[发明专利]一种基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵

说明书

本发明公开了一种基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵，包括比例减压阀、梭阀、压力传感器、倾角传感器、变量控制器、壳体、排量控制机构等；排量控制机构包括斜盘摇架、斜盘倾角控制活塞副和斜盘倾角复位活塞副；该泵的壳体流道经过创新性设计，进油口管道除了与配流盘窗口相通，在壳体内部还通过梭阀相连接，梭阀出油口通过流道分别与比例减压阀进油口、复位活塞相连通；比例减压阀出油口通过流道与控制活塞相连通；液压油经过比例减压阀压力调节后流入控制活塞，可在柱塞泵顺、逆时针转动的情况下通过比例减压阀实现排量内控；该轴向柱塞泵变量机构简单可靠，控制精度高，集成度高，在航天航空领域泵控缸系统中具有极大的应用价值。

技术领域

本发明涉及液压泵设计领域，具体涉及一种基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵。

背景技术

变量泵作为液压系统的动力元件之一，对系统性能起着举足轻重的作用，各应用领域对于变量液压泵的控制性能及控制灵活性要求越来越高。变量柱塞泵作为液压系统内的动力源，以他本身的节能性、精确的控制特性，响应速度快和使用寿命长等优点，在军事设备、装备机械、航空航海以及冶金设备等领域被广泛的应用。轴向柱塞泵的变量机构按执行机构分主要有机械式、液压伺服式和自压控制式等，变量形式有压力控制、流量控制、功率控制等。这些变量机构通常都依靠复杂的油路反馈和阀组控制来实现相应的变量控制功能，不但设计与加工难度高，而且变量控制的灵活性较低，若要实现复合控制会使得泵结构非常复杂。面对众多类型的变量方式，根据不同工况的使用要求，选择合适的变量方式显的尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于针对航天航空领域对零部件重量、体积以及性能的特殊应用要求，提出一种新的基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵，即采用比例减压阀直接调节斜盘倾角控制活塞腔中液压油的压力，从而进行柱塞泵变量控制；本发明在原有泵壳体的基础之上进行创新设计，利用梭阀以及壳体管道的特殊设计将控制单元与泵体集成化，改善了泵的变量性能并且降低了元件整体装备质量；改进后的变量轴向柱塞泵可应用于航空航天闭式泵控缸系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵，包括比例减压阀、梭阀、压力传感器、倾角传感器、变量控制器、壳体、主轴、柱塞副和排量控制机构；

所述柱塞副包括缸体、配流盘、柱塞和滑靴；所述排量控制机构包括斜盘摇架、斜盘倾角控制活塞副和斜盘倾角复位活塞副；

所述主轴穿过斜盘摇架中心孔，通过花键与缸体连接；所述斜盘摇架上安装有滑靴，且连接着柱塞，柱塞按照尺寸要求与缸体上的柱塞孔相配合，位于同一分度圆上，且缸体上的柱塞孔主轴线与主轴轴线平行；所述斜盘摇架通过两个轴承安装固定在壳体上，轴承通过轴承端盖进行定位和密封；

所述壳体的进出油口与配流盘窗口相连通，且在壳体内部通过另外设计的流道将进出油口连通，在该流道中安装有梭阀，所述梭阀的进油口A、B分别与壳体的进出油口相连通；所述梭阀的出油口C通过流道分别与比例减压阀的进油口、斜盘倾角复位活塞相连通；所述比例减压阀的出油口通过流道与斜盘倾角控制活塞相连通；

所述压力传感器通过流道与梭阀的出油口C相连通，用于测量梭阀出油口C的压力；所述倾角传感器安装在斜盘摇架一侧固定轴的端面上，用于测量斜盘摇架的旋转倾角；所述倾角传感器、压力传感器和比例减压阀均连接变量控制器；

所述变量控制器根据倾角传感器和压力传感器采集的反馈信号，调整比例减压阀的出口压力，从而调整斜盘倾角控制活塞腔中液压油的压力，进而控制斜盘倾角大小，实现轴向柱塞泵的变量控制。

进一步地，所述壳体上设置有插装式比例减压阀安装口，用于安装比例减压阀。

进一步地，所述缸体外形呈圆柱状，缸体的油槽口与泵后盖上的油流窗口分度圆直径一致；同时，缸体母线与柱塞孔轴线相平行，主轴与缸体内孔采用渐开线花键连接。

进一步地，轴向柱塞泵的原动机是转速可调的电动机，或定转速的普通电动机，或不含燃油驱动的内燃发动机。