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一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510982984.2

申請日:

2015.12.24

公開號:

CN105423104A

公開日:

2016.03.23

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F16N 13/04申請日:20151224|||公開
IPC分類號: F16N13/04; F04B53/00 主分類號: F16N13/04
申請人: 衢州學院
發明人: 馬曉明; 彭旭東; 周兆忠; 周帥; 徐偉
地址: 324000浙江省衢州市柯城區花園崗九華北大道78號
優先權:
專利代理機構: 杭州之江專利事務所(普通合伙)33216 代理人: 林蜀
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510982984.2

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.10.30|||2016.03.23

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種液壓元件技術領域,尤其是涉及一種柱塞泵用的配流盤。一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,呈環狀,包括一側的腰形高壓排油口和另一側與前者相隔離的腰形低壓吸油口,及內密封帶和外密封帶,排油口相接的外密封帶上均布地設有的密封v形槽,所述密封v形槽的由內對數螺旋邊線,外對數螺旋邊線,和圓弧線組成,其中兩條對數螺旋邊線交在排油口的外邊緣上,內對數螺旋邊線的壓力角小于外對數螺旋邊線的壓力角,圓弧線的半徑比外密封帶的外半徑小5-15mm,并且密封v形槽旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深5-10μm。實現配流盤上動靜壓潤滑,提高油膜剛度和支撐力,以減小傾覆力矩,更是減少了泄漏。

權利要求書

1.一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,呈環狀,包括一側的腰形高壓排油口(1)和另一側與前者相隔離的腰形低壓吸油口(2),及內密封帶(3)和外密封帶(4),其特征在于排油口(1)相接的外密封帶(4)上均布地設有的密封v形槽(5),所述密封v形槽(5)的由內對數螺旋邊線(501),外對數螺旋邊線(502),和圓弧線(503)組成,其中兩條對數螺旋邊線交在排油口(1)的外邊緣上,內對數螺旋邊線(501)的壓力角大于外對數螺旋邊線(502)的壓力角,圓弧線(503)的半徑比外密封帶(4)的外半徑小5-15mm,并且密封v形槽(5)旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深5-10μm。2.根據權利要求1所述的自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,其特征在于高壓排油口(1)和低壓吸油口(2)之間的過渡區還設有過渡v形槽(6),小內對數螺旋邊線(601),小外對數螺旋邊線(602)交在排油口(1)的外邊緣與柱塞孔的切點上,過渡v形槽(6)的小內對數螺旋邊線(601)與小圓弧線(603)交點在吸油口(2)的外邊緣與柱塞孔相切時柱塞孔投影的右側邊緣上,槽深10-30μm。3.根據權利要求1或2所述的自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,其特征在于所述的低壓吸油口(2)側的外密封帶(4)上還設有帶寬為5-10mm均壓槽(7),所述均壓槽的上引流口為上死區的密封v形槽(5)的內對數螺旋邊線(501)和圓弧線(503)的交點,下引流口為下死區的密封v形槽(5)的外對數螺旋邊線(502)和圓弧線(503)的交點,槽深20-100μm。

說明書

一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤

技術領域

本發明涉及一種液壓元件技術領域,尤其是涉及一種柱塞泵用的配流盤。

背景技術

柱塞泵配流副中油膜同時起著潤滑和密封作用的特點,即需要密封各柱塞壓縮腔又為軸向支撐缸體高度轉動提供動靜壓潤滑。目前高速高壓柱塞泵的發展,正受到配流副潤滑和密封特性的嚴重制約,大大影響了柱塞泵的可靠性和使用壽命,眾多研究分析了吸排油口間存在的大壓力差和配流盤上開設槽孔以減輕汽蝕和振動噪音,但很少由此帶來增大泄漏問題。而采用動壓密封是當期研究熱點,如申請號201410254682.9。而采用間歇或者連續供油阻尼槽型配流盤,其靜壓油的壓力來自外配的齒輪泵,實際造成的泄漏較大。如果刻意減小密封油膜厚度,不但容易造成磨損,而且密封效果好,起支撐作用的高壓油分布面積小,實際產生的支撐力有限,及結果同樣是有發生干摩擦的危險。也就是說,配流副液膜的分離力分布非常不均勻,為了提高分離力,重點提高排油口側的液膜剛度,同時也應提高吸油口側的分離力,減少楔形液膜角度。為此,工程實踐和理論研究都在尋求一種新型配流盤,以提高液膜剛度,同時減少轉子的傾覆力矩。

發明內容

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,呈環狀,包括一側的腰形高壓排油口和另一側與前者相隔離的腰形低壓吸油口,及內密封帶和外密封帶,排油口相接的外密封帶上均布地設有的密封v形槽,所述密封v形槽的由內對數螺旋邊線,外對數螺旋邊線,和圓弧線組成,其中兩條對數螺旋邊線交在排油口的外邊緣上,內對數螺旋邊線的壓力角小于外對數螺旋邊線的壓力角,圓弧線的半徑比外密封帶的外半徑小5-15mm,并且密封v形槽旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深5-10μm。由于高速轉子的轉動,液體的剪切流流速隨半徑成正比,所以密封v形槽可以將一定的高壓油從排油口引到密封端面,根據F=P×S,直接提高了靜壓輔助支撐轉子缸體效果。利用聯通器和沙漏原理,高壓油進入密封槽的流量有限,限制了外泄漏,而在剪切流作用下,沿密封端面環線流動,同時漸變收斂的槽型還能產生動壓效果,進一步加強了輔助支撐轉子缸體效果。這樣就可以提高液膜剛度,能有效地減少轉子的傾覆力矩。

本發明的技術方案還可以進一步完善,作為優選,一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,高壓排油口和低壓吸油口之間的過渡區還設有過渡v形槽,小內對數螺旋邊線,小外對數螺旋邊線交在排油口的外邊緣與柱塞孔的切點上,過渡v形槽的小內對數螺旋邊線與小圓弧線交點在吸油口的外邊緣與柱塞孔相切時柱塞孔投影的右側邊緣上,槽深10-30μm。上下過渡區容易過壓縮或者欠壓縮,帶來振動和汽蝕等問題,一般開三角槽或者阻尼孔來降低影響,但是實際上所開減振的設置并不能適應大壓差變動工況。該方案的過渡v形槽實際起到儲油調節腔的作用,可以避免節流阻尼孔槽因柱塞泵轉速改變,因過流截面約束不自適應調整流量以進行高低壓油量恰當的比例混合的僵化過渡調整的缺陷。該設置可以減少高低壓口間的泄漏,有利于減少振動噪音。

作為優選,一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,所述的低壓吸油口側的外密封帶上還設有帶寬為5-10mm均壓槽,所述均壓槽的上引流口為上死區的密封v形槽的內對數螺旋邊線和圓弧線的交點,下引流口為下死區的密封v形槽的外對數螺旋邊線和圓弧線的交點,槽深20-100μm。均壓槽的油壓間接來自排油口,其分布半徑大于排油區高壓油的分布半徑,在低壓區分布了較高的油壓和較大力臂的支撐力矩起到力矩平衡的作用,使轉動缸體傾覆趨勢減小,運行更平衡。

因此,本方案利用了采用v形槽結構,方便地配流盤的具體部分進行特別設置,以實現配流盤上動靜壓潤滑和對傾覆力矩起著負反饋的作用,提高油膜剛度和支撐力,以減小傾覆力矩,更是減少了泄漏。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖;

圖2是密封v形槽5的結構示意圖;

圖3是過渡v形槽6的結構示意圖;

圖4是本發明實施例1的結構示意圖;

圖5是本發明實施例2的結構示意圖。

圖中:1、高壓排油口,2、低壓吸油口,3、內密封帶,4、外密封帶,5、密封v形槽,501、內對數螺旋邊線,502、外對數螺旋邊線,,503、圓弧線,6、過渡v形槽,601、小內對數螺旋邊線,602、小外對數螺旋邊線,603、小圓弧線,7、均壓槽。

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖對本發明的技術方案作進一步具體說明:

實施例1:如圖2、圖4所示,一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,一種自加壓式動靜壓潤滑型配流盤,呈環狀,包括一側的腰形高壓排油口1和另一側與前者相隔離的腰形低壓吸油口2,及內密封帶3和外密封帶4,排油口1相接的外密封帶4上均布地設有的密封v形槽5,所述密封v形槽5的由內對數螺旋邊線501,外對數螺旋邊線502,和圓弧線503組成,其中兩條對數螺旋邊線交在排油口1的外邊緣上,內對數螺旋邊線501的壓力角小于外對數螺旋邊線502的壓力角,分別為18°,25°,由于切向流速與半徑成正比,相對較小的壓力角,可以保證流體在邊線上升時不至于因分離而產生二次流。圓弧線503的半徑比外密封帶4的外半徑小5mm,并且密封v形槽5旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深5μm。利用聯通器和沙漏原理,高壓油進入密封v形,5的流量有限,限制了外泄漏,而在剪切流作用下,沿密封端面環線流動,同時漸變收斂的槽型還能產生動壓效果,進一步加強了輔助支撐轉子缸體效果。這樣就可以提高液膜剛度,能有效地減少轉子的傾覆力矩。

實施例2:如圖2、圖3、圖5所示,密封v形槽5的圓弧線503的半徑比外密封帶4的外半徑小8mm,并且旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深8μm。而且槽數比實施例多,結構原理同實施例1,其中區別在于:高壓排油口1和低壓吸油口2之間的過渡區還設有過渡v形槽6,小內對數螺旋邊線601,小外對數螺旋邊線602交在排油口1的外邊緣與柱塞孔的切點上,過渡v形槽6的小內對數螺旋邊線601與小圓弧線603交點在吸油口2的外邊緣與柱塞孔相切時柱塞孔投影的右側邊緣上,槽深20μm。過渡v形槽6的對數螺旋線壓力角對應地小于v形槽5的兩個壓力角。上下過渡區容易過壓縮或者欠壓縮,帶來振動和汽蝕等問題,一般開三角槽或者阻尼孔來降低影響,但是實際上所開減振的設置并不能適應大壓差變動工況。該方案的過渡v形槽6實際起到儲油調節腔的作用,可以避免節流阻尼孔槽因柱塞泵轉速改變,因過流截面約束不自適應調整流量以進行高低壓油量恰當的比例混合的僵化過渡調整的缺陷。該設置可以減少高低壓口間的泄漏,有利于減少振動噪音。

實施例3:結構原理同實施例2,具體如圖1、圖2、圖3所示,密封v形槽5的圓弧線503的半徑比外密封帶4的外半徑小10mm,并且旋向與柱塞泵缸體旋向一致,槽深10μm。過渡v形槽6的槽深30μm;所述的低壓吸油口2側的外密封帶4上還設有帶寬為8mm均壓槽7,該槽視具體配流盤大小而定,所述均壓槽的上引流口為上死區的密封v形槽5的內對數螺旋邊線501和圓弧線503的交點,下引流口為下死區的密封v形槽5的外對數螺旋邊線502和圓弧線503的交點,槽深50μm,均壓槽7起靜壓支撐作用,該槽深不能過小,過深則沒有必要,并且過深則在啟動階段難以建立足夠的支撐力。均壓槽的油壓間接來自排油口,其分布半徑大于排油區高壓油的分布半徑,在低壓區分布了較高的油壓和較大力臂的支撐力矩起到力矩平衡的作用,使轉動缸體傾覆趨勢減小,運行更平衡。

因此,本發明具有布局合理,方便加工針對配流盤工作特點,基于流體動壓潤滑產生要求,實際組成配流副時,控制油膜厚度應小于10微米,在排油口的外密封帶上設置動靜壓潤滑槽,可以提高液膜剛度,減小傾覆力矩,便于液膜形狀優化,同時在過渡區設置v形槽6,在吸油口側外密封帶上設置均壓槽,引壓口均為小過流面,限制泄漏量,所以采用該配流盤可有效減小泄漏,降低配流振動和噪音,減少汽蝕在吸油口始端的發生。

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一種 加壓 靜壓 潤滑 型配流盤
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