專利名稱：用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置，屬于液壓元件技術領域。
背景技術：
液壓泵是液壓設備中不可或缺的能源元件，它的主要作用是將原動機的機械能轉換為液壓能，向液壓系統提供具有一定壓力和流量的液體。隨著液壓傳動技術的不斷發展， 液壓泵也向著高速、重載及大功率的方向發展，到目前為止，在各種容積式液壓泵中，唯有柱塞泵是較為理想的實現耐高壓、高效率、轉速范圍寬、傳輸功率大、雙向變量能力好和長壽命的泵，但是，其結構復雜程度和制造成本也處于各類液壓泵之首。同時，超高壓、大流量的要求給柱塞泵的設計也帶來了一系列的問題一方面工作壓力的增加使得柱塞泵的泄漏量急劇增大；另一方面隨著對液壓泵質量要求的不斷提高，對柱塞泵的效率等方面提出了越來越高的要求。柱塞泵的效率包括容積效率和機械效率，而決定容積效率的關鍵因素就是泄漏量，柱塞泵的泄漏主要源自三個方面，分別是1.缸體和配流盤之間的泄漏(配流副)；2.滑靴和斜盤之間的泄漏(滑靴副)；3.柱塞和缸體孔之間的泄漏(柱塞副)。只有準確的掌握上述三者的泄漏量、才能對癥下藥，從根本上采取措施減小泄漏， 提高柱塞泵的容積效率。由于柱塞泵工作時依靠配流副、滑靴副和柱塞副三者同時協作完成吸油和排油， 而三者又具有耦合作用，因此很難將三者隔離，這樣就很難判斷三者的泄漏分別是多少，因此，需要采用專門的測試裝置來分別測試柱塞泵的配流副、滑靴副和柱塞副的泄漏量。
發明內容
本發明是為了解決柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量不能被單獨測量的問題， 提供一種用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置。本發明所述用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置，它包括缸體、彈簧、柱塞和滑靴，它還包括直角U形支撐架、主軸、軸承座、斜盤、回程盤、球頭、銷釘、 閥塊、三通閥、單向閥A、單向閥B和套筒，直角U形支撐架的底面中心固定設置軸承座，主軸固定在軸承座上，所述主軸的中心線垂直于直角U形支撐架的底面，主軸的位于直角U形支撐架的U型開口側的一端通過平鍵與斜盤固定連接，并且斜盤的下端頂靠在主軸的軸肩上，缸體與主軸同軸，缸體的中心設置有中心通孔，球頭的推桿部分從底部嵌入所述缸體的中心通孔內，該中心通孔的上部內壁上設置有擋片，所述擋片與球頭的推桿的末端之間設置有彈簧，球頭的球頭末端與回程盤鉸接，回程盤將滑靴的底部壓緊在斜盤的斜面上，滑靴與柱塞的一端鉸接，柱塞的另一端嵌入在缸體的柱塞孔內，缸體的底部固定有套筒，所述套筒與柱塞孔同心，該套筒的底部與柱塞的外表面通過密封件緊密連接，套筒的側壁上設置導管，柱塞與缸體之間的泄漏通過套筒的容腔流入導管內，缸體的上端與閥塊固定連接，缸體的中心通孔與閥塊的中心通孔對應，缸體的柱塞孔與閥塊的油口對應，閥塊的油口與三通閥的主通路連通，三通閥的一端支路與單向閥A的出油口連通，三通閥的另一端支路與單向閥B的進油口連通。所述缸體在直角U形支撐架兩個豎直段之間的位置通過設置在所述豎直段上的定位螺栓確定。本發明的優點是本發明實現了柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的單獨測量，可用于定量的分析柱塞和缸體之間的泄漏。本發明對柱塞和缸體孔之間的泄漏量的測試結果可用來對柱塞泵的柱塞副性能進行比較與改進，從根本上提供柱塞泵的容積效率。本發明在實際使用中，可模擬柱塞泵的不同工況，即不同轉速和負載。通過更換斜盤可以滿足不同斜盤傾角的需要。本發明裝置可直接利用實際泵中的柱塞、液壓缸體、滑靴、斜盤、回程盤以及彈簧，僅需去除原實際泵中的配流裝置，并且通過套筒實現對柱塞泄漏和滑靴泄漏的隔離，從而完成對柱塞泄漏的單獨測量，完全符合實際泵中的滑靴的受力和運動狀況。避免了其它柱塞泵耦合件的干擾，具有結構簡單、控制元件少、更換柱塞和缸體容易、控制可靠、重量輕、占地面積小及安全可靠等優點。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為本發明在實際使用中的工作原理圖；圖3為套筒與柱塞的連接關系的局部示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置，它包括缸體1、彈簧2、柱塞3和滑靴4，它還包括直角U形支撐架5、主軸6、軸承座7、斜盤8、回程盤9、球頭10、銷釘11、閥塊12、三通閥13、單向閥A14、單向閥B15和套筒16，直角U形支撐架5的底面中心固定設置軸承座7，主軸6固定在軸承座7上，所述主軸6的中心線垂直于直角U形支撐架5的底面，主軸6的位于直角U形支撐架5的U型開口側的一端通過平鍵與斜盤8固定連接，并且斜盤8的下端頂靠在主軸6的軸肩上，缸體 1與主軸6同軸，缸體1的中心設置有中心通孔，球頭10的推桿部分從底部嵌入所述缸體1 的中心通孔內，該中心通孔的上部內壁上設置有擋片，所述擋片與球頭10的推桿的末端之間設置有彈簧2，球頭10的球頭末端與回程盤9鉸接，回程盤9將滑靴4的底部壓緊在斜盤 8的斜面上，滑靴4與柱塞3的一端鉸接，柱塞3的另一端嵌入在缸體1的柱塞孔內，缸體1 的底部固定有套筒16，所述套筒16與柱塞孔同心，該套筒16的底部與柱塞3的外表面通過密封件緊密連接，套筒16的側壁上設置導管16-1，柱塞3與缸體1之間的泄漏通過套筒16的容腔流入導管16-1內；缸體1的上端與閥塊12固定連接，缸體1的中心通孔與閥塊12的中心通孔對應， 缸體1的柱塞孔與閥塊12的油口對應，閥塊12的油口與三通閥13的主通路連通，三通閥13的一端支路與單向閥A14的出油口連通，三通閥13的另一端支路與單向閥B15的進油口連通。本實施方式所述機械裝置在實際使用中的原理圖如圖2所示，主軸6的輸入端與變頻電機18的轉軸的輸出端連接，變頻電機18的轉軸的輸入端與變頻器17的輸出軸連接；單向閥A14的進油口與油箱20的出油口連通，單向閥A14與油箱20之間的連通管路上設置濾油器19 ；單向閥B15的出油口與溢流閥21的進油口連通，溢流閥21的溢油口連通油箱20 的回油口，單向閥B15與溢流閥21之間的連接管路上設置壓力傳感器22。工作原理為變頻電機18帶動本發明所述機械裝置的主軸6旋轉，所述主軸6旋轉過程中，經過單向閥A14從油箱20中吸入油液，該吸入單向閥A14的油液經過濾油器19 的過濾，當所述機械裝置排油時，由于單向閥A14的截止作用，排出的油液只能通過單向閥 B15流經溢流閥21并最終溢流回油箱20，壓力傳感器22可實時測量管路中的壓力波動，通過調節溢流閥21的開啟壓力可以模擬柱塞泵在不同負載下的工況，通過變頻器17調節變頻電機18的轉速可以模擬柱塞泵在不同轉速下的工況。所述軸承座7通過螺栓緊固在直角U形支撐架5上，主軸6的下端與變頻電機18 軸聯，斜盤8由主軸6帶動旋轉，斜盤8由主軸6的軸肩支撐，最終通過軸承座7作用到直角U形支撐架5，即柱塞3作用到斜盤8的力最終由直角U形支撐架5來承擔。缸體1內彈簧2的彈簧力通過銷釘11作用在球頭10上，球頭10通過與它鉸接的回程盤9最終將滑靴 4和柱塞3壓緊在斜盤8上，當斜盤8旋轉時，柱塞3實現往復直線運動，油液通過閥塊12 和三通閥13最終分別從單向閥A14和單向閥B15實現吸油和排油。套筒16與柱塞3的接觸面通過密封件密封，這樣柱塞3和缸體1之間的泄漏被引入套筒16，套筒16內的油液通過導管16-1引出。單向閥A14通過濾油器19與油箱20相連，當柱塞3在在彈簧力的作用下下移時， 柱塞腔的體積增大，真空作用會使得單向閥A14打開，實現吸油。單向閥B15排油時與油箱 20的回油口之間的連通管路上依次設置有壓力傳感器22和溢流閥21，溢流閥21可以模擬負載，而壓力傳感器22可以檢測壓力波動。本發明裝置針對柱塞泵中的柱塞和缸體孔而設計，套筒16與缸體1緊固，并與柱塞3實現動密封，通過導管16-1導出柱塞3和缸體孔之間的泄漏油液，即可得到柱塞副的泄漏量，并以此為基礎對柱塞泵的柱塞副的容積效率進行比較與改進。采用本發明裝置對不同型號的缸體和柱塞進行測試時，僅需調整液壓缸體和柱塞的尺寸以及更換相應的套筒即可。
具體實施方式
二 下面結合圖1說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述缸體1在直角U形支撐架5兩個豎直段之間的位置通過設置在所述豎直段上的定位螺栓確定。本發明中，斜盤8的旋轉運動由變頻電機18的動力輸出軸帶動，斜盤8運動時柱塞3作往復直線運動，靠彈簧力吸油，靠斜盤8的作用力排油。當柱塞3向上運動，即排油時，高壓油通過柱塞3和缸體孔之間的泄漏會被采集到套筒16內并通過導管16-1引出。
導管16-1內的油液溫度可通過溫度傳感器進行測量，從而測量柱塞和缸孔之間的泄漏油液的溫度，找出泄漏油溫與外界工況，即負載、轉速和斜盤傾角的規律。
權利要求
1.一種用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置，它包括缸體(1)、 彈簧O)、柱塞C3)和滑靴G)，其特征在于它還包括直角U形支撐架(5)、主軸(6)、軸承座(7)、斜盤(8)、回程盤(9)、球頭(10)、銷釘(11)、閥塊(12)、三通閥(13)、單向閥A(14)、 單向閥B(15)和套筒(16)，直角U形支撐架(5)的底面中心固定設置軸承座(7)，主軸(6)固定在軸承座(7)上， 所述主軸(6)的中心線垂直于直角U形支撐架(5)的底面，主軸(6)的位于直角U形支撐架(5)的U型開口側的一端通過平鍵與斜盤(8)固定連接，并且斜盤(8)的下端頂靠在主軸 (6)的軸肩上，缸體(1)與主軸(6)同軸，缸體(1)的中心設置有中心通孔，球頭(10)的推桿部分從底部嵌入所述缸體(1)的中心通孔內，該中心通孔的上部內壁上設置有擋片，所述擋片與球頭(10)的推桿的末端之間設置有彈簧O)，球頭(10)的球頭末端與回程盤(9) 鉸接，回程盤(9)將滑靴(4)的底部壓緊在斜盤(8)的斜面上，滑靴(4)與柱塞C3)的一端鉸接，柱塞⑶的另一端嵌入在缸體⑴的柱塞孔內，缸體⑴的底部固定有套筒(16)，所述套筒(16)與柱塞孔同心，該套筒(16)的底部與柱塞(3)的外表面通過密封件緊密連接， 套筒(16)的側壁上設置導管(16-1)，缸體(1)的上端與閥塊(12)固定連接，缸體(1)的中心通孔與閥塊(12)的中心通孔對應，缸體(1)的柱塞孔與閥塊(1 的油口對應，閥塊(12)的油口與三通閥(13)的主通路連通，三通閥(13)的一端支路與單向閥 A(14)的出油口連通，三通閥(13)的另一端支路與單向閥B(15)的進油口連通。
2.根據權利要求1所述的用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置， 其特征在于所述缸體(1)在直角U形支撐架( 兩個豎直段之間的位置通過設置在所述豎直段上的定位螺栓限定。
全文摘要
用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置，涉及測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量的機械裝置。本發明解決了柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量不能被單獨測量的問題。本發明所述的機械裝置中，在缸體的底部固定有套筒，所述套筒與缸體的柱塞孔同心，該套筒的底部與柱塞的外表面通過密封件緊密連接，套筒的側壁上設置導管，柱塞與缸體之間的泄漏通過套筒的容腔流入導管內，缸體的上端與閥塊固定連接，缸體的中心通孔與閥塊的中心通孔對應，缸體的柱塞孔與閥塊的油口對應，所述缸體在直角U形支撐架兩個豎直段之間的位置通過設置在所述豎直段上的定位螺栓確定。本發明應用于測量柱塞泵中柱塞和缸體孔之間的泄漏量。
文檔編號F04B51/00GK102562566SQ20121001911
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月20日 優先權日2012年1月20日
發明者姜繼海, 孫毅, 李陽 申請人:哈爾濱工業大學