一种轴向柱塞泵的受力轴承组件及轴向柱塞泵的制作方法

allin2025-03-15  41


本发明属于柱塞泵,具体涉及一种轴向柱塞泵的受力轴承组件及轴向柱塞泵。


背景技术:

1、柱塞泵是水液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动,使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸水、压水。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。

2、轴向柱塞泵(英文名:piston pump)是活塞或柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵。轴向柱塞泵利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件,可以达到很高的精度配合,因此容积效率高。

3、目前轴向柱塞泵的轴承支撑结构为动压支撑,轴承寿命低,不能承受轴向力,有轴向力的情况下会造成泵的损坏。柱塞缸靠动压支撑运行,转速不能过低,过低会造成柱塞缸的动压支撑失效与倾斜会引起柱塞的回程失效,造成泵的不可逆损坏。这种轴承结构对泵的运行工况限制比较多,安装与运维不到位就会造成泵的严重不可逆损坏。往往造成使用者望而却步。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种轴向柱塞泵的受力轴承组件及轴向柱塞泵,该轴承组件可以承受更大的冲击、振动和摇摆,具有更高的可靠性,使得柱塞泵可以在大摇摆、大冲击性的环境中正常运行。

2、为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种轴向柱塞泵的受力轴承组件,包括沿柱塞泵轴向设置的配流密封轴向推力轴承、静压主轴承和轴向推力大轴承;

3、所述配流密封轴向推力轴承包括同轴依次布置的推力盘导向组件、推力盘组件和配流盘组件,推力盘导向组件、推力盘组件和配流盘组件均为圆环盘状结构,并在推力盘导向组件的中心孔外侧同轴设置推力机构,推力机构与轴向柱塞泵的柱塞缸端面连接,推力盘导向组件上的导向件与柱塞缸的柱塞孔密封连接;配流密封轴向推力轴承设置有与柱塞缸的柱塞孔连通的介质通道;

4、所述静压主轴承包括静压内圈和静压外圈,静压外圈支撑在静压内圈端部的支撑面上,在静压内圈的外圆面设置有静压垫,在静压外圈的外圆面设置有高压水环形槽,高压水环形槽通过所设置的静压主轴承供压孔与所述静压垫连通;所述静压外圈的一端设置动压支撑摩擦面,与所述支撑面摩擦接触,动压支撑摩擦面沿其周向设置有多个阿基米德螺旋线对流槽;

5、所述轴向推力大轴承呈圆筒形,轴向推力大轴承上朝向静压主轴承的端面设有组合面,组合面与静压内圈的内圈摩擦面接触,组合面包括顺次连接的楔形面、大轴承支撑面和对流槽,轴向推力大轴承的端面上沿周向顺次设置多个所述的组合面。

6、所述推力盘导向组件上的通孔、配流盘组件上的配流孔和推力盘组件上的阀孔连通,形成所述的介质通道。

7、所述推力机构包括推力挡圈和安装在推力挡圈同一侧的多个弹簧,多个弹簧沿推力挡圈的周向间隔布置。

8、所述推力盘组件包括同轴连接的推力盘支撑环和推力盘耐磨陶瓷环,推力盘耐磨陶瓷环的外圆面装配在推力盘支撑环的内圆面上,推力盘支撑环为金属环;在推力盘耐磨陶瓷环上沿周向间隔设置多个阀孔。

9、所述配流盘组件包括同轴连接的配流盘支撑环和配流盘陶瓷耐磨环,配流盘支撑环为金属环,配流盘陶瓷耐磨环的外圆面装配在配流盘支撑环的内圆面上,配流盘陶瓷耐磨环上沿周向间隔设置多个配流孔。

10、推力盘导向组件、推力盘组件和配流盘组件通过螺栓连接。

11、所述静压内圈的静压垫为楔形阶梯结构,包括第一静压水垫和第二静压水垫,所述第一静压水垫的轴向两端各设置一个第二静压水垫,第一静压水垫低于两个第二静压水垫,形成阶梯结构;所述的两个第二静压水垫均为楔形结构,小径端与第一静压水垫相接。

12、所述轴向推力大轴承的组合面中,所述楔形面的角度为1-2°,所述对流槽为阿基米德螺旋线对流槽。

13、所述轴向推力大轴承包括peek套环和嵌设在peek套环内的合金内芯,所述组合面设置在peek套环的一端。

14、一种轴向柱塞泵,包括泵壳,泵壳一端设置进出水口法兰,泵壳内设置柱塞缸、斜盘和柱塞及柱塞强制回程组件,柱塞泵的旋转轴与柱塞缸传动连接,柱塞缸和斜盘之间设置所述的柱塞及柱塞强制回程组件,泵壳内还设置以上所述的受力轴承组件。

15、本发明的有益效果是:本发明通过各个受力轴承的结构、选材等优化,可以承受比较大的轴向力,在轴向力的作用下,泵不会失效,可以正常运转;同时还可以提高抗振动,摇摆,冲击的效果,可以在摇摆很大,冲击很大的环境下正常运行。

16、本发明中采用更多的静压、动压、阻尼设计元素,提高了产品的可靠性,延长了产品的使用寿命。



技术特征:

1.一种轴向柱塞泵的受力轴承组件,其特征在于:包括沿柱塞泵轴向设置的配流密封轴向推力轴承、静压主轴承和轴向推力大轴承;

2.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述推力盘导向组件上的通孔、配流盘组件上的配流孔和推力盘组件上的阀孔连通,形成所述的介质通道。

3.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述推力机构包括推力挡圈和安装在推力挡圈同一侧的多个弹簧,多个弹簧沿推力挡圈的周向间隔布置。

4.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述推力盘组件包括同轴连接的推力盘支撑环和推力盘耐磨陶瓷环,推力盘耐磨陶瓷环的外圆面装配在推力盘支撑环的内圆面上,推力盘支撑环为金属环;在推力盘耐磨陶瓷环上沿周向间隔设置多个阀孔。

5.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述配流盘组件包括同轴连接的配流盘支撑环和配流盘陶瓷耐磨环,配流盘支撑环为金属环,配流盘陶瓷耐磨环的外圆面装配在配流盘支撑环的内圆面上,配流盘陶瓷耐磨环上沿周向间隔设置多个配流孔。

6.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:推力盘导向组件、推力盘组件和配流盘组件通过螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述静压内圈的静压垫为楔形阶梯结构,包括第一静压水垫和第二静压水垫,所述第一静压水垫的轴向两端各设置一个第二静压水垫,第一静压水垫低于两个第二静压水垫,形成阶梯结构;所述的两个第二静压水垫均为楔形结构,小径端与第一静压水垫相接。

8.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述轴向推力大轴承的组合面中,所述楔形面的角度为1-2°,所述对流槽为阿基米德螺旋线对流槽。

9.根据权利要求1所述的受力轴承组件,其特征在于:所述轴向推力大轴承包括peek套环和嵌设在peek套环内的合金内芯,所述组合面设置在peek套环的一端。

10.一种轴向柱塞泵,包括泵壳,泵壳一端设置进出水口法兰,泵壳内设置柱塞缸、斜盘和柱塞及柱塞强制回程组件,柱塞泵的旋转轴与柱塞缸传动连接,柱塞缸和斜盘之间设置所述的柱塞及柱塞强制回程组件,其特征在于:泵壳内还设置权利要求1-9任一项所述的受力轴承组件。


技术总结
本发明涉及一种轴向柱塞泵的受力轴承组件及轴向柱塞泵,受力轴承组件包括配流密封轴向推力轴承、静压主轴承和轴向推力大轴承;配流密封轴向推力轴承包括同轴依次布置的推力盘导向组件、推力盘组件和配流盘组件,推力盘导向组件的外侧同轴设置推力机构;静压主轴承包括静压内圈和静压外圈,静压内圈的外圆面设有静压垫,静压外圈的外圆面设有与静压垫连通的高压水环形槽,静压外圈的一端设置动压支撑摩擦面;轴向推力大轴承上设有组合面,组合面包括楔形面、大轴承支撑面和对流槽;轴向柱塞泵采用所述受力轴承组件。本发明的轴承组件可以承受更大的冲击、振动和摇摆,具有更高的可靠性,使得柱塞泵可以在大摇摆、大冲击性的环境中正常运行。

技术研发人员:刘攀攀,高柱
受保护的技术使用者:中墨源科技(上海)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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