专利名称：抗气泡析出的柱塞泵配流盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配流盘，尤其涉及一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘。
背景技术：
柱塞泵的噪声、振动的主要原因是柱塞腔在配流盘的高、低压油槽切换中出现的压力冲击、流量倒灌、气穴等。长期以来柱塞泵降低噪声的工作集中在下列三个方面一是改进配流盘阻尼槽结构，降低压力冲击，使得柱塞腔从低压到高压平稳的过渡，减小压力峰值；二是改善吸油性能、降低吸油阻力，避免吸油时出现气穴；三是减小柱塞工作腔闭死容积的过卸压而出现的气穴，国内有人提出了一种配流盘的改进方案，分析指出柱塞工作腔因过卸压而出现的气穴振动噪声可能会成为主要噪声原因，通过配流盘上高低压油槽的非对称布置防止柱塞工作腔的过卸压，他的研究论文报道采用新的配流盘可以降低由于柱塞工作腔的过卸压而出现的气穴振动噪声。
发明内容
由于气穴容易出现在柱塞腔与低压油槽接通的瞬间，在阻尼槽内由于高速流动，流体与壁面发生分离出现低压区，在此区域气泡极易析出。本发明的目的是提供一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，是在配流盘吸油槽侧，设置了具有分段等截面的阻尼槽结构，在柱塞腔脱离高压槽时，柱塞腔与低压侧阻尼槽接通，在一个小角度内柱塞腔继续受到压缩，排出的油液经过阻尼槽等截面段进入吸油槽，等截面段的阻尼槽作为局部阻力，可以提高流体分离点的压力，防止气泡析出；在柱塞外伸吸油阶段，阻尼槽的等截面面积变大，柱塞腔吸油阻力很小，保证吸油通畅。
由于柱塞工作腔在与配流盘上低压油槽接通的瞬间压差较大，在阻尼槽内会出现流束脱离壁面、压力骤降的低压区，而这一低压区会迅速出现气泡的析出，由于柱塞泵吸油槽压力很低(约0.16bar)，析出的气泡会成长、不会破灭，在吸油槽区域不会形成气穴噪声。然而随着柱塞腔在吸油槽的吸油过程，这些气泡随油液被吸入柱塞腔，随着缸体向高压区转动，柱塞腔与高压油槽接通，油液倒灌进入柱塞腔，柱塞腔内的气泡急剧溃灭，引起气穴噪声、振动，由于气穴的破灭，倒灌流量增大，加剧柱塞泵输出流量脉动，从而引起流量品质变坏。
本发明采用的技术方案是包括开有高压油槽、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽、吸油槽、低压侧阻尼槽组成的配流盘。其中低压侧阻尼槽是由第一等截面阻尼槽和第二等截面阻尼槽组合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸体上腰形孔中线与配流盘上下死点连线的夹角。
本发明具有的有益的效果是低压阻尼槽上构造了二级节流结构，可以防止柱塞工作腔与低压油槽接通时出现的气泡析出；当柱塞外伸吸油时，由于组合结构的阻尼槽过流面积大，阻力损失很小，也避免了由于吸油不畅出现气穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔内的气泡大为减少，泵在高压区出现的气穴噪声及泵的流量脉动大为减小。
图1是本发明的配流盘结构原理示意图；图2是图1的A-A剖视局部放大图；图3是图2的G局部放大示意图。
图中1.配流盘，2.高压油槽，3.高压侧阻尼槽，4.缸体上的腰形槽，5.吸油槽，6.第一阻尼槽，7.第二阻尼槽，8.缸体上的腰形槽，9.柱塞，10.缸体，11.低压侧阻尼槽，12.柱塞腔。
具体实施例方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括开有高压油槽2、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽3、吸油槽5、低压侧阻尼槽11组成的配流盘1；其中低压侧阻尼槽11是由第一等截面阻尼槽7和第二等截面阻尼槽6组合而成，第一等截面阻尼槽7的中心角Δ3等于缸体上腰形孔8中线与配流盘上下死点连线YY’的夹角Δ4。
低压油槽11的包角MOB大于高压油槽2的包角POF。
低压侧阻尼槽11的中心角Δ2小于高压侧阻尼槽3的中心角Δ1。
低压侧阻尼槽11中的第二等截面阻尼槽6的深度大于第一等截面阻尼槽7的深度。
柱塞泵配流过程中柱塞工作腔在由低压向高压侧过渡并接通时，会出现压力冲击和流量倒灌，引起柱塞腔内压力急剧变化和液压泵输出流量脉动加大，造成很大的振动和噪声，严重影响柱塞泵的品质。大量研究都集中在减小由低压到高压的压力冲击方面。对于气穴原因，人们主要是考虑改善泵的吸油性能和避免柱塞腔封闭体积的过卸压膨胀而出现的气穴。本发明发现在柱塞泵由高压向低压转换的过程中，由于高速流动现象及流体壁面脱离会引起气泡的析出，由于泵内吸油槽的压力很低，这些气泡不易溶入油液中，随着柱塞外伸吸油进入柱塞腔，因此柱塞腔内含有吸油区分离出的气泡。在高压侧，高压油冲击进入柱塞腔，一方面气泡的破灭会引起很大的噪声和振动，同时会加剧泵输出流量的脉动。而这种气泡的析出与阻尼槽的形状关系密切。本发明基于对此现象的发现和试验研究结果，提出了新的配流盘结构，避免柱塞泵在由高压向低压转换时的气泡析出，降低泵的噪声、减小泵的流量脉动。
本发明的工作过程如下柱塞工作腔脱离高压油槽2，向下死点(如图1中OY’轴对应的位置)运动，柱塞腔12内是与柱塞泵出口一样的高压，在缸体运动到OE位置时(如图1所示)，柱塞腔与高压油槽2正好脱离、而与低压阻尼槽11中的第一等截面阻尼槽6的接触(如图1中OD)，柱塞腔12在Δ4角度内是处于继续压缩状态而进行排油，柱塞腔12排出的油液经第一等截面阻尼槽6流入吸油槽5(如图3所示)，第一等截面阻尼槽5的HI段起到了阻力作用，使得油液在H点由于流体分离而出现的低压得以升高，避免了气泡析出和成长，这种阻力的提高与HI段的长度有关，随着柱塞腔在Δ4内的压力降低，此阻力也是减小的。当缸体带动柱塞腔运动到OY’轴时，柱塞9开始外伸吸油过程，由于第一等截面阻尼槽6的中心角Δ3等于缸体上腰形孔8中线与配流盘上下死点连线YY’的夹角Δ4，所以第二等截面阻尼槽7与缸体上的腰形槽8接通，由于通流面积的增加，使得吸油阻力大为降低。由此避免了柱塞泵工作过程中的气泡析出，因此柱塞泵的噪声和振动大为降低、输出流量脉动减小。
权利要求
1.一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，包括开有高压油槽(2)、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽(3)、吸油槽(5)、低压侧阻尼槽(11)组成的配流盘(1)；其特征在于低压侧阻尼槽(1 1)是由第一等截面阻尼槽(7)和第二等截面阻尼槽(6)组合而成，第一等截面阻尼槽(7)的中心角(Δ3)等于缸体上腰形孔(8)中线与配流盘上下死点连线(YY’)的夹角(Δ4)。
2.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压油槽(11)的包角(MOB)大于高压油槽(2)的包角(POF)。
3.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压侧阻尼槽(11)的中心角(Δ2)小于高压侧阻尼槽(3)的中心角(Δ1)。
4.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压侧阻尼槽(11)中的第二等截面阻尼槽(6)的深度大于第一等截面阻尼槽(7)的深度。
全文摘要
本发明公开了一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘。配流盘的低压侧阻尼槽是由第一、第二等截面阻尼槽组合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸体上腰形孔中线与配流盘上下死点连线的夹角。低压阻尼槽上构造了二级节流结构，可以防止柱塞工作腔与低压油槽接通时出现的气泡析出；当柱塞外伸吸油时，由于组合结构的阻尼槽过流面积大，阻力损失很小，也避免了由于吸油不畅出现气穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔内的气泡大为减少，泵在高压区出现的气穴噪声及泵的流量脉动大为减小。本发明通过从提高流束分离点压力抑制气泡析出，在吸油槽上设置一种分段等截面的阻尼槽，可以显著降低柱塞泵的噪声、提高流量品质。
文档编号F04B49/16GK1544813SQ200310108669
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月12日 优先权日2003年11月12日
发明者傅新, 冀宏, 杨华勇, 傅 新 申请人:浙江大学
技术领域：
本发明涉及一种配流盘，尤其涉及一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘。
背景技术：
柱塞泵的噪声、振动的主要原因是柱塞腔在配流盘的高、低压油槽切换中出现的压力冲击、流量倒灌、气穴等。长期以来柱塞泵降低噪声的工作集中在下列三个方面一是改进配流盘阻尼槽结构，降低压力冲击，使得柱塞腔从低压到高压平稳的过渡，减小压力峰值；二是改善吸油性能、降低吸油阻力，避免吸油时出现气穴；三是减小柱塞工作腔闭死容积的过卸压而出现的气穴，国内有人提出了一种配流盘的改进方案，分析指出柱塞工作腔因过卸压而出现的气穴振动噪声可能会成为主要噪声原因，通过配流盘上高低压油槽的非对称布置防止柱塞工作腔的过卸压，他的研究论文报道采用新的配流盘可以降低由于柱塞工作腔的过卸压而出现的气穴振动噪声。
发明内容
由于气穴容易出现在柱塞腔与低压油槽接通的瞬间，在阻尼槽内由于高速流动，流体与壁面发生分离出现低压区，在此区域气泡极易析出。本发明的目的是提供一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，是在配流盘吸油槽侧，设置了具有分段等截面的阻尼槽结构，在柱塞腔脱离高压槽时，柱塞腔与低压侧阻尼槽接通，在一个小角度内柱塞腔继续受到压缩，排出的油液经过阻尼槽等截面段进入吸油槽，等截面段的阻尼槽作为局部阻力，可以提高流体分离点的压力，防止气泡析出；在柱塞外伸吸油阶段，阻尼槽的等截面面积变大，柱塞腔吸油阻力很小，保证吸油通畅。
由于柱塞工作腔在与配流盘上低压油槽接通的瞬间压差较大，在阻尼槽内会出现流束脱离壁面、压力骤降的低压区，而这一低压区会迅速出现气泡的析出，由于柱塞泵吸油槽压力很低(约0.16bar)，析出的气泡会成长、不会破灭，在吸油槽区域不会形成气穴噪声。然而随着柱塞腔在吸油槽的吸油过程，这些气泡随油液被吸入柱塞腔，随着缸体向高压区转动，柱塞腔与高压油槽接通，油液倒灌进入柱塞腔，柱塞腔内的气泡急剧溃灭，引起气穴噪声、振动，由于气穴的破灭，倒灌流量增大，加剧柱塞泵输出流量脉动，从而引起流量品质变坏。
本发明采用的技术方案是包括开有高压油槽、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽、吸油槽、低压侧阻尼槽组成的配流盘。其中低压侧阻尼槽是由第一等截面阻尼槽和第二等截面阻尼槽组合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸体上腰形孔中线与配流盘上下死点连线的夹角。
本发明具有的有益的效果是低压阻尼槽上构造了二级节流结构，可以防止柱塞工作腔与低压油槽接通时出现的气泡析出；当柱塞外伸吸油时，由于组合结构的阻尼槽过流面积大，阻力损失很小，也避免了由于吸油不畅出现气穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔内的气泡大为减少，泵在高压区出现的气穴噪声及泵的流量脉动大为减小。
图1是本发明的配流盘结构原理示意图；图2是图1的A-A剖视局部放大图；图3是图2的G局部放大示意图。
图中1.配流盘，2.高压油槽，3.高压侧阻尼槽，4.缸体上的腰形槽，5.吸油槽，6.第一阻尼槽，7.第二阻尼槽，8.缸体上的腰形槽，9.柱塞，10.缸体，11.低压侧阻尼槽，12.柱塞腔。
具体实施例方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括开有高压油槽2、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽3、吸油槽5、低压侧阻尼槽11组成的配流盘1；其中低压侧阻尼槽11是由第一等截面阻尼槽7和第二等截面阻尼槽6组合而成，第一等截面阻尼槽7的中心角Δ3等于缸体上腰形孔8中线与配流盘上下死点连线YY’的夹角Δ4。
低压油槽11的包角MOB大于高压油槽2的包角POF。
低压侧阻尼槽11的中心角Δ2小于高压侧阻尼槽3的中心角Δ1。
低压侧阻尼槽11中的第二等截面阻尼槽6的深度大于第一等截面阻尼槽7的深度。
柱塞泵配流过程中柱塞工作腔在由低压向高压侧过渡并接通时，会出现压力冲击和流量倒灌，引起柱塞腔内压力急剧变化和液压泵输出流量脉动加大，造成很大的振动和噪声，严重影响柱塞泵的品质。大量研究都集中在减小由低压到高压的压力冲击方面。对于气穴原因，人们主要是考虑改善泵的吸油性能和避免柱塞腔封闭体积的过卸压膨胀而出现的气穴。本发明发现在柱塞泵由高压向低压转换的过程中，由于高速流动现象及流体壁面脱离会引起气泡的析出，由于泵内吸油槽的压力很低，这些气泡不易溶入油液中，随着柱塞外伸吸油进入柱塞腔，因此柱塞腔内含有吸油区分离出的气泡。在高压侧，高压油冲击进入柱塞腔，一方面气泡的破灭会引起很大的噪声和振动，同时会加剧泵输出流量的脉动。而这种气泡的析出与阻尼槽的形状关系密切。本发明基于对此现象的发现和试验研究结果，提出了新的配流盘结构，避免柱塞泵在由高压向低压转换时的气泡析出，降低泵的噪声、减小泵的流量脉动。
本发明的工作过程如下柱塞工作腔脱离高压油槽2，向下死点(如图1中OY’轴对应的位置)运动，柱塞腔12内是与柱塞泵出口一样的高压，在缸体运动到OE位置时(如图1所示)，柱塞腔与高压油槽2正好脱离、而与低压阻尼槽11中的第一等截面阻尼槽6的接触(如图1中OD)，柱塞腔12在Δ4角度内是处于继续压缩状态而进行排油，柱塞腔12排出的油液经第一等截面阻尼槽6流入吸油槽5(如图3所示)，第一等截面阻尼槽5的HI段起到了阻力作用，使得油液在H点由于流体分离而出现的低压得以升高，避免了气泡析出和成长，这种阻力的提高与HI段的长度有关，随着柱塞腔在Δ4内的压力降低，此阻力也是减小的。当缸体带动柱塞腔运动到OY’轴时，柱塞9开始外伸吸油过程，由于第一等截面阻尼槽6的中心角Δ3等于缸体上腰形孔8中线与配流盘上下死点连线YY’的夹角Δ4，所以第二等截面阻尼槽7与缸体上的腰形槽8接通，由于通流面积的增加，使得吸油阻力大为降低。由此避免了柱塞泵工作过程中的气泡析出，因此柱塞泵的噪声和振动大为降低、输出流量脉动减小。
权利要求
1.一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，包括开有高压油槽(2)、截面为三角形渐扩高压侧阻尼槽(3)、吸油槽(5)、低压侧阻尼槽(11)组成的配流盘(1)；其特征在于低压侧阻尼槽(1 1)是由第一等截面阻尼槽(7)和第二等截面阻尼槽(6)组合而成，第一等截面阻尼槽(7)的中心角(Δ3)等于缸体上腰形孔(8)中线与配流盘上下死点连线(YY’)的夹角(Δ4)。
2.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压油槽(11)的包角(MOB)大于高压油槽(2)的包角(POF)。
3.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压侧阻尼槽(11)的中心角(Δ2)小于高压侧阻尼槽(3)的中心角(Δ1)。
4.根据权利要求1所述的一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘，其特征在于低压侧阻尼槽(11)中的第二等截面阻尼槽(6)的深度大于第一等截面阻尼槽(7)的深度。
全文摘要
本发明公开了一种抗气泡析出的柱塞泵配流盘。配流盘的低压侧阻尼槽是由第一、第二等截面阻尼槽组合而成，第一等截面阻尼槽的中心角等于缸体上腰形孔中线与配流盘上下死点连线的夹角。低压阻尼槽上构造了二级节流结构，可以防止柱塞工作腔与低压油槽接通时出现的气泡析出；当柱塞外伸吸油时，由于组合结构的阻尼槽过流面积大，阻力损失很小，也避免了由于吸油不畅出现气穴的可能性。因此在吸油槽及柱塞腔内的气泡大为减少，泵在高压区出现的气穴噪声及泵的流量脉动大为减小。本发明通过从提高流束分离点压力抑制气泡析出，在吸油槽上设置一种分段等截面的阻尼槽，可以显著降低柱塞泵的噪声、提高流量品质。
文档编号F04B49/16GK1544813SQ200310108669
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月12日 优先权日2003年11月12日
发明者傅新, 冀宏, 杨华勇, 傅 新 申请人:浙江大学
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