[发明专利]一种可控电磁复合支撑的轴向柱塞泵斜盘-滑靴组件

说明书

一种可控电磁复合支撑的轴向柱塞泵斜盘‑滑靴组件，将磁性力可控的电磁环用于滑靴摩擦副的间隙油膜厚度的调节，通过在斜盘表面加工若干个环形深沟槽，将缠绕线圈的小圆柱电磁体与环形电磁体嵌入其中，以及在滑靴底面同样加工环形沟槽嵌入环形永磁体，并使斜盘表面与滑靴底面磁性相同，产生相互作用的排斥力，通过改变斜盘中环形电磁体线圈中电流的大小来实现对滑靴摩擦副间隙油膜厚度的调节。在斜盘高压油作用区域的滑靴摩擦副处油膜厚度偏小，易出现磨损，通过增加磁性斥力，可在一定程度上改善油膜润滑特性，增大滑靴摩擦副表面油膜支撑力，减小滑靴与斜盘之间的摩擦，提升斜盘‑滑靴组件的动态稳定性能。

技术领域

本发明涉及轴向柱塞泵领域，尤其涉及一种可控电磁复合支撑的轴向柱塞泵斜盘-滑靴组件。

背景技术

轴向柱塞泵因其结构紧凑，功重比大，变量方式多样等优点广泛应用于工程机械，建筑机械，航空航天设备等不同领域的液压系统中。轴向柱塞泵是利用容积变化来建立压力和输送流量的容积式流体机械，其运行过程中存在多个摩擦副，其中滑靴摩擦副起到不可或缺的作用。滑靴摩擦副是由滑靴和斜盘组成的平面副，它是参与轴向柱塞泵吸排油过程的一个关键摩擦副。在吸排油过程中，滑靴在柱塞腔压力和回程盘共同作用下，始终紧贴在斜盘表面，其作为柱塞腔压力的直接承担者，滑靴摩擦副油膜性能是否良好影响着轴向柱塞泵的高压化、高速化。

滑靴摩擦副的间隙油膜具有润滑、密封、承载支撑等作用。但滑靴摩擦副也是能量耗散源，一方面当滑靴摩擦副的间隙油膜太大时，泄漏损失比较大，通常情况下，泄漏损失随着柱塞泵的工作压力和速度的增大而增加；另一方面，当油膜承载力不足以抵抗外负载力时，滑靴摩擦副处于边界润滑甚至干摩擦等极端工况，显著增加摩擦力矩损失；两者产生的能耗转变为热量，降低油液粘度，削弱油膜承载力，直至发生承载界面磨损，滑靴摩擦副咬合等故障，从而严重影响整泵的机械效率和容积效率，甚至导致轴向柱塞泵失效。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种可控电磁复合支撑的轴向柱塞泵斜盘-滑靴组件，提出将电磁力可控的电磁环用于滑靴摩擦副的间隙油膜厚度的调节，通过在斜盘表面加工若干个环形深沟槽，将下方缠绕线圈的电磁环嵌入其中，以及在滑靴底面同样加工环形沟槽嵌入环形永磁体，并使斜盘表面与滑靴底面磁性相同，产生相互作用的排斥力，通过改变斜盘中电磁环线圈中电流的大小来实现对滑靴摩擦副间隙油膜厚度的调节。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可控电磁复合支撑的轴向柱塞泵斜盘-滑靴组件，所述斜盘的表面设有环形深沟槽，所述环形深沟槽内嵌入有环形电磁体，在斜盘高压油作用区域(高压区)对应的环形电磁体下方分布有若干个小圆柱电磁体；所述小圆柱电磁体表面缠有电磁线圈；所述滑靴的底面设有环形沟槽，所述环形沟槽内嵌入有环形永磁体；所述环形电磁体与环形永磁体在滑靴摩擦副处的磁性相同，产生相互作用的电磁斥力；其中，电磁线圈通电后环形电磁体产生磁性，通过改变电磁线圈中电流的大小控制环形电磁体磁性的大小。

所述斜盘的表面设有至少两个同心的所述环形深沟槽，相对应地，所述环形电磁铁的数量与环形深沟槽对应设置。

所述环形深沟槽的位置与滑靴底面环形永磁体运动轨迹有相交部分。

所述环形电磁体的上端面略低于斜盘表面，以使环形深沟槽留有一定空隙，以避免环形电磁体出现磨损现象。

所述环形电磁体和小圆柱电磁体除与滑靴相对的面外，其余表面覆盖有隔磁材料，使电磁体仅在相对滑靴的面保留磁性，产生仅作用于滑靴的磁性斥力。

所述环形电磁铁与小圆柱电磁铁采用同一材料一体成型。

所述小圆柱电磁体的电磁线圈外填充有隔磁材料，起到支撑保护隔磁的作用，避免因外部高压使所环形电磁体等磁性材料因材料强度问题出现损坏。

所述滑靴底面的环形沟槽位于中心油室外侧靠近边缘处。