[其他]径向力平衡式单作用定量叶片泵

说明书

本发明为一种单作用定量叶片泵，特别是一种径向力可平衡的单作用定量叶片泵。

目前在液压系统中广泛使用的叶片泵，主要有单作用式和双作用式两大类。单作用叶片泵，定子内曲面为正园曲面，加工容易。在整个工作过程中，叶片的运动平滑，所受液压力基本平衡，与定子的磨损较小。但由于轴承必须承受很大的径向液压力，使得其寿命缩短、噪音增加、机械效率下降，影响进一步提高其工作压力。而双作用叶片泵的径向液压力虽然是平衡的，但又因定子曲线加工复杂、叶片受力不平衡且压力角变化大，使得叶片与定子的磨损情况严重。尤其是在定子内曲面加工精度不高时，叶片更易在异形曲面交接处产生“冲击”或“脱空”现象，从而引起磨损加剧、噪音增大等问题。

本发明的目的旨在产生一种既能够充分发挥现有单作用叶片泵的长处又能完全解决轴承所受不平衡径向液压力问题这样一种单作用定量叶片泵。

发明是这样实现的：将一根传动轴、三组厚薄不同的转子、叶片、定子和四块配流盘、两块侧板〔13〕、〔13′〕两个配流盘座等零件安置于一个泵体内。或者说，将几何尺寸为一大两小的三个单作用定量叶片泵的主要零件放置于一个泵体内，构成一个特殊结构形式的同轴三联定量叶片泵。径向液压力完全平衡的关键在于：两个小泵〔B₂〕、〔B₂′〕所受的径向液压力〔F₂〕、〔F₂′〕相等且其矢量和与大泵〔B₁〕所受的径向液压力〔F₁〕等值反向;两个小泵的主要零件对称安置于大泵的两侧;两个小泵的定子内园中心相对于轴线的偏心方向与大泵定子内园中心相对于轴线的偏心方向反向一百八十度。这样，当传动轴驱动三个转子转动时，两个小泵的高压排油区与低压吸油区位置恰好与大泵的反向一百八十度，亦即由两个小泵排油区产生的径向液压力正好同大泵排油区产生的径向液压力大小相等、方向相反，从而实现了轴承所受径向液压力的完全平衡。由于三个泵的高压排油口和低压吸油口始终分别相通，所以不管系统压力如何变化，都可保证轴承所受径向液压力为零。

径向液压力的平衡原理如图一所示。

本发明的特点是将几何尺寸为一大两小的三个单作用定量叶片泵的主要零件及附件按一定的配置方式安装于一个泵体内，利用四块配流盘及两个配流盘座来完成三个泵的配流并实现三个泵之间的高、低压油的油路导通。为保证泵的吸油性能，大泵采用两块配流盘，为双面配流方式，两个小泵分别有一块配流盘和一块侧板，为单面配流方式。

在每个配流盘背面与配流盘座之间设置了密封式偏心压力腔，配流盘可相对于配流盘座作足够的轴向位移，以平衡由排油区产生的、作用于配流盘端面的偏心轴向液压推力和补偿轴向间隙。

因为一块配流盘座的两面分别与大泵的一块配流盘和小泵的配流盘一起构成两个密封式偏心压力腔，而大泵和小泵的吸、排油区均反向一百八十度，所以配流盘座两面的两个偏心压力区域的重心位置是分别位于轴线两侧的。

为沟通大泵和小泵之间的高、低压油，在配流盘座上分别设有两条高压腰形油槽、两条低压腰形油槽、一个高压油轴向通孔和一个低压油轴向通孔。为增加过流面积，在配流盘的一面（非配流端面）的相应位置上也开设了腰形油槽。

配流盘座和配流盘之间的密封式偏心压力腔是这样形成的：即在配流盘座的两面各有一凸出的偏心压力区域〔X〕、〔X′〕，（两个偏心压力区域的重心位置是位于轴线两侧的），将其装入两边配流盘相应位置上凹下的偏心区域〔Y〕、〔Y′〕，在两者的配合处装入O型密封圈〔14〕、〔15〕。

本发明的特点在于既充分保持了单作用叶片泵定子内曲面加工容易、叶片受力平衡这一优点，又完全解决了其径向液压力不平衡这一关键问题。据此，可大大延长泵的寿命，降低机械噪音，提高机械效率及工作压力。又因本发明结构紧凑，故还可增大单位功率重量比，节约原材料和安装空间。此外，如采用三个泵之间有一定相位差的配置方式，还可大大减小其流量脉动率。

发明的具体结构由以下的实施例及其附图二、附图三给出。

附图二为根据本发明提出的径向力平衡式单作用定量叶片泵结构的主剖视图。

下面结合图二、图三详细说明依据本发明提出的泵结构及工作原理。