[发明专利]一种表面减阻型液压柱塞泵/马达缸体

说明书

一种表面减阻型液压柱塞泵/马达缸体，其目的是减小柱塞泵/马达运转过程中缸体产生的搅动损失，提高液压泵/马达的效率，包括缸体（1）、柱塞孔（2）、通油孔（3）、轴孔（4）、花键（8），缸体（1）外圆表面开设有减阻沟槽（5）、凸体（6）、疏油涂层（7）；缸体（1）中心开设轴孔（4），柱塞孔（2）均布于缸体（1）轴孔（4）周围，柱塞孔（2）与缸体（1）底部通油孔（3）连通，花键（8）开设于轴孔（4）头部。在缸体外圆开设减阻沟槽，缸体转动时在减阻沟槽内形成二次涡，就像在壁面与来流之间夹着一排滚柱，起到了“滚柱轴承”一样的效果，使液流与壁面的滑动摩擦变成滚动摩擦，从而达到减阻的目的。

技术领域

本发明涉及液压泵/马达技术领域，具体涉及表面减阻型柱塞泵/马达缸体。

背景技术

液压柱塞泵/马达具有结构紧凑、功率密度比大、重量轻、工作压力高、容积效率高和容易实现变量等特点，在工程机械、冶金设备、武器系统及空间技术中得到了广泛应用。缸体作为柱塞泵/马达转子的核心组成部件，是构成柱塞泵/马达工作容腔的重要零件。

缸体作为液压泵/马达的转子，浸没在泵/马达壳腔的泄漏油中，缸体随泵/马达轴一起高速旋转时，缸体壁面附近油液对缸体产生反作用力即油液的粘性摩擦阻力，造成柱塞泵/马达的搅动损失。因此，减小缸体的搅动损失对于提高柱塞泵/马达的效率具有重要意义。

传统的柱塞泵/马达设计中一般注重主要摩擦副（如柱塞-缸孔等）的设计，对于缸体的搅动损失并未关注，大多缸体外圆只进行粗加工，并没有相应的减阻措施。

检索现有公开文献专利发现关于液压泵/马达转子搅动损失及表面减阻问题的研究主要有：（1）“一种轴向柱塞泵/马达高速旋转件搅拌损失测试装置（CN201510570706.6）”提出一种轴向柱塞泵/马达高速旋转件搅拌损失测试装置，该试验装置基本考虑了真实泵/马达内所有影响搅拌损失的因素，通过取同等工况下壳体内充满油液及无油时测得得扭矩差，实现了对搅拌损失的测量。（2）“电动静液作动器用高速轴向柱塞泵能耗分布特性试验测试研究[J]”（黄晓琛，徐兵，张军辉. 液压与气动，2018(05):6-12.）对高转速的轴向柱塞泵进行性能测试，将功率损失分成容积损失、搅拌损失和摩擦损失三个部分，研究表明高转速低压力工况下，搅拌损失的占比达到最大值20.3%。（3）“回转体表面不同尺寸脊状结构的减阻数值仿真[J]”（黄桥高，潘光，胡海豹，刘占一. 火力与指挥控制，2011，36(03):35-38+44.），将脊状表面减阻技术应用于水下回转体，研究发现特定宽高比的脊状结构才能使流体形成较强的二次涡，产生减阻效果。

以上有关液压泵/马达搅动损失和表面减阻技术的研究，为柱塞泵缸体表面减阻提供了有益参考，但是存在以下不足：

1.认识到搅动损失对于液压泵/马达效率的影响并能够进行测量，但未提出有效的解决措施；

2.现有减阻技术进针对几何形状为回转体的物体，而不是高速旋转的回转体；

3.减阻途径单一，减阻效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面减阻型液压柱塞泵/马达缸体，减小柱塞泵/马达运转过程中缸体产生的搅动损失，提高液压泵/马达的效率，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是一种表面减阻型液压柱塞泵/马达缸体，包括缸体1、柱塞孔2、通油孔3、轴孔4、花键8，所述缸体1外圆表面开设有减阻沟槽5、凸体6、疏油涂层7。缸体1中心开设轴孔4，柱塞孔2均布于缸体1轴孔4周围，柱塞孔2与缸体1底部通油孔3连通，花键8开设于轴孔4头部。