一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置设计

一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置设计

吴高凯

中航力源液压股份有限公司贵州贵阳550013

摘要：如今的社会随着科技的高速发展而产生了巨大的变化，越来越多人的生活方式变成正在受到科技的冲击，可以说我们的生活因为科技的进步而改变。本文介绍了一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置设计，在液压机械中，液压柱塞泵是整过液压装置的核心部位，因此本文通过分析液压柱塞泵工作原理，然后详细介绍了一种L11VLO的液压柱塞泵压紧装置的设计，为该设备的设计和改进提供一种参考方案，进一步促进液压装置的发展。

关键词：斜盘式；液压柱塞泵；压紧装置；技术改进

1液压柱塞泵工作原理

柱塞泵是现代液压传统装置中非常重要的设备，无论是大型液压设备还是小型液压设备，无论是民用车辆还是军用机械设备都离不开柱塞泵。柱塞泵的工作原理是靠柱塞在缸体内压缩油液进行往返运动，柱塞运动的缸体往往是密封，柱塞在密封的缸体内压缩油液会改变缸体内的油液容量，从而进行吸油或者压油。

2柱塞泵的优点

之所以柱塞泵可以应用的如此广泛，是因为它具有以下几大优点。首先，可以进行高压大功率工作，通常使用的柱塞泵超高压情况下可以达到70兆帕，功率极限可以达到五百千瓦以上。

其次，能量转换效率高，随着工业技术的不断发展，对于尺寸和表面质量可以精确的控制，大大提升了柱塞和缸体压缩孔的加工精度，使得两者的匹配度达到95%以上，如此一来发生泄漏的情况大大减小，随着加工技术的提升柱塞泵能量转换率可以达到90%以上。

第三，柱塞泵零部件的使用周期各不相同，其中使用周期最短的为泵内轴承，一个加工良好的泵内轴承的设计寿命也可以达到4000小时左右。

第四，使用柱塞泵可以进行液压装置的工作功率调节和实现无级变速，在具体的操作过程中，形式较多，操作较为简单。

3.斜盘式轴向液压柱塞泵压紧的运动特性分析

3.1斜盘式轴向柱塞泵设备运动特性

如图所示为一种L11VL0斜盘式轴向液压柱塞泵结构示意图，该设备具有高压、高速、高效等特点，斜盘式轴向液压柱塞泵主轴作为主要的传动装置，通过渐开线花键带动转子进行匀速旋转，而均匀分布在转子上的多个柱塞通过联动装置和压板将柱塞组件的滑靴压在斜盘上的摩擦板平面上进行运动。由于旋转轴线和斜盘平面之间存在一个角度，因此，柱塞不仅与转子一起进行旋转运动，同时也会沿转子的柱塞孔进行往返运动，从而实现压缩柱塞泵内的油液，实现机械运动带动压缩柱塞泵的吸油和供油。

3.2斜盘式轴向柱塞泵压紧机构介绍

斜盘式轴向柱塞泵的压紧机构的主要功能是给滑靴副和配流副提供预载荷压紧力，同时确保斜盘轴向柱塞泵气缸或阀板的浮动状态，以及阀盘与液压油之间的存在液压油膜。目前主要有两种压紧机构：一种是在柱塞腔体内部放置弹簧，这种方式有一个很大的缺陷是气缸做旋转形式的运动时，弹簧在柱塞腔体内部进行往复运动会造成弹簧疲劳断裂，导致柱塞泵无法正常工作。另一种方法是在缸体和压力板之间使用中心加载弹簧的方式加载弹簧。这种方式加载的弹簧的装载臂较小，当给中心加载弹簧施加较大的加载力时，需要对相关部件有更高标准的设计。

1一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置设计

随着现代工业生产对于机械设备要求不断提升，现有技术的不足逐渐被暴露出来，影响了整个相关产业生产的效率。因此，本文提出一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置的设计，可以大大降低现有技术中压缩弹簧的疲劳损坏，在保持滑靴副和配流副预紧力和之前设备相同的情况下，大大降低了压缩弹簧所需的压缩力，整个设备工作原理简单实用。

如图2所示为本文提出的一种斜盘式轴向液压柱塞泵压紧装置设计的结构示意图，该装置包括斜盘1和滑靴2，其中，斜盘1顶面为斜面，滑靴2底面设有向外凸出的圆环形挡块；并且压紧装置还包括：缸体7、压环5、压缩弹簧6和回程盘3；缸体7设有向外凸出的圆环形挡块；压环5顶面一侧具有弹簧腔，将压缩弹簧6置于压环5的弹簧腔内，并与缸体7的圆环形挡块连接，缸体7上的圆环挡块有与弹簧腔6对应的螺栓孔，并且螺栓孔上安装调节螺栓8，当压力不合适时，调节螺栓8，压缩弹簧6的压缩量就可以改变；回程盘3为圆柱体，其靠近顶面一端具有盲孔，盲孔底面具有与滑靴2相配合的通孔；回程盘3顶面与压环5底面相连，回程盘3底面压在滑靴2向外凸出的圆环形挡块上。

该装置采用轴向柱塞泵的缸体外环压紧滑靴副和配流副，压缩弹簧6始终处于张紧状态，无往复直线运动防止了压缩弹簧6产生疲劳损坏，同时压缩弹簧处于缸体的外圈，压缩力的力臂大，有利于降低压缩力，降低零部件设计要求。在工作状态下，回程盘3的底面与斜盘1的斜面相平行，从而保证回程盘3的顶面为一水平面，与压环5的接触平面平行，处于水平状态，从而在缸体7转动时，压环5中的压缩弹簧6在轴向不存在往复运动，有效的降低了压缩弹簧6的疲劳损坏。

1、斜盘；2、滑靴；3、回程盘；4、柱塞；5、压环；6、压缩弹簧；7、缸体；8、调节螺栓；9、配流盘；10、传动轴；11、键

图2结构示意图

4.总结

本文介绍了一种斜盘式轴向液压柱塞泵的压紧装置，该装置主要应用在液压泵或者马达中。本文介绍的L11VLO某型号的斜盘式轴向柱塞泵压紧装置包括滑块，斜盘，气缸，压力环，压缩弹簧，挡板，气缸体的环形倾斜板面；压缩缸体有凸出的圆环形挡块，并且在压环设有弹簧腔；压缩弹簧安装在压坏腔体中，和环形气缸内的圆柱形挡块相接，回程盘为圆柱体；底板压力环的上表面和压环底部连接。本文提出的斜盘式轴向柱塞泵压紧装置可以有效的避免压缩弹簧因往复运动而产生疲劳失效的情况，同时保持滑靴副和配流副预载荷始终如一，减小压缩弹簧的压缩力，设计简单适用，具有良好的经济效益。

参考文献:

[1]张志鹏，李松松.基于斜盘式轴向柱塞泵结构优化的应用研究[J].液压气动与密封，2011，31（7）:22-26.

[2]徐绳武.论斜盘式轴向柱塞泵与叶片泵的竞争与发展[J].液压与气动，1996（5）:3-8.