断裂，有利于降低运动副面的磨耗及机械噪音，提高了斜盘式柱塞泵或马达的工作可靠性和工作寿命，同时提高了柱塞泵或马达的维修方便性。

技术领域

本发明属于液压传动和控制技术领域，特别涉及一种静压结构及包含该结构的斜盘式柱塞泵或马达。

背景技术

轴向柱塞泵和马达是现代液压传动中使用最广的液压元件之一，其中无铰式斜盘泵和滑履斜盘式轴向柱塞泵是目前应用最广泛、也是最主要的两类轴向柱塞泵。斜盘式柱塞泵相比斜盘式泵，结构比较简单、紧凑，体积较小、重量较轻，通过斜盘摆动实现无级变量，变量比较方便，变量形式比较多，变量的惯性小，变量响应速度比较快，因此，斜盘式柱塞泵成为现在最主要的一种类型泵。

现有斜盘式柱塞泵或马达其工作压力和工作速度均比较高，其原因是突破了一些核心关键技术，其中采用滑靴副结构就是其中一个关键技术，滑靴副使得柱塞与斜盘由点或线接触变为面接触，并且利用液体静压支承使得柱塞与斜盘之间变为有润滑的面接触，这样可以大大降低柱塞与斜盘的摩擦，使得斜盘式柱塞泵或马达的工作压力大幅提高。

由此可见，滑靴副是轴向柱塞泵的重要关键部件，在液压轴向柱塞泵高压高速化发展进程中，滑靴的出现对降低柱塞和斜盘间的接触比压、减小摩擦磨损、提高效率和工作可靠性意义重大。因此，任何对滑靴副的改善均可能对提高轴向柱塞泵的性能产生深远影响，尤其是在液压传动高压高速的发展趋势下更是如此。

如图1所示，是现有技术中常见的滑靴副结构及回程机构。其中，滑靴副由滑靴120和斜盘40组成，滑靴120以斜盘40为支撑推动柱塞作轴向运动对液体做功，滑靴120承受着液压力、弹簧力、惯性力和摩擦力，同时又在斜盘上做高速滑动。回程机构包含回程盘、球铰103、中心弹簧100、顶针102等部件，中心弹簧100一方面可以让缸体80和配流盘90之间保持预封，另一方面，中心弹簧100通过球铰103将预压力压紧回程盘130，回程盘130的主要作用是压紧滑靴120，使其滑靴表面与斜盘工作面均匀贴合，从而拉动柱塞在缸体柱塞孔内做往复运动。由于中心弹簧100承受静荷载，其压缩量不随泵主轴的转动而变，故中心弹簧不会产生疲劳破坏。

这种结构具有以下特点：

1、滑靴副与回程机构两者是相对独立的构件，与各柱塞相连接的滑靴也是独立的构件。滑靴副与回程机构之间是接触连接，这种结构一方面既要保证回程盘与滑靴台面均匀贴合，要求回程盘不能太厚，需要有一定的变形能力，另一方面为防止滑靴与回程盘之间发生干涉，对回程盘的钻孔要求高，即要使滑靴颈部与回程盘钻孔之间保持一定的间隙，否则容易使得滑靴颈部及肩部磨损甚至造成剪切破坏，回程盘钻孔部位发生开裂等现象。

2、油室、球窝、静压支承面集中在滑靴上，造成静压结构出现的问题集中在滑靴中，使滑靴频繁更换而致价格过高。

3、滑靴滑靴在高速运动过程中受到周向运动引起的离心力矩以及随缸体旋转所产生的摩擦力矩综合作用下会使滑靴相对斜盘表面产生倾覆，从而形成楔形油膜，并导致滑靴偏磨，从而破坏了滑靴的正常工作。实践表明，在泵实际工作过程中，滑靴偏磨磨损就是因为滑靴发生严重倾覆造成的，这种偏磨对泵或马达的影响很大。

4、随着压力、转速的提高，当油液润滑性以及摩擦副材料的耐磨性不够好时，由于剩余压紧力的存在，滑靴与斜盘摩擦副间将出现较为严重的磨损，甚至出现“烧靴”现象。

5、各个滑靴及回程盘均为独立构件，同时也是高精度加工构件，因此，加工量较大，加工要求较高。