双联柱塞泵的制作方法

856 编辑：中冶有色技术网来源：博世力士乐（北京）液压有限公司

2023-10-31 16:22:52

1.本技术涉及一种双联柱塞泵，其具有彼此轴向组合的两个柱塞泵组。

背景技术：

2.在柱塞式液压泵领域，为了增大泵排量，有时会将两个轴向柱塞泵组合在一起形成双联柱塞泵。双联柱塞泵通常包括两个轴向组合的泵组，每个泵组的缸体分别由相应的轴驱动。两个轴在内端通过花键套相连，使得公共的外部驱动源可以同时驱动这两个轴。每个缸体中包含多个柱塞，每个柱塞的输出压力都是周期性变化(波动)的。为了避免两个泵组的输出压力峰值重合导致整个双联柱塞泵的输出压力波动幅度过大，通常需要将两个泵组彼此沿圆周方向(简称周向)错开一个角度，以使得一个泵组的输出压力波峰尽可能与另一个泵组的输出压力波谷重合。然而，为了使得两个泵组以最佳的角度措施，现有技术中经常需要高精度加工花键套和轴内端的花键，或是需要复杂的装配工艺。

技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种双联柱塞泵，其能够以低成本、简易装配的方式组装。

4.为此，本技术在其一个方面提供了一种双联柱塞泵，其包括：

5.配油环；以及

6.彼此相对地组装在配油环轴向两侧的第一泵组和第二泵组，第一泵组和第二泵组各自具有壳体、由壳体承载的轴以及随轴旋转的缸体，其中第一泵组的轴的内端和第二泵组的轴的内端通过花键套连接，使得第一泵组和第二泵组的缸体之间以一相位角错开；

7.其中，第一泵组和第二泵组中的一个泵组的缸体在外周形成有定位孔，所述一个泵组的壳体在与定位孔对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔；另一个泵组的缸体外周形成有多个沿圆周方向均布的定位槽，所述另一个泵组的壳体在与定位槽对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔。

8.在一种实施方式中，所述定位孔为单一的定位孔；或者，所述定位孔为沿圆周方向均布的多个定位孔。

9.在一种实施方式中，所述定位槽的数量等于所在缸体中的柱塞腔的数量，或是所在缸体中的柱塞腔的整数分之一，或是所在缸体中的柱塞腔的整数倍。

10.在一种实施方式中，每个定位槽在圆周方向上延伸一段圆弧，该圆弧的角度等于花键套的键齿间距角度的一倍以上。

11.在一种实施方式中，该圆弧的角度小于所在缸体中的相邻柱塞腔之间的夹角。

12.在一种实施方式中，第一泵组的轴由外部驱动源驱动旋转，第二泵组的轴通过花键套由第一泵组的轴驱动；所述定位孔设置在第一泵组的缸体上，所述定位槽设置在第二泵组的缸体上。

13.在一种实施方式中，第一泵组的螺纹孔和第二泵组的螺纹孔具有相同的圆周方向位置；并且，每个定位槽的圆周方向中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置等于所

述定位孔的中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置加上所述相位角。

14.在一种实施方式中，第一泵组的螺纹孔和第二泵组的螺纹孔沿圆周方向错开所述相位角；并且，每个定位槽的圆周方向中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置与所述定位孔的中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置相同。

15.在一种实施方式中，在第一泵组和第二泵组组装在配油环上的状态下，所述螺纹孔分别由螺塞封闭。

16.在一种实施方式中第一泵组和第二泵组之一或二者的缸体的外周上形成有多个减重凹槽。

17.根据本技术，双联柱塞泵的一个缸体上设有定位孔，另一个缸体上设有多个定位槽，这使得两个泵组的组装更为容易，简化了装配工艺，更容易实现最佳的错开角度，并且不需要以高精度加工花键，双联柱塞泵的成本可以降低。

附图说明

18.本技术的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，其中：

19.图1是根据本技术的一种可行实施方式的双联柱塞泵的示意性剖视图；

20.图2是双联柱塞泵中的第一缸体的正视图；

21.图3是双联柱塞泵中的第二缸体的正视图；

22.图4是第二缸体的轴向视图；

23.图5是双联柱塞泵组装中使用的定位销的一种可行实施方式的示意图；

24.图6是双联柱塞泵组装过程的示意图。

具体实施方式

25.本技术总体上涉及一种双联柱塞泵，其一种实施方式如图1中示意性显示。需要指出，为了清楚地体现本技术的原理，双联柱塞泵的结构仅被示意性表示，而非按比例绘制的，并且有些元件和细节在图中被略去。

26.该双联柱塞泵包括第一泵组1和第二泵组2，二者轴向相对地组装于配油环3的轴向两侧。

27.配油环3的外周形成有进油口4和排油口5，用于与外部管线连接。配油环3中还形成有进油通道和排油通道，进油通道和排油通道分别一方面通向进油口4和排油口5、另一方面通向配油环3的轴向两侧。配油环3内还形成有轴向贯通的通孔。

28.此外，配油环3的轴向两侧分别配备有配油盘6、7，每个配油盘中形成有与配油环3的进油通道相通的进油凹槽(腰型槽)和与配油环3的排油通道相通的排油凹槽(腰型槽)。第一泵组1和第二泵组2分别通过相应的配油盘的进油凹槽和配油环3中的进油通道由进油口4吸入液压油，通过相应的配油盘的排油凹槽和配油环3中的排油通道由排油口5排出加压的液压油。

29.第一泵组1包括壳体10，其组装于配油环3的轴向第一侧。轴向延伸的轴11由壳体10承载，轴11的外端由壳体10露出，用于被外部驱动源驱动旋转，轴11的主体部分位于壳体10内，轴11的内侧部分延伸到配油环3的通孔中。轴11的外侧部分由壳体10的端壁可旋转地

支撑，轴11的内侧部分由配油环3可旋转地支撑。

30.在壳体10内部，布置着缸体12和斜盘13。缸体12围绕轴11安装并随轴11一起旋转。斜盘13围绕轴11固定在壳体10内。斜盘13可以具有相对于轴11的固定的倾斜角度，使得第一泵组1具有定排量。或者，斜盘13相对于轴11的固定的倾斜角度是可调的，例如通过变量头，使得第一泵组1具有变排量。

31.缸体12内形成有多个(通常为奇数个)轴向延伸的柱塞腔14，各柱塞腔14优选沿圆周方向均布。每个柱塞腔14中插有一个柱塞15，每个柱塞15的后端连接着一个相应的滑靴16，各滑靴17可滑动地推抵于斜盘13。

32.另一方面，第二泵组2包括组装于配油环3的轴向第二侧的壳体20，以及布置在壳体20中的轴21、缸体22(形成有柱塞腔24，与柱塞腔14数量相同)、斜盘23、柱塞25、滑靴26。轴21与轴11同轴，轴21的外端由壳体20的端壁可旋转地支撑，轴21的内侧部分由配油环3可旋转地支撑。缸体22(包括柱塞腔24)、斜盘23、柱塞25、滑靴26的结构与前面描述的第一泵组1中的对应元件相同或类似，这里不再描述。

33.轴11、21的内端分别形成花键轴端17、27。花键轴端17、27彼此轴向相对地插入花键套30中。花键套30可旋转地布置在配油环3的通孔中。通过花键套30，轴11、21被耦合。当轴11被驱动旋转时，轴21通过花键套30而被带动着同步旋转。缸体12、22分别随轴11、21旋转。由于各滑靴16、26分别在固定的斜盘13、23上滑动而循环改变轴向位置，因此各滑靴16、26带动相应的柱塞15、25在相应的柱塞腔14、24中往复轴向移动，以实现由进油口4吸油和由排油口5排油。

34.对于每个柱塞15、25来说，其随着轴11、21旋转一周而完成一个吸油和排油周期。每个周期中，柱塞15、25的排油压力都是波动的。为了使得整个双联柱塞泵的排油压力波动幅度较小，缸体22相对于缸体12错开一个沿旋转方向的相位角(周向角度)θ，使得缸体12中的各柱塞15与缸体22中的各柱塞25在周向上相互错开。该相位角的选择，应使得第一泵组1的输出油压的压力波峰和波谷分别与第二泵组2的输出油压的压力波谷和波峰尽可能接近。

35.为了实现在组装好的双联柱塞泵中存在上述相位角差异，本技术在缸体12的外周上形成有定位孔18，在缸体22的外周上形成有一圈离散的定位槽28。此外，在壳体10的与定位孔18对应的轴向位置处，形成有一个螺纹孔19，在壳体20的与定位槽28对应的轴向位置处，形成有一个螺纹孔29，如图1所示。螺纹孔19、29优选具有相同的直径和螺纹规格。

36.参看图2，定位孔18从缸体12的外周面径向向内延伸形成盲孔。

37.在周向上，定位孔18可以位于两个相邻的柱塞腔14之间，例如正中间。定位孔18的直径小于螺纹孔19的直径。

38.对于组装过程而言，在缸体12的外周上形成一个定位孔18就够用了。然而，考虑到缸体12旋转时的动平衡问题，也可以在缸体12的外周上形成多个沿周向均布的定位孔18，定位孔18的数量可以等于柱塞腔14数量，或是柱塞腔14数量的整数分之一(如果柱塞腔14的数量能够被整除的话)。

39.参看图3、图4，在缸体22的外周上形成多个沿周向均布的定位槽28。定位槽28的数量可以等于柱塞腔24数量，或是柱塞腔24数量的整数分之一(如果柱塞腔24的数量能够被整除的话)，或是柱塞腔24数量的整数倍。此外，虽然在图中所示的例子中定位槽28在缸体

22的外周上布满一圈，但这不是必需的，也可以不布满一整圈。此外，各定位槽28在缸体22的外周上均布是较佳的(有利于动平衡)，但是本技术的范围也包含各定位槽28不均布的方案。

40.需要指出，本技术中所说的多个，是指两个或两个以上。

41.每个定位槽28分别从缸体22的外周面径向向内延伸一段距离(例如与定位孔18的径向延伸距离相等或相近)，并且沿周向延伸一个圆弧角度。该圆弧角度可以设置成等于花键轴端27上的键齿间距(以角度表示)的一倍以上，例如1.5倍到3倍。该圆弧角度小于相邻柱塞腔24之间的夹角。

42.每个定位槽28的周向中心可以位于两个相邻的柱塞腔14之间，例如正中间，但不是必须如此。每个定位槽28的周向延展弧度小于两个相邻塞腔24之间的夹角。每个定位槽28的宽度小于螺纹孔29的直径，可以大致等于定位孔18的直径。

43.为了使得组装后缸体22相对于缸体12沿旋转方向错开所述相位角，螺纹孔19、29的周向位置关系，以及定位孔18、定位槽28的周向位置关系需协同考虑。

44.例如，可以将螺纹孔19、29设置成具有相同的周向位置。在这种情况下，假定定位孔18的中心线相对于旋转方向上前侧相邻柱塞腔14的中心线滞后一个角度α，则每个定位槽28的周向中心线相对于旋转方向上前侧相邻柱塞腔24的中心线滞后一个角度β，β＝α+θ。

45.又如，可以将螺纹孔29的周向位置相对于螺纹孔19的周向位置相对于旋转方向滞后所述相位角。在这种情况下，假定定位孔18的中心线相对于旋转方向上前侧相邻柱塞腔14的中心线滞后一个角度α，则每个定位槽28的周向中心线相对于旋转方向上前侧相邻柱塞腔24的中心线也滞后所述角度α。

46.其它关于上述协同设置以确保形成所述相位角偏差的方案，也可以构想出来。

47.在组装时，需要使用两个定位销。定位销能够穿过螺纹孔19、29插入定位孔18和定位槽28中。

48.定位销的一个例子是直销。

49.定位销的另一个例子见于图5。参看图5，这种形式的定位销32包括手柄33，由手柄33向前延伸的螺纹部34(设置成适于与螺纹孔19、29啮合)，以及由螺纹部34前端伸出的销部35。销部35至少在其末端的直径略小于定位孔18的直径和定位槽28的宽度，使得销部35的末端能够插入定位孔18和定位槽28中。

50.双联柱塞泵的组装过程大体如图6所示。首先将第二泵组2组装好，其中，一个定位销32穿过螺纹孔29插入壳体20中，销部35末端插入一个定位槽28中，并且螺纹部34与螺纹孔29啮合。在销部35末端并不将定位槽28锁定，而是允许缸体22绕轴21在一个角度范围内转动，该角度范围由该定位槽28的两端与销部35末端接触的位置界定。此外，花键套30被套设在花键轴端27上。

51.接下来，将第二泵组2带着花键套30以旋转方向上的正确位置组装于配油环3。此时，花键套30位于配油环3的通孔内。

52.接下来，将第一泵组1组装好，其中，另一个定位销32穿过螺纹孔19插入壳体10中，销部35末端插入定位孔18中，并且螺纹部34与螺纹孔29啮合。由于销部35的限位作用，缸体12基本上不能绕轴11转动。

53.接下来，将第一泵组1向配油环3组装，其中花键轴端17面向花键套30中插入。本申

请允许采用较低精度的花键，因此，有可能花键轴端17并不一定能马上就插入花键套30中，而是需要将第一泵组1转动着试探地将花键轴端17插入花键套30中，将花键轴端17插入花键套30中后，可能第一泵组1在旋转方向上预期正确组装位置相差一个小角度。在这种情况下，将第一泵组1旋转到正确组装位置。在另一侧，定位槽28与定位销32的配合关系，允许第一泵组1的这种转动。然后，将第一泵组1组装在配油环3上。

54.在第一泵组1、第二泵组2都组装到配油环3上后，将两个定位销32拆下，然后用图1所示的螺塞31分别将螺纹孔19、29封闭。这样，就得到了组装好的双联柱塞泵。

55.可以理解，也可以在缸体12上设置多个定位槽28、在缸体22上设置一个或数个定位孔18，同样可以实现类似的辅助组装功能。

56.此外，在缸体22上设置多个定位槽28，还能实现缸体22的减重。

57.为了对缸体12进行减重，可以在缸体12外周上，在与定位孔18不同的轴向位置上，可以形成多个减重凹槽36，见图2。缸体12上的减重凹槽36的形式可以与缸体22上的定位槽28相似、相同或不同。减重凹槽36沿周向分布(优选均布)。可以仅设置一圈减重凹槽36，也可以在不同的轴向位置上设置多圈减重凹槽36。

58.为了对缸体22进一步减重，还可以在与定位槽28不同的轴向位置上，在缸体22外周上形成多个减重凹槽(参看前面描述的减重凹槽36)，减重凹槽可以与定位槽28形式相似、相同或不同。

59.此外，缸体12和/或缸体22上的减重凹槽可以在缸体的外周上布满整圈，但这不是必需的，也可以不布满整圈。此外，各减重凹槽在缸体的外周上均布是较佳的(有利于动平衡)，但是本技术的范围也包含各减重凹槽不均布的方案。

60.根据本技术，双联柱塞泵的一个缸体上设有定位孔，另一个缸体上设有多个定位槽，这使得两个泵组的组装更为容易，简化了装配工艺，并且不需要以高精度加工花键，双联柱塞泵的成本可以降低。

61.此外，采用沿轴向均布的多个定位槽，每个定位槽的延展长度可以较小，能够提高两个泵组的相对定位精度，更容易实现以最佳的错开角度的组合。

62.虽然这里参考具体的实施方式描述了本技术，但是本技术的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本技术的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。技术特征：

1.一种双联柱塞泵，包括：配油环(3)；以及彼此相对地组装在配油环(3)轴向两侧的第一泵组(1)和第二泵组(2)，第一泵组和第二泵组各自具有壳体、由壳体承载的轴以及随轴旋转的缸体，其中第一泵组的轴的内端和第二泵组的轴的内端通过花键套(30)连接，使得第一泵组和第二泵组的缸体之间以一相位角错开；其特征在于，第一泵组和第二泵组中的一个泵组的缸体在外周形成有定位孔(18)，所述一个泵组的壳体在与定位孔对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔；另一个泵组的缸体外周形成有多个沿圆周方向均布的定位槽(28)，所述另一个泵组的壳体在与定位槽对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔。2.如权利要求1所述的双联柱塞泵，其特征在于，所述定位孔为单一的定位孔；或者，所述定位孔为沿圆周方向均布的多个定位孔。3.如权利要求1所述的双联柱塞泵，其特征在于，所述定位槽的数量等于所在缸体中的柱塞腔的数量，或是所在缸体中的柱塞腔的整数分之一，或是所在缸体中的柱塞腔的整数倍。4.如权利要求1所述的双联柱塞泵，其特征在于，每个定位槽在圆周方向上延伸一段圆弧，该圆弧的角度等于花键套的键齿间距角度的一倍以上。5.如权利要求4所述的双联柱塞泵，其特征在于，该圆弧的角度小于所在缸体中的相邻柱塞腔之间的夹角。6.如权利要求1所述的双联柱塞泵，其特征在于，第一泵组的轴由外部驱动源驱动旋转，第二泵组的轴通过花键套由第一泵组的轴驱动；所述定位孔设置在第一泵组的缸体上，所述定位槽设置在第二泵组的缸体上。7.如权利要求1至6中任一项所述的双联柱塞泵，其特征在于，第一泵组的螺纹孔和第二泵组的螺纹孔具有相同的圆周方向位置；并且每个定位槽的圆周方向中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置等于所述定位孔的中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置加上所述相位角。8.如权利要求1至6中任一项所述的双联柱塞泵，其特征在于，第一泵组的螺纹孔和第二泵组的螺纹孔沿圆周方向错开所述相位角；并且每个定位槽的圆周方向中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置与所述定位孔的中心相对于所在缸体中的相应柱塞腔的角位置相同。9.如权利要求1至6中任一项所述的双联柱塞泵，其特征在于，在第一泵组和第二泵组组装在配油环上的状态下，所述螺纹孔分别由螺塞(31)封闭。10.如权利要求1至6中任一项所述的双联柱塞泵，其特征在于，第一泵组和第二泵组之一或二者的缸体的外周上形成有多个减重凹槽。

技术总结

一种双联柱塞泵包括：配油环；以及彼此相对地组装在配油环轴向两侧的第一泵组和第二泵组，第一泵组和第二泵组各自具有壳体、有壳体承载的轴以及随轴旋转的缸体，其中第一泵组的轴的内端和第二泵组的轴的内端通过花键套连接，使得第一泵组和第二泵组的缸体之间以一相位角错开；第一泵组和第二泵组中的一个泵组的缸体在外周形成有定位孔，所述一个泵组的壳体在与定位孔对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔；另一个泵组的缸体外周形成有多个沿圆周方向均布的定位槽，所述另一个泵组的壳体在与定位槽对应的轴向位置处形成有适于被定位销穿过的螺纹孔。所述双联柱塞泵能够以低成本、简易装配的方式组装。简易装配的方式组装。简易装配的方式组装。

技术研发人员：邹云璐

受保护的技术使用者：博世力士乐（北京）液压有限公司

技术研发日：2021.10.20

技术公布日：2022/4/5

声明：

“双联柱塞泵的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。

我是此专利(论文)的发明人(作者)