支座柱塞斜盘组件、液压动力机构及工程机械的制作方法

1.本发明涉及液压元件技术领域，具体涉及一种支座柱塞斜盘组件、液压动力机构及工程机械。


背景技术：

2.在液压泵或液压马达中设置有支座柱塞组件。如图1所示，现有的支座柱塞组件包括支座柱塞10’和支座滑靴20’，支座柱塞10’与支座滑靴20’球头铰接，支座滑靴20’与斜盘抵接。当支座柱塞10’做往复运动时，其能够通过支座滑靴20’推动斜盘转动，从而改变斜盘倾角，使液压泵或液压马达完成工作排量的切换。
3.然而，对于该种支座柱塞组件，其在使用时常存在以下问题：支座滑靴20’会推拉支座柱塞10’的球头，当受冲击载荷及交变载荷较大时，支座滑靴20’的球面收口处容易张开，严重时会造成球头从支座滑靴20’内脱出，即支座滑靴20’与支座柱塞10’完全脱离，产生“脱靴现象”，最终导致液压泵或液压马达无法正常工作。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的支座柱塞组件与斜盘配合时易发生脱靴现象导致液压泵或液压马达无法正常工作的缺陷，从而提供一种支座柱塞斜盘组件、液压动力机构及工程机械。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种支座柱塞斜盘组件，其包括支座柱塞和斜盘。其中，支座柱塞呈柱状结构，支座柱塞的第一端的端面背向支座柱塞的第二端凸设形成配合曲面，支座柱塞的第二端的中部朝向支座柱塞的第一端凹设形成沉孔内腔；斜盘包括朝向支座柱塞的第一端面，第一端面与配合曲面抵接。
6.可选地，配合曲面设置为球面。
7.可选地，沉孔内腔设置为柱状结构，且沉孔内腔的轴线方向与支座柱塞的轴线方向一致。
8.可选地，支座柱塞的第二端的端面设置为平面。
9.可选地，支座柱塞的第二端的端面处的径向尺寸小于支座柱塞的第二端的其它部位的径向尺寸，以形成缩颈部。
10.可选地，第一端面的部分向内凹设形成配合凹槽，配合曲面与配合凹槽的内壁抵接。
11.可选地，配合凹槽呈长条状结构，支座柱塞被配置为能够沿配合凹槽的长度方向在配合凹槽上进行往复运动。
12.本发明还提供了一种液压动力机构，其包括如上所述的支座柱塞斜盘组件。
13.进一步地，液压动力机构还包括壳体和弹性件。其中，壳体上设置有安装孔；弹性件设置在壳体内；支座柱塞斜盘组件设置在壳体内，支座柱塞安装在安装孔内，弹性件安装在沉孔内腔内。
14.本发明还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压动力机构。
15.本发明具有以下优点：
16.1、支座柱塞通过配合曲面能够与斜盘直接抵接，通过沉孔内腔可以安装弹性件。向沉孔内腔通入压力油，能够推动支座柱塞移动，进而推动斜盘转动，调节斜盘倾角，实现工作排量的切换；之后，对沉孔内腔进行泄油，支座柱塞会随弹性件的回缩而回程，实现往复运动。整体来看，通过使用该支座柱塞，取消了支座滑靴的设置，能够从根源上避免脱靴现象的出现，从而提高液压泵或液压马达工作的可靠性。
17.2、通过将配合曲面设置为球面，更便于加工，并减少支座柱塞运动时的摩擦力，更利于支座柱塞和斜盘相对顺利移动。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
19.图1示出了现有技术中支座柱塞组件的结构示意图；
20.图2示出了本发明实施例示出的支座柱塞斜盘组件的结构示意图；
21.图3示出了本发明实施例示出的支座柱塞斜盘组件中支座柱塞的结构示意图；
22.图4示出了图2中a向的斜盘的结构示意图；
23.图5示出了本发明实施例示出的液压动力机构的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.10’、支座柱塞；20’、支座滑靴；
26.10、支座柱塞；11、配合曲面；12、沉孔内腔；13、缩颈部；20、斜盘；21、第一端面；22、配合凹槽；23、第二端面；100、壳体；101、安装孔；200、弹性件；300、转轴；400、缸体；500、柱塞滑靴组件。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.如图2-图4所示，本实施例提供了一种支座柱塞斜盘组件，其包括支座柱塞10和斜盘20。其中，支座柱塞10呈柱状结构，支座柱塞10的第一端的端面背向支座柱塞10的第二端凸设形成配合曲面11，支座柱塞10的第二端的中部朝向支座柱塞10的第一端凹设形成沉孔内腔12。斜盘20包括朝向支座柱塞10的第一端面21，第一端面21与配合曲面11抵接。
32.使用时，将支座柱塞10安装在液压泵或液压马达内，并使配合曲面11与斜盘20直接抵接，同时在沉孔内腔12内安装弹性件，则可通过支座柱塞10直接推动斜盘20转动，实现工作排量切换。具体地，向沉孔内腔12通入压力油，通过压力油能够推动支座柱塞10移动，进而推动斜盘20转动，调节斜盘20的倾角，实现工作排量的切换；之后，对沉孔内腔12进行泄油，支座柱塞10会随弹性件的回缩而回程，实现往复运动。
33.可以看到，相比于传统的支座柱塞组件和斜盘的配合设置，本实施例通过对支座柱塞10的结构进行重新设计，可以保证支座柱塞10与斜盘20接触良好并相对顺利移动，取消了支座滑靴的设置，能够从根源上避免脱靴现象的出现，从而提高液压泵或液压马达工作的可靠性。
34.此外，可以理解的是，由于取消了支座滑靴的设置，可以减少零部件数量，简化装配步骤，能够降低经济成本。
35.下面，对支座柱塞10的优选设置作进一步介绍。
36.如图3所示，配合曲面11设置为球面，以便于加工，并减少支座柱塞10运动时的摩擦力，更利于支座柱塞10和斜盘20相对顺利移动。具体地，球面可以为正球面，也可以为椭球面，在此不对其进行限定。
37.对于沉孔内腔12，其设置为柱状结构，且沉孔内腔12的轴线方向与所述支座柱塞10的轴线方向一致。按此，可便于将弹性件装入沉孔内腔12，并利于弹性件为支座柱塞10提供弹力。优选地，支座柱塞10的主体呈圆柱状结构，沉孔内腔12也呈圆柱状结构，结构简单，加工难度小。
38.本实施例中，弹性件为弹簧，沉孔内腔12的径向尺寸可以根据弹簧的尺寸来确定。
39.再参考图3，支座柱塞10的第二端的端面设置为平面，以在支座柱塞10安装进液压泵或液压马达壳体内的安装孔并在安装孔内移动时，可以使支座柱塞10的第二端的端面和安装孔的底壁稳定接触。
40.进一步地，考虑到支座柱塞10的安装问题，支座柱塞10的第二端的端面处的径向尺寸小于所述支座柱塞10的第二端的其它部位的径向尺寸设置，以形成缩颈部13。按此，在安装支座柱塞10时，通过缩颈部13可以更顺利地将支座柱塞10插装进安装孔。
41.为保证支座柱塞10和斜盘20良好配合，本实施例还对斜盘20进行了一定设置。接下来，对相关设置进行介绍。
42.如图4所示，斜盘20中，第一端面21的部分向内凹设形成配合凹槽22，配合曲面11与配合凹槽22的内壁抵接，以保证支座柱塞10和斜盘20稳定抵接。
43.更具体地，配合凹槽22的截面形状与配合曲面11的形状相匹配。本实施例中，配合曲面11为球面，配合凹槽22的截面(沿自身径向的截面)形状相应设置为圆弧状。
44.同样考虑到支座柱塞10和斜盘20的配合问题，参考图2和图4，本实施例还将配合凹槽22整体设置为了长条状结构，其长度方向与斜盘20的往复运动方向一致。按此，在支座柱塞10和斜盘20抵接时，能够使支座柱塞10沿配合凹槽22的长度方向在配合凹槽22上进行往复运动，有效避免支座柱塞10脱出。
45.如图2所示，斜盘20还包括背向支座柱塞10的第二端面23，第二端面23用于与柱塞滑靴组件配合。
46.本实施例还提供了一种液压动力机构，其包括如上所述的支座柱塞斜盘组件。具体地，液压动力机构可以为液压泵，也可以为液压马达。
47.进一步地，如图5所示，该液压动力机构还包括壳体100和弹性件200。其中，壳体100上设置有安装孔101；弹性件200设置在壳体100内；支座柱塞斜盘组件设置在壳体100内，支座柱塞10安装在安装孔101内，弹性件200安装在沉孔内腔12内。
48.参考之前所述，向沉孔内腔12通入压力油，通过压力油能够推动支座柱塞10移动，进而推动斜盘20转动，调节斜盘20的倾角，实现液压动力机构的工作排量的切换。当向沉孔内腔12内通入压力油，使支座柱塞10向安装孔101外伸出时，弹性件200会相应伸长，使支座柱塞10抵紧斜盘20，避免支座柱塞10和斜盘20脱开；当对沉孔内腔12进行泄油后，支座柱塞10会随弹性件200的回缩而回程，实现往复运动。
49.本实施例中，安装孔101为圆柱状的沉孔，其与压力油通道连通，以将压力油引入沉孔内腔12中。
50.最后，对该液压动力机构中的其它主要设置进行介绍。
51.如图5所示，该液压动力机构还包括转轴300、缸体400和柱塞滑靴组件500。其中，转轴300的一端伸出壳体100设置，缸体400设置在壳体100内并套设在转轴300上；柱塞滑靴组件500包括柱塞和滑靴，柱塞安装在缸体400上，柱塞的一端伸出缸体400并与滑靴的一侧球头铰接，滑靴的另一侧与斜盘20的第二端面23抵接。
52.依次向各个柱塞提供压力油，各柱塞的伸出端会依次伸出缸体400，通过滑靴对斜盘20施加作用力；之后，斜盘20会对柱塞产生反作用力，进而使缸体400发生转动，缸体400再带动转轴300转动，实现动力输出。
53.由于转轴300、缸体400和柱塞滑靴组件500的结构均为现有技术，所以在此不再赘述。
54.本实施例还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压动力机构。示例性地，工程机械可以为挖掘机、起重机、泵车等等。
55.根据以上描述，本技术具有以下优点：
56.1、支座柱塞10与斜盘20直接抵接，无需再设置支座滑靴，能够从根源上避免脱靴现象的出现，提高液压动力机构工作的可靠性，同时能够减少零件数量，简化装配，降低成本；
57.2、配合曲面11设置为球面，配合凹槽22的形状与配合曲面11相匹配，可以减少支座柱塞10运动时的摩擦力，保证支座柱塞10和斜盘20相对顺利移动。
58.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明创造的保护范围之中。