一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓元件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種柱塞泵用的配流盤。
【背景技術(shù)】
[0002]柱塞泵配流副中油膜同時(shí)起著潤(rùn)滑和密封作用的特點(diǎn)，即需要密封各柱塞壓縮腔又為軸向支撐缸體高度轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)靜壓潤(rùn)滑。目前高速高壓柱塞泵的發(fā)展，正受到配流副潤(rùn)滑和密封特性的嚴(yán)重制約，大大影響了柱塞泵的可靠性和使用壽命，眾多研宄分析了吸排油口間存在的大壓力差和配流盤上開設(shè)槽孔以減輕汽蝕和振動(dòng)噪音，但很少由此帶來增大泄漏問題。采用動(dòng)壓密封是當(dāng)期研宄熱點(diǎn)，如申請(qǐng)?zhí)?01410254682.9。基于剩余壓靜力設(shè)計(jì)的原理(平衡系數(shù)法)設(shè)計(jì)的配流盤，轉(zhuǎn)子缸體的壓靜力總大于配流副液膜的分離力，而動(dòng)壓密封在膜厚較大時(shí)，效果并不明顯，吸、排口間大壓力差下，轉(zhuǎn)子缸體內(nèi)柱塞作用下，缸體作用在排油口側(cè)的壓力遠(yuǎn)大于吸油口側(cè)的壓力，從而配流副形成的液膜呈排油口側(cè)低，吸油口側(cè)高的楔形液膜，這樣吸油口側(cè)實(shí)際產(chǎn)出的動(dòng)壓幾乎為零。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(diǎn)提高排油口側(cè)的液膜剛度，同時(shí)也應(yīng)提高吸油口側(cè)的分離力，減少楔形液膜角度。為此，工程實(shí)踐和理論研宄都在尋求一種新型配流盤，以提高液膜剛度，同時(shí)減少轉(zhuǎn)子的傾覆力矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤，整體呈盤狀，包括一側(cè)的腰形高壓排油口和另一側(cè)與前者相隔離的腰形低壓吸油口及近外周側(cè)的安裝定位孔，所述柱塞泵配流盤的外徑大于對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子缸體的端面外徑2~5mm,由排油分塊和吸油分塊拼接而成，其中排油分塊大于吸油分塊，拼接位置為所述腰型低壓吸油口的始末邊緣，且排油分塊接頭壓在吸油分塊接頭上，外密封帶寬度是內(nèi)密封寬度的1.1-1.3倍，該排油分塊的外密封封端面上還設(shè)有多條開口在排油口的“ η ”形立體漸變槽。
[0004]分體式配流盤，方便加工，可以有針對(duì)性地設(shè)置具體結(jié)構(gòu)，接頭位于低壓區(qū)泄漏量小，并且，在高頻率柱塞壓油動(dòng)作下，排油分塊的排油口中末部位受到高壓，在拼接位置排油分塊的接頭有翹曲趨勢(shì)，并高頻地以微動(dòng)開合動(dòng)作的方式做功，將滲入的油液壓擠壓出拼接縫隙。由于高速轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，液體的剪切流流速隨半徑成正比，所以外密封帶寬度比內(nèi)密封寬度可以減少泄漏，而且設(shè)置的“ η ”形立體漸變槽可以將一定的高壓油從排油口引到密封端面，根據(jù)f=pxs，直接提高了靜壓輔助支撐轉(zhuǎn)子缸體效果，同時(shí)漸變槽還能產(chǎn)生動(dòng)壓效果，進(jìn)一步加強(qiáng)了輔助支撐轉(zhuǎn)子缸體效果。這樣就可以提高液膜剛度，而且外密封帶產(chǎn)生的力臂長(zhǎng)，能有效地減少轉(zhuǎn)子的傾覆力矩。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善，作為優(yōu)選，一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤，所述的“ η”形立體漸變槽，長(zhǎng)邊槽寬漸窄，短邊槽寬等寬，兩邊開口處槽深5~20 μ m，向頂端逐漸變淺。所述的“η”形立體漸變槽，長(zhǎng)邊是長(zhǎng)邊與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向在排油口切線呈30° -60°銳角，短邊與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向在排油口切線垂直。該“η”形立體漸變槽所引高壓油到外密封帶到，可以提高液膜產(chǎn)生的分離力，同時(shí)，長(zhǎng)邊槽寬漸窄，高速剪切流將先從長(zhǎng)邊流入該收斂型槽，逐漸升壓，到“ η ”形的頂端，而短邊與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向在排油口切線垂直，而沒有剪切作用卷入排油口的高壓油，反而起到將到“ η ”形的頂端的附加了動(dòng)壓的部分油液導(dǎo)回排油口，減少了向外周側(cè)的泄漏。
[0006]作為優(yōu)選，一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤，所述排油分塊接頭的卸荷區(qū)呈下斜坡面，坡度為-0.51.5°，斜坡最高處始于上死區(qū)中心線，并向排油分塊接頭(102)的最小厚度處下降，即下斜坡最低處；所述排油分塊上接頭的預(yù)壓區(qū)呈上斜坡面，坡度為0.5-1.5°，斜坡最低處始于排油分塊上接頭的最小厚度處，終于高壓排油口始端邊緣線的切線，即上斜坡最高處。
[0007]位于上死區(qū)的下斜坡可以配合柱塞向外運(yùn)動(dòng)已經(jīng)封閉的余隙死容積的高壓油加速膨脹卸壓；而在下死區(qū)的上斜坡可以配和柱塞向內(nèi)擠壓將封閉的滿柱塞腔低壓油加速壓縮升壓；并且該壓力調(diào)整過程主要是通過做功方式，避免了節(jié)流阻尼孔槽的嚴(yán)重能量耗散，由于工作介質(zhì)的體積模量足夠大，極小的體積改變可以帶來很大的壓力升降。可以避免節(jié)流阻尼孔槽因柱塞泵轉(zhuǎn)速改變，因過流截面約束不自適應(yīng)調(diào)整流量以進(jìn)行高低壓油量恰當(dāng)?shù)谋壤旌系慕┗^渡調(diào)整的缺陷。該設(shè)置可以減少高低壓口間的泄漏，有利于減少振動(dòng)噪音。
[0008]作為優(yōu)選，一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤，于所述的吸油分塊在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向向呈上斜坡面，控制總坡高在15~25μπι，即吸油分塊的厚度比排油分塊對(duì)應(yīng)中心對(duì)稱部位高10-20 μ mo 一般配流副液膜在吸油區(qū)的厚度大于排油區(qū)，好在吸油區(qū)的壓力遠(yuǎn)小于排油區(qū)，所以泄漏相對(duì)不大。本發(fā)明是分體式的配流盤，因此，可以方便地將相比排油分塊的的吸油分塊的厚度在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向向呈上斜坡面，控制總坡高在15~25μπι。這樣即使轉(zhuǎn)子缸體受傾覆力矩作用下有偏離吸油口的趨勢(shì)，但是實(shí)際液膜厚度仍然在1ym以內(nèi)，可以在高速條件下產(chǎn)生顯著的動(dòng)壓效果，從而能對(duì)轉(zhuǎn)子缸體的傾覆力矩起到負(fù)反饋的作用，即減小傾覆力矩。
[0009]因此，本方案利用了動(dòng)壓產(chǎn)生規(guī)律，發(fā)散間隙降壓，收斂間隙增壓。采用分體式配流盤結(jié)構(gòu)，方便對(duì)配流盤的具體部分進(jìn)行特別處理，以實(shí)現(xiàn)配流盤上動(dòng)靜壓潤(rùn)滑和對(duì)傾覆力矩起動(dòng)負(fù)反饋的作用，以減小傾覆力矩，更是減少了泄漏。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)件I的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的左視圖。
[0011]圖中:1、排油分塊，101、高壓排油口，102、排油分塊上接頭，103、WC耐磨抗汽蝕層，2、吸油分塊，201、低壓吸油口，202、吸油分塊下接頭，3、安裝定位孔，4、“ η ”形立體漸變槽。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過實(shí)施例并結(jié)合圖1到圖4，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0013]實(shí)施例1:一種動(dòng)靜壓潤(rùn)滑型配流盤，整體呈盤狀，見圖1，包括一側(cè)的腰形的高壓排油口 101和另一側(cè)與前者相隔離的腰形低壓吸油口 201及近外周側(cè)的安裝定位孔3，所述柱塞泵配流盤，由排油分塊I和吸油分塊2拼接而成，其中排油分塊1，見圖2，大于吸油分塊2，見圖3和圖4，拼接位置分別位于所述腰型的低壓吸油口 201的始、末端邊緣，且排油分塊I上接頭102搭接在吸油分塊下接頭202的上方，所述柱塞泵配流盤的外徑大于對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子缸體的端面外徑2mm，外密封帶寬度是內(nèi)密封寬度的1.1倍，該排油分塊的外密封封端面上還設(shè)有5條開口在排油口的“ η ”形立體漸變槽。所述排油分塊上接頭102的卸荷區(qū)呈下斜坡面，坡度為-0.5°，斜坡最高處始于上死區(qū)中心線，并向排油分塊上接頭103的最小厚度處下降，即下斜坡最低處，如圖中打網(wǎng)格區(qū)域；所述排油分塊上接頭103的預(yù)壓區(qū)呈上斜坡面，坡度為1.5°，斜坡最低處始于排油分塊上接頭的最小厚度處，終于高壓排油口始端邊緣線的切線，即上斜坡最高處，見圖中打斜線區(qū)域。分體式配流盤，方便加工，可以有針對(duì)性地設(shè)置具體結(jié)構(gòu)，拼接接頭位于低壓區(qū)泄漏量小，位于上死區(qū)的下斜坡可以配合柱塞向外運(yùn)動(dòng)已經(jīng)封閉的余隙死容積的高壓油加速膨脹卸壓；而在下死區(qū)的上斜坡可以配和柱塞向內(nèi)擠壓將封閉的滿柱塞腔低壓油加速壓縮升壓；并且該壓力調(diào)整過程主要是通過做功方式，避免了節(jié)流阻尼孔槽調(diào)節(jié)的嚴(yán)重能量耗散，由于工作介質(zhì)的體積模量足夠大，極小的體積改變可以帶來很大的壓力升降。可以避免節(jié)流阻尼孔槽因柱塞泵轉(zhuǎn)速改變，因過流截面約束不自適應(yīng)調(diào)整流量以進(jìn)行高低壓油量恰當(dāng)?shù)谋壤旌系慕┗^渡調(diào)整的缺陷。并且，在高頻率柱塞壓油動(dòng)作下，排油分塊的排油口中末部位受到高壓，在拼接位置排油分塊的接頭有翹曲趨勢(shì)，并高頻地以微動(dòng)開合動(dòng)作的方式做功，將滲入的油液壓擠壓出拼接縫隙，而且有抬升下死區(qū)的上斜坡的作用，但是因?yàn)榫?