[发明专利]一种抗倾覆耐超高压高速的轴向柱塞泵/马达缸体

说明书

本发明公开了一种抗倾覆耐超高压高速的轴向柱塞泵/马达缸体，以解决泵/马达超高压高速工况下的技术难题。本发明公开的缸体采用轴承复合支撑，由于其前外伸轴及后外伸轴轴径都允许可以优化设计成最小，因此可以实现最大程度地减小缸体外表面与支撑轴承接触面之间的相对转动线速度与PV值，克服了现有缸体轴承支撑方案中由于缸体外径过大导致的轴承设计技术难度大难题，提高了轴承预期寿命与可靠性，通过前轴承及后轴承对缸体的固定限位作用，可以使得主传动轴只需传递扭矩，极大地减小了主传动轴的挠度以及缸体的倾覆，解决了高转速超高压工况下缸体易倾覆以及传动轴挠度大影响与缸体紧密关联的配流副及柱塞副密封、润滑、承载等工作性能问题。

技术领域

本发明涉及流体传动与控制技术领域，尤其涉及一种抗倾覆耐超高压高速的轴向柱塞泵/马达缸体。

背景技术

斜盘式液压轴向柱塞泵/马达是国家基础建设和国防建设中大型设备液压驱动系统的核心动力与回转运动执行基础元器件，是衡量一个国家液压元件制造发展水平和科技实力的直接体现，然而国内高端装备所需关键基础件严重依赖进口，影响了主机装备核心竞争力以及国防安全。从驱动与传动技术的竞争态势与发展趋势看，液压传动面临双重挑战，一方面是快速发展的电气传动技术在环保高效与精密轻载的应用领域逐渐取代液压传动；另一方面，主机装备面临严格的节能减排法规与政策的压力，迫切要求液压传动解决自身效率低、噪音大等缺陷，继续加强自身高功率密度的优势。

提高额定压力等级是降低能耗和提高功率重量比的最佳解决方案。相同功率下，高压力可以降低负载流量，意味着液压元件与系统的体积和重量都将减小，节约材料与制造费用。此外，小流量不但降低压力损失，提高传动效率，而且将减少石油基传动介质的使用量以及环保处理成本。35MPa压力等级体制已经统治液压行业30多年，一直未有突破，近几年国外学术界和工业界持续研讨下一代液压元件的额定压力等级，迹象表明，开发研制更高额定压力等级的液压元件已是必然趋势。高额定压力将面临缸体倾覆力矩增大、摩擦副偶件间隙的内泄漏增加、摩擦副PV值增高以及振动噪声加剧等一系列难题，给液压元件的设计与制造带来严峻挑战，但同时也给国内液压行业带来机遇，因此高压化是国内企业自主创新和可持续发展的必由之路。

高额定压力诱使主传动轴挠度增大、缸体倾覆加剧，危害缸体/配流盘摩擦副以及缸体/柱塞摩擦副的正常工作，促使缸体/配流盘、缸体/柱塞摩擦副偶件间隙的内泄漏增加，诱导摩擦副发生偏磨直至磨损失效，是超高压高速轴向柱塞泵/马达需要解决的关键技术问题之一。调研国内外超高压柱塞泵/马达缸体结构，主要有两种方案，一种方案是改变传统轴向柱塞泵/马达盘配流为阀配流型式，缸体采用固定静止结构而不是像传统轴向柱塞泵/马达中缸体为随主传动轴旋转结构，另一种方案是在缸体外圈采用轴承支撑型式，强制限制缸体径向位移。综合两种方案，第一种阀配流方案轴向柱塞泵/马达的额定流量与变量控制性能受到配流阀性能的极大制约，第二种方案当轴向柱塞泵/马达排量较大时缸体直径往往也较大，装在缸体外圈的轴承需要承受更大的PV值，增大了轴向柱塞泵/马达的径向尺寸，使得轴向柱塞泵/马达额定工作压力与转速受到外圈轴承设计与性能的制约。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种抗倾覆耐超高压高速的轴向柱塞泵/马达缸体。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种抗倾覆耐超高压高速的轴向柱塞泵/马达缸体，包括有圆柱形状的缸体主体，在缸体主体的正面设有前外伸轴，在缸体主体的背面设有后外伸轴，所述的缸体主体、前外伸轴和后外伸轴构成一个完整的一体式结构的缸体，在前外伸轴和后外伸轴上分别安装有前轴承和后轴承，在缸体的中心开有轴向的通孔，在通孔上位于缸体主体位置处设有内花键，在缸体主体的正面开有多个缸孔和多个弹簧孔，在缸体主体的背面开有多个吸排油槽，所述的多个吸排油槽分别与多个缸孔相通，在每个弹簧孔内均安装有弹簧，在每个缸体内均安装有柱塞滑靴组件。缸体由前轴承及后轴承进行支撑与固定限位，主传动轴通过内花键与缸体连接并驱动缸体发生旋转运动。