一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置的制作方法

本发明涉及轴向柱塞液压泵领域，特别是一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置。

背景技术：

1、随着轴向柱塞泵逐步向超高压、高效等方向持续发展，目前在现有单端面阀配流产品结构的基础上，已经存在采用对称式布局，柱塞数为单泵的两倍的轴向柱塞泵，使得排量增倍。理论上，对称式设计使斜盘在主轴轴向受力始终处于平衡状态，作用于斜盘两端的柱塞平行于主轴在同一直线上，当柱塞处于排油区，同一直线上的柱塞底部容腔连通同出口；当柱塞处于吸油区时，柱塞底部的压力通过增压齿轮泵的溢流阀设定，齿轮泵的压力按等值设定。

2、但实际操作过程中，很难将双端面的溢流阀压力设置完全相等，这使得斜盘两端的吸油区柱塞传递至斜盘的力之间存在微小差异。除此之外，针对排油高压区，若同一直线上的柱塞加工精度误差、排油区柱塞底部容腔至出口管路的阻尼差，也将导致同一直线上斜盘两端的柱塞传递至斜盘的力之间有所差异。

3、这些共同的因素造成斜盘-主轴轴向的受力不能完全抵消，使得斜盘将偏离既定的平衡位置，从而推动斜盘-主轴，导致斜盘-主轴窜动，使产品不能维持正常运转。这就需要对斜盘、主轴进行平衡设计。

4、传统斜盘式轴向柱塞泵（单泵式）结构设计中，主轴与缸体之间通过花键连接设计，主轴两端多采用圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承进行限位，轴承固定于壳体和分油盖。

5、而发明人在先申请的中国专利公开号为cn122407504a的一种对称式超高压阀配流轴向柱塞泵中，其结构复杂紧凑，无论是齿轮泵前壳体或是配流座都无轴承安装空间，由于空间结构受限，输出轴分别在缸体和配流座中心孔均采用滑动轴承支撑，无法沿用传统的圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承对主轴限位并吸收轴向力。

6、因此，本发明基于在先申请专利cn122407504a，进一步研究斜盘-主轴的平衡设计，提升双端面阀配流超高压柱塞泵的可靠性及耐久性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置。本发明具有缓冲轴向力，保障对称式布局的柱塞泵的超高压工况下主轴稳定运行的特点。

2、本发明的技术方案：一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，包括依次安装在齿轮泵后壳体的前止推板和后止推板，前止推板和后止推板的内部设有沿着主轴的长度方向依次套装于主轴外周上的锥环、单向推力轴承、弹簧座、推力块和挡圈，所述锥环的一端与主轴固定连接，锥环的另一端与单向推力轴承相抵接，单向推力轴承的轴向一端与前止推板相抵接，单向推力轴承的轴向另一端经缓冲弹簧与弹簧座抵接；所述弹簧座的一端与缓冲弹簧连接，弹簧座的另一端与后止推板抵接；推力块的一端与弹簧座相抵接，推力块的另一端与挡圈相抵接，挡圈与主轴固定连接。

3、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述锥环通过平键与主轴固定连接。

4、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述锥环的端面上周向分布有若干供油液通过至单向推力轴承的微孔。

5、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述锥环包括锥状本体，锥状本体的一端轴向延伸有第一凸环，第一凸环的内侧设有安装平键的键槽，锥状本体的另一端轴向延伸有与单向推力轴承相抵接的第二凸环，第二凸环的外径大于第一凸环的外径，微孔分布在锥状本体的环形面上。

6、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述单向推力轴承在径向上与前止推板间隙配合。

7、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述缓冲弹簧沿着主轴的轴线圆周均匀分布有若干个。

8、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述弹簧座上周向分布有与缓冲弹簧一一对应连接的弹簧孔。

9、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述推力块与主轴过盈配合。

10、前述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置中，所述主轴上设有挡圈槽，挡圈嵌入在挡圈槽内与主轴固定连接。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

12、本发明提供了一种包含单向推力轴承的全新主轴平衡装置，该装置通过优化结构布局与动态平衡机制，使双端面配流超高压柱塞泵在运行时主轴受力能够得到精准调控，解决了双端面配流超高压柱塞泵在运行时斜盘-主轴受力不平衡等问题，克服了溢流阀压力偏差、管路阻尼偏差引发的的轴向受力差，有效抑制了因各种因素导致的主轴窜动问题，使主轴窜动控制在合理范围内，显著提升了主轴运转的稳定性与系统运行的可靠性。

13、具体是通过锥环将主轴受到的沿轴尾方向轴向力传递到单向推力轴承，通过推力块、弹簧座及弹簧将主轴受到的沿轴伸方向轴向力传递到单向推力轴承。在泵运行时，当轴向不平衡力产生后，该装置在对主轴起到缓冲作用的同时，能够抵消产生的轴向不平衡力，从而控制主轴的窜动范围，保证泵的平稳运行。

14、因此，柱塞泵配合主轴平衡装置，能够在高负载、长时间的工作条件下始终保持平稳、高效的运行状态，避免了因主轴受力不平衡导致的一系列故障问题。这一设计不仅从源头上改善了泵的动态性能，而且大幅延长了泵的使用寿命，降低了维护频率与运行成本，为超高压柱塞泵在高端装备、工程机械等领域的长期稳定应用提供了有力的技术支撑。

1.一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：包括依次轴向安装在齿轮泵后壳体（11）的前止推板（21）和后止推板（22），前止推板（21）和后止推板（22）的内部设有沿着主轴（1）的长度方向依次套装于主轴（1）外周上的锥环（23）、单向推力轴承（24）、弹簧座（26）、推力块（27）和挡圈（28），所述锥环（23）的一端与主轴（1）固定连接，锥环（23）的另一端与单向推力轴承（24）相抵接，单向推力轴承（24）的轴向一端与前止推板（21）相抵接，单向推力轴承（24）的轴向另一端经缓冲弹簧（25）与弹簧座（26）抵接；所述弹簧座（26）的一端与缓冲弹簧（25）连接，弹簧座（26）的另一端与后止推板（22）抵接；推力块（27）的一端与弹簧座（26）相抵接，推力块（27）的另一端与挡圈（28）相抵接，挡圈（28）与主轴（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述锥环（23）通过平键与主轴（1）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述锥环（23）的端面上周向分布有若干供油液通过至单向推力轴承（24）的微孔（235）。

4.根据权利要求3所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述锥环（23）包括锥状本体（231），锥状本体（231）的一端轴向延伸有第一凸环（232），第一凸环（232）的内侧设有安装平键的键槽（233），锥状本体（231）的另一端轴向延伸有与单向推力轴承（24）相抵接的第二凸环（234），第二凸环（234）的外径大于第一凸环（232）的外径，微孔（235）分布在锥状本体（231）的环形面上。

5.根据权利要求1所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述单向推力轴承（24）在径向上与前止推板（21）间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述缓冲弹簧（25）沿着主轴（1）的轴线圆周均匀分布有若干个。

7.根据权利要求6所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述弹簧座（26）上周向分布有与缓冲弹簧（25）一一对应连接的弹簧孔（261）。

8.根据权利要求1所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述推力块（27）与主轴（1）过盈配合。

9.根据权利要求1所述的一种双端面阀配流超高压柱塞泵主轴平衡装置，其特征在于：所述主轴（1）上设有挡圈槽，挡圈（28）嵌入在挡圈槽内与主轴（1）固定连接。