活塞结构及具有其的水液压活塞泵制造技术

本发明专利技术提供了一种活塞结构及具有其的水液压活塞泵，所述活塞结构包括挡板式活塞，两端开口的空心柱体；挡板，所述挡板设置在所述空心柱体内，并沿所述空心柱体的内壁周向与所述空心柱体的内壁连接，所述挡板将所述空心柱体的内腔沿其轴向分隔为第一腔体和第二腔体；柱塞轴，所述挡板穿设在所述柱塞轴上，所述柱塞轴具有内腔，所述挡板、空心柱体以及柱塞轴的轴线相重合；其中，所述第一腔体对应的空心柱体部分a的周向还均布开设多个配水口；所述第二腔体对应的空心柱体部分b的周向还均布开设多个配水口。能够解决现有泵内水力流动损失比较严重，结构配流窗口小，配流过程时间短，工作介质流速过大，容易发生气蚀等问题。容易发生气蚀等问题。容易发生气蚀等问题。

【技术实现步骤摘要】
活塞结构及具有其的水液压活塞泵


[0001]本专利技术属于流体机械
，涉及一种活塞结构及具有其的水液压活塞泵，尤其是一种挡板式活塞结构，适用于以水为工作介质的大流量工况场合。

技术介绍

[0002]泵是一种将机械能与流体压力能间进行相互转化的能量转换装置，通常用于输出高压流体。一般的活塞式、叶片式、齿轮式、螺杆式等传统泵，在工作过程中其机械结构的运动副主要为滑动摩擦方式，因而产生大量的摩擦能量损耗，并且零部件形状复杂，加工成本较高。
[0003]双运动自由度活塞泵将轴和活塞一体化设计，并利用活塞“周向旋转+轴向往复”双自由度运动原理实现连续的吸排水，省去了传统活塞泵的配流盘结构。同时，采用对称式凸轮滚子结构替代滑靴斜盘结构，由原来滑动摩擦副转变为滚动摩擦，并且对称式的受力结构使得活塞在径向没有受力，省去了活塞与缸体、缸体与配流盘两个摩擦副，因而泵效率更高，也突破了滑动摩擦副对泵性能等方面的制约。
[0004]在水液压大流量使用应用场合，一般采用单级或多级离心泵，离心泵通过机械能转化为工作介质的动力势能，动力势能又转化为液压能，能量转换率不高。而采用现有双运动自由度凹槽式活塞泵时，虽然可将机械能的绝大部分转化为液压能，但由于活塞处于缸体内侧，高速旋转下，活塞流阻较大，活塞腔内液体的离心势能阻碍了工作介质吸入过程，需要更大的入口压力才能实现工作介质吸入，泵内水力流动损失比较严重；现有结构配流窗口小，配流过程时间短，工作介质流速过大，容易发生气蚀等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术提供了一种活塞结构及具有其的水液压活塞泵。
[0007]本专利技术技术解决方案为：
[0008]根据一方面，提供一种活塞结构，所述活塞结构包括挡板式活塞，所述挡板式活塞包括：
[0009]两端开口的空心柱体；
[0010]挡板，所述挡板设置在所述空心柱体内，并沿所述空心柱体的内壁周向与所述空心柱体的内壁连接，所述挡板将所述空心柱体的内腔沿其轴向分隔为第一腔体和第二腔体；
[0011]柱塞轴，所述挡板穿设在所述柱塞轴上，所述柱塞轴具有内腔，所述挡板、空心柱体以及柱塞轴的轴线相重合；
[0012]其中，所述第一腔体对应的空心柱体部分a的周向还均布开设多个配水口；所述第二腔体对应的空心柱体部分b的周向还均布开设多个配水口。
[0013]进一步地，所述空心柱体部分a上的配水口由所述空心柱体部分a的一端延伸至其
自由端；所述空心柱体部分b上的配水口由所述空心柱体部分b的一端延伸至其自由端。
[0014]进一步地，所述空心柱体部分a上开设2个配水口，所述空心柱体部分b上还开设2个配水口，两对配水口正交设置。
[0015]进一步地，任意所述配水口的端面设计为斜切面。
[0016]进一步地，所述挡板的半径大于所述柱塞轴的内径。
[0017]进一步地，所述挡板为圆形挡板，所述空心柱体为空心圆柱体。
[0018]进一步地，所述挡板、空心柱体以及柱塞轴为一体结构。
[0019]进一步地，所述所述柱塞轴的内腔壁上沿其周向均布多个平行于轴线的直线滚珠槽。
[0020]进一步地，所述活塞结构还包括凸轮导轨，所述凸轮导轨设置在所述柱塞轴的一端。
[0021]根据另一方面，提供一种水液压活塞泵，所述活塞泵包括上述的活塞结构。
[0022]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0023](1)本专利技术采用挡板式活塞结构形式，整体呈大外径、小内径、无内壁面的设计形式(即大的空心柱体外径和小的柱塞轴外径，空心柱体与柱塞轴不接触)，活塞腔内周向不再有隔开高低压腔的壁面，能够有效减少活塞腔内流体随着活塞壁面旋转时产生的水力损失；
[0024](2)本专利技术活塞配水口(进出水口)端面有斜切面设计，在活塞旋转时能够有效降低外径端面引起的水力损失，能够有效提升大流量双运动自由度水液压活塞泵的工作效率；
[0025](3)本专利技术采用挡板式活塞结构，能够适应大流量场合，几乎消除了配流过程中工作介质发生的旋转运动，降低了工作介质的动能损耗，提高了活塞泵的能量转化率和工作效率；
[0026](4)本专利技术采用挡板式活塞结构，使得工作介质只产生沿径向和轴向的低速流动，工作介质可迅速及时充满活塞腔，避免发生空化气蚀，提高水液压活塞泵的抗气蚀能力。
附图说明
[0027]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1示出了根据本专利技术的具体实施例提供的活塞结构的结构示意图；
[0029]图2示出了现有活塞结构示意图。
具体实施方式
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用
的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0033]如图2所示，图2示出了现有活塞泵中的活塞结构，双运动自由度活塞泵采用此种活塞时，将导致大流量双运动自由度活塞泵柱塞流动损失较大的问题。为此，提出本专利技术实施例方案，具体如下：
[0034]如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，提供一种活塞结构，所述活塞结构包括挡板式活塞，所述挡板式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞结构，其特征在于，所述活塞结构包括挡板式活塞，所述挡板式活塞包括：两端开口的空心柱体；挡板，所述挡板设置在所述空心柱体内，并沿所述空心柱体的内壁周向与所述空心柱体的内壁连接，所述挡板将所述空心柱体的内腔沿其轴向分隔为第一腔体和第二腔体；柱塞轴，所述挡板穿设在所述柱塞轴上，所述柱塞轴具有内腔，所述挡板、空心柱体以及柱塞轴的轴线相重合；其中，所述第一腔体对应的空心柱体部分a的周向还均布开设多个配水口；所述第二腔体对应的空心柱体部分b的周向还均布开设多个配水口。2.根据权利要求1所述的一种活塞结构，其特征在于，所述空心柱体部分a上的配水口由所述空心柱体部分a的一端延伸至其自由端；所述空心柱体部分b上的配水口由所述空心柱体部分b的一端延伸至其自由端。3.根据权利要求1或2所述的一种活塞结构，其特征在于，所述空心柱体部分a上开设2个配水口，所述空心柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灵锋，潘成剑，黄叶青，孙健博，郭明，关成启，
申请(专利权)人：北京空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：