專利名稱：三叉桿式軸向柱塞泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于工程機械、礦山冶金機械、船舶等領域的等角速、高效能并具有高壓力的三叉桿式軸向柱塞泵。
背景技術：
高壓柱塞泵的應用范圍涉及國民經濟的各個領域，是品種多，量大面廣的產品之一。因為高壓柱塞泵具有很多優點，所以它的使用隨之日益廣泛，主要應用領域包括工程機械，礦山冶金機械以及船舶等等。各種新型高壓柱塞泵的出現及應用已經在世界上特別是在大部分工業發達國家產生了巨大的經濟效益和社會效益。我國目前化工機械工業，重型機械工業，工程機械等工業領域所使用的大多數仍為斜盤式或斜軸式高壓柱塞泵，而三叉桿式高壓柱塞泵的應用仍然處于初始階段，已有的種類也存在結構復雜，壓力和效能低等缺點。但是目前國際上已進入應用領域的斜盤式，斜軸式高壓柱塞泵仍然存在著制造工藝復雜，制造成本高和使用環境條件高等主要缺點。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，尋求設計制備一種具有等角速度、高效能和高壓力的三叉桿式軸向柱塞泵。
為了實現上述發明目的，本發明的主體結構包括柱塞(滑塊)、缸體、殼體、進口、傳動軸、調心球軸承、圓柱滾子軸承、定位螺絲釘、配油盤、出口、被動軸聯接頭、徑向叉桿、向心關節軸承、壓油口和吸油口等部件。傳動軸橫穿過配油盤和缸體，并與缸體聯動，配油盤夾在缸體與殼體之間，由定位螺釘固定，工作過程中是不動的，配油盤上制有的兩個腰形壓油口和吸油口分別與進口和出口相通；圓柱滾子軸承和調心球軸承支撐傳動軸并防止傳動軸游離，圓柱滾子軸承是對缸體的支撐；殼體由左右兩個對稱分體組成，并由定位螺釘固定為一體，殼體的材料經熱處理，避免疲勞破裂；進口與出口經過一定的防腐處理；徑向叉桿柱塞部分包括被動軸聯接頭、向心關節軸承、柱塞(滑塊)、徑向叉桿，被動軸聯接頭一端四周間隔120度對稱制有三個徑向叉桿，每個叉桿上裝有向心關節軸承，向心關節軸承上裝有耐磨合金鑄鐵制成的柱塞(滑塊)，被動軸聯接頭另一端中心制有圓柱形內孔，以減輕重量節約材料，缸體上四周對稱制有三個開口導軌槽(襯套)，向心關節軸承上的柱塞分別裝入相對應的開口導軌槽(襯套)并由其聯接。
本發明的柱塞沿圓周均勻分布在缸體內，徑向叉桿輸出軸軸線與缸體軸線傾斜20～40度的角，配油盤固定不轉，當原動力通過傳動軸使缸體轉動時，柱塞在缸體內作往復運動，并通過配油盤上的壓油口和吸油口進行壓油和吸油。
本發明的原動力通過傳動軸使缸體轉動時，迫使柱塞在缸體內作往復運動，柱塞通過固定不動的配油盤的壓油口和吸油口進行壓油和吸油。當缸體轉角在π～2π范圍內，柱塞向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，形成局部真空，油液在大氣壓的作用下，自泵的進口經配油盤的吸油口進入柱塞底部，通過配油盤的吸油口吸油，完成吸油過程；在0～π范圍內，柱塞被推入缸體，使缸孔容積減小，油液受壓經配油盤的壓油口排到泵的出口，完成壓油過程。缸體每轉一周，每個柱塞各完成吸、壓油一次。在工作過程中，由于三叉桿(三個徑向叉桿)的特殊結構，三叉桿在傾斜角為β的平面上作平面運動，三叉桿交點圍繞傳動軸與三叉運動平面的交點作圓周公轉，缸體每轉一周，就完成柱塞的三次吸油和壓油過程。三叉桿式軸向柱塞泵是將三個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行；通過三根徑向叉桿帶動三個柱塞來實現每一次的吸油和壓油。
本發明與現有技術相比，是一種具有等角速，高效能的高壓柱塞泵，其結構簡單，同步性能好，效率高，造價低，制造裝配容易，便于工業應用等特點。本發明是在原有的軸向柱塞泵結構的基礎上，利用三叉桿這一獨特的結構對其進行改進，除了軸向柱塞泵本身的優點之外，還具有結構新穎，加工制作方便，制造工藝簡化，生產成本低。
圖1為本發明之主體結構原理示意圖。
圖2為本發明之三叉桿式柱塞結構原理示意圖。
圖3為本發明之配油盤結構原理示意圖。
具體實施例方式本發明實施時其主體結構包括柱塞(滑塊)1、缸體2、殼體3、進口4、傳動軸5、調心球軸承6、圓柱滾子軸承7和11、定位螺絲釘8、配油盤9、出口10、被動軸聯接頭12、徑向叉桿13、向心關節軸承14、壓油口15和吸油口16等部件。傳動軸5橫穿過配油盤9和缸體2，并與缸體2聯動，配油盤9夾在缸體2與殼體3之間，由定位螺釘8固定，工作過程中是不動的，配油盤9上的兩個腰形壓油口15和吸油口16分別與進口4和出口10相通；圓柱滾子軸承7和調心球軸承6支撐傳動軸5并防止傳動軸游離，圓柱滾子軸承11支撐缸體2，缸體2上開制三個導軌槽(襯套)，分別用于聯接三個柱塞。定位螺釘8用于固定殼體，殼體的材料(不銹鋼316、1Cr18Ni9Ti、2Cr13、碳鋼化鍍鎳-磷合金防腐層)經熱處理，避免疲勞破裂。進口4與出口10經過一定的防腐處理。三個徑向叉桿柱塞部分主要由被動軸聯接頭12、向心關節軸承14、柱塞(滑塊)1、徑向叉桿13構成，被動軸聯接頭12一端四周間隔120度對稱制有三個徑向叉桿，每個叉桿上各裝有向心關節軸承14，向心關節軸承14上裝有耐磨合金鑄鐵制成的滑塊1。被動軸聯接頭12另一端中心制有圓柱形內孔，以減輕重量節約材料，被動軸聯接頭12與缸體2接觸端中心制有球缺形凸頭，起定位作用，缸體2上四周對稱制有三個開口導軌槽(襯套)，滑塊(柱塞)1(材料超性陶瓷、噴焊鎳合金Ni60耐磨耐腐層)分別裝入相對應的開口導軌槽(襯套)(材料為35CrMo、42CrMo)，經調質硬氮化處理、強度大、硬度高、耐磨耐用。開口導軌槽是與傳動軸的軸線平行的直線導軌槽，由于三個徑向叉桿被動軸聯接頭軸線與缸體軸線傾斜一個角度β，其中β＝30度，隨著傳動軸、缸體以及被動軸聯接頭的轉動，實現柱塞在導軌槽內的往復運動。由于實施中采用了受力時接觸面積大的關節軸承和滑塊作為載荷的傳遞元件，能傳遞較大的載荷，可以形成很大的壓力，形成一種高壓式柱塞泵。
本發明的原動力通過傳動軸5使缸體2轉動時，由于軸套的作用，迫使柱塞1在缸體內作往復運動，由于配油盤9不動，柱塞1通過配油盤9的壓油口和吸油口進行壓油和吸油。當缸體2轉角在π～2π范圍內，柱塞1向外伸出，柱塞底部缸孔的密封工作容積增大，形成局部真空，油液在大氣壓的作用下，自泵的進口經配油盤的吸油口進入柱塞底部，通過配油盤9的吸油口15吸油，完成吸油過程；在0～π范圍內，柱塞被推入缸體，使缸孔容積減小，油液受壓經配油盤的壓油16口排到泵的出口，完成壓油過程。缸體每轉一周，每個柱塞各完成吸、壓油一次。在工作過程中，由于三叉桿的特殊結構，三叉桿在傾斜角為β的平面上作平面運動，三叉桿交點圍繞傳動軸與三叉運動平面的交點作圓周公轉，缸體每轉一周，就完成柱塞的三次吸油和壓油過程。三叉桿式軸向柱塞泵是將三個柱塞配置在一個共同缸體的圓周上，并使柱塞中心線和缸體中心線平行的一種泵。通過三根徑向叉桿帶動三個柱塞來實現每一次的吸油和壓油。
權利要求
1.一種三叉桿式軸向柱塞泵，主體結構包括柱塞、缸體、殼體、進口、傳動軸、調心球軸承、圓柱滾子軸承、定位螺絲釘、配油盤、出口、被動軸聯接頭、徑向叉桿、向心關節軸承、壓油口和吸油口，其特征在于傳動軸橫穿過配油盤和缸體，并與缸體聯動，配油盤夾在缸體與殼體之間并由定位螺釘固定，配油盤上制有的兩個腰形壓油口和吸油口分別與進口和出口相通；圓柱滾子軸承和調心球軸承支撐傳動軸并防止傳動軸游離，圓柱滾子軸承對缸體支撐；殼體由左右兩個對稱分體組成并由定位螺釘固定為一體。
2.根據權利要求1所述的三叉桿式軸向柱塞泵，其特征在于徑向叉桿柱塞部分包括被動軸聯接頭、向心關節軸承、柱塞、徑向叉桿，被動軸聯接頭一端四周間隔120度對稱制有三個徑向叉桿，每個叉桿上裝有向心關節軸承，向心關節軸承上裝有耐磨合金鑄鐵制成的柱塞，被動軸聯接頭另一端中心制有圓柱形內孔；缸體上四周對稱制有三個開口導軌槽，向心關節軸承上的柱塞分別裝入相對應的開口導軌槽并由其聯接。
3.根據權利要求1所述的三叉桿式軸向柱塞泵，其特征在于柱塞沿圓周均勻分布在缸體內，徑向叉桿輸出軸軸線與缸體軸線傾斜20～40度的角。
全文摘要
本發明涉及一種用于工程機械、礦山冶金機械、船舶等領域的等角速、高效能并具有高壓力的三叉桿式軸向柱塞泵，傳動軸橫穿過配油盤和缸體，并與缸體聯動，配油盤夾在缸體與殼體之間，由定位螺釘固定，工作過程中是不動的，配油盤上制有的兩個腰形壓油口和吸油口分別與進口和出口相通；圓柱滾子軸承和調心球軸承支撐傳動軸并防止傳動軸游離，圓柱滾子軸承是對缸體的支撐；被動軸聯接頭一端四周間隔120度對稱制有三個徑向叉桿，每個叉桿上裝有向心關節軸承，被動軸聯接頭另一端中心制有圓柱形內孔，其結構簡單，同步性能好，效率高，造價低，制造裝配容易，便于工業應用等特點。
文檔編號F04B1/22GK101042123SQ20071001547
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月30日 優先權日2007年4月30日
發明者常德功, 楊福芹, 苑志超 申請人:青島科技大學