一种斜轴式液压马达用柱塞的制作方法

1.本发明属于液压马达用柱塞技术领域，具体涉及一种斜轴式液压马达用柱塞，适用于减少液压油泄漏，且摩擦阻力小、耐磨性好、可靠性高。


背景技术：

2.斜轴式液压马达具有结构紧凑，体积小，重量轻，工作压力高、可靠性高等优点，广泛应用于工程机械、甲板机械等设备液压系统。目前大多数斜轴式柱塞为液压马达产品所采用，柱塞通常设有两道密封环，分布在柱塞与缸体接触球面的两侧，用于柱塞密封。
3.中国专利：申请公布号cn115182878a、申请公布日2022.10.14的发明公开了一种柱塞机构及柱塞装置，其包括缸体以及滑动设于缸体的第二腔体中的柱塞体，柱塞体的周面上开设有容置密封环的第一凹槽，柱塞体还开设有至少一个通孔，第一凹槽与柱塞体的第一腔体通过通孔连通，密封环的材质为聚四氟乙烯、聚醚醚酮中的一种，用于在第一腔体的油液的压力下形变密封柱塞体与第二腔体的内壁之间的间隙，虽然该装置通过密封件本身的弹性形变密封避免液压油泄漏，但是转动时摩擦阻力大，且耐磨性差，长期摩擦后可靠性低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种能减少液压油泄漏且摩擦阻力小、耐磨性好、可靠性高的斜轴式液压马达用柱塞。
5.为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种斜轴式液压马达用柱塞，包括柱塞体、球头，所述柱塞体安装在液压马达的缸体孔内部，柱塞体的一端与球头固定连接，所述球头与液压马达上的轴球窝转动配合；所述柱塞体的另一端外壁上开设有至少两个凹槽，所述斜轴式液压马达用柱塞还包括至少两个安装在凹槽内部的金属密封环，所述金属密封环为一侧设有切缝的环形结构，金属密封环上靠近球头的一端端面与凹槽的一侧壁相贴合，金属密封环另一端的端面与凹槽的另一侧壁之间、金属密封环的内周与凹槽的底面之间分别存在第一间隙、第二间隙，所述第二间隙通过第一间隙与缸体孔内部油液相连通，所述金属密封环的外周为圆弧面，所述圆弧面用于金属密封环在第二间隙内的油液压力下胀开时与缸体孔接触密封。
6.所述柱塞体内部沿柱塞体中心轴开设有第一通孔，所述球头内部沿球头中心轴从球头上靠近柱塞体的一端至球头的另一端依次开设有第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔，所述第五通孔的直径由其一端至另一端逐渐减小，第五通孔的大直径端开设在球头另一端上设置的平面上，所述第三通孔的直径小于第二通孔、第四通孔的直径，所述第一通孔的一端与缸体孔内部油液相连通，第一通孔的另一端依次通过第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔的小直径端相连通，所述第五通孔的大直径端与轴球窝内部油液相连通。
7.所述第一通孔、第二通孔、第四通孔的直径与第五通孔小直径端的直径相等。
8.所述柱塞体包括过渡段、第一锥台段，所述过渡段的一端端面与球头的一端固定
连接，其另一端端面与第一锥台段的小直径端固定连接，所述凹槽开设在第一锥台段外壁上靠近第一锥台段大直径端端面的部位。
9.所述过渡段包括圆柱段、第二锥台段，所述圆柱段的一端端面与球头的一端固定连接，其另一端与第二锥台段的小直径端固定连接，所述第二锥台段的大直径端与第一锥台段的小直径端固定连接。
10.所述柱塞体还包括柱塞尾段，所述柱塞尾段的一端端面与第一锥台段的大直径端端面固定连接，所述柱塞尾段的外周设置为与缸体孔转动配合的圆弧面，柱塞尾段内部沿柱塞尾段中心轴开设有第六通孔，所述第六通孔的两端分别与缸体孔内部油液、第一通孔相连通。
11.所述第六通孔的直径由与第一通孔相连通的一端至其另一端逐渐增大，第六通孔的小直径端直径与第一通孔的直径相等。
12.所述金属密封环上圆弧面的直径与柱塞尾段上圆弧面的直径相等。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明一种斜轴式液压马达用柱塞中，柱塞体的另一端外壁上开设有至少两个凹槽，斜轴式液压马达用柱塞还包括至少两个安装在凹槽内部的金属密封环，金属密封环为一侧设有切缝的环形结构，金属密封环上靠近球头的一端端面与凹槽的一侧壁相贴合，金属密封环另一端的端面与凹槽的另一侧壁之间、金属密封环的内周与凹槽的底面之间分别存在第一间隙、第二间隙，第二间隙通过第一间隙与缸体孔内部油液相连通，金属密封环的外周为圆弧面，圆弧面用于金属密封环在第二间隙内的油液压力下胀开时与缸体孔接触密封，该装置工作时，金属密封环在油液压力作用下，其上靠近球头的一端端面与凹槽的一侧壁紧贴，其圆弧面与缸体孔内壁紧贴，形成密封，从而减少液压油泄漏，金属密封环可与柱塞一起转动，相较软密封环，金属密封环的摩擦阻力更小、耐磨性更好，工作可靠性高。因此，本发明能够减少液压油泄漏，且摩擦阻力小、耐磨性好、工作可靠性高。
14.2、本发明一种斜轴式液压马达用柱塞中，柱塞体内部沿柱塞体中心轴开设有第一通孔，球头内部沿球头中心轴从球头上靠近柱塞体的一端至球头的另一端依次开设有第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔，第五通孔的直径由其一端至另一端逐渐减小，第五通孔的大直径端开设在球头另一端上设置的平面上，第三通孔的直径小于第二通孔、第四通孔的直径，第一通孔的一端与缸体孔内部油液相连通，第一通孔的另一端依次通过第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔的小直径端相连通，第五通孔的大直径端与轴球窝内部油液相连通，该设计通过第三通孔起到节流的作用。因此，本发明具有节流的作用。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图。
16.图2为图1中a部的放大示意图。
17.图3为图1中金属密封环的轴向剖视图。
18.图4为图1中金属密封环的结构示意图。
19.图5为图1中柱塞体的结构示意图。
20.图6为本发明的装配示意图。
21.图中，柱塞体1、凹槽11、第一通孔12、过渡段13、圆柱段131、第二锥台段132、第一
锥台段14、柱塞尾段15、第六通孔151、球头2、第二通孔21、第三通孔22、第四通孔23、第五通孔24、平面25、缸体孔3、轴球窝4、金属密封环5、切缝51、圆弧面52、第一间隙6、第二间隙7。
具体实施方式
22.下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
23.参见图1至图6，一种斜轴式液压马达用柱塞，包括柱塞体1、球头2，所述柱塞体1安装在液压马达的缸体孔3内部，柱塞体1的一端与球头2固定连接，所述球头2与液压马达上的轴球窝4转动配合；所述柱塞体1的另一端外壁上开设有至少两个凹槽11，所述斜轴式液压马达用柱塞还包括至少两个安装在凹槽11内部的金属密封环5，所述金属密封环5为一侧设有切缝51的环形结构，金属密封环5上靠近球头2的一端端面与凹槽11的一侧壁相贴合，金属密封环5另一端的端面与凹槽11的另一侧壁之间、金属密封环5的内周与凹槽11的底面之间分别存在第一间隙6、第二间隙7，所述第二间隙7通过第一间隙6与缸体孔3内部油液相连通，所述金属密封环5的外周为圆弧面52，所述圆弧面52用于金属密封环5在第二间隙7内的油液压力下胀开时与缸体孔3接触密封。
24.所述柱塞体1内部沿柱塞体1中心轴开设有第一通孔12，所述球头2内部沿球头2中心轴从球头2上靠近柱塞体1的一端至球头2的另一端依次开设有第二通孔21、第三通孔22、第四通孔23、第五通孔24，所述第五通孔24的直径由其一端至另一端逐渐减小，第五通孔24的大直径端开设在球头2另一端上设置的平面25上，所述第三通孔22的直径小于第二通孔21、第四通孔23的直径，所述第一通孔12的一端与缸体孔3内部油液相连通，第一通孔12的另一端依次通过第二通孔21、第三通孔22、第四通孔23与第五通孔24的小直径端相连通，所述第五通孔24的大直径端与轴球窝4内部油液相连通。
25.所述第一通孔12、第二通孔21、第四通孔23的直径与第五通孔24小直径端的直径相等。
26.所述柱塞体1包括过渡段13、第一锥台段14，所述过渡段13的一端端面与球头2的一端固定连接，其另一端端面与第一锥台段14的小直径端固定连接，所述凹槽11开设在第一锥台段14外壁上靠近第一锥台段14大直径端端面的部位。
27.所述过渡段13包括圆柱段131、第二锥台段132，所述圆柱段131的一端端面与球头2的一端固定连接，其另一端与第二锥台段132的小直径端固定连接，所述第二锥台段132的大直径端与第一锥台段14的小直径端固定连接。
28.所述柱塞体1还包括柱塞尾段15，所述柱塞尾段15的一端端面与第一锥台段14的大直径端端面固定连接，所述柱塞尾段15的外周设置为与缸体孔3转动配合的圆弧面，柱塞尾段15内部沿柱塞尾段15中心轴开设有第六通孔151，所述第六通孔151的两端分别与缸体孔3内部油液、第一通孔12相连通。
29.所述第六通孔151的直径由与第一通孔12相连通的一端至其另一端逐渐增大，第六通孔151的小直径端直径与第一通孔12的直径相等。
30.所述金属密封环5上圆弧面52的直径与柱塞尾段15上圆弧面的直径相等。
31.实施例1：参见图1至图6，一种斜轴式液压马达用柱塞，包括柱塞体1、球头2、两个金属密封
环5，所述柱塞体1转动设置在液压马达的缸体孔3内部，柱塞体1的一端与球头2固定连接，所述球头2与液压马达上的轴球窝4转动配合，所述柱塞体1的另一端外壁上开设有两个凹槽11，所述金属密封环5安装在凹槽11的内部，金属密封环5为一侧设有切缝51的环形结构，所述切缝51的宽度很小，便于金属密封环5的安装以及后期胀开，所述金属密封环5上靠近球头2的一端端面与凹槽11的一侧壁相贴合，金属密封环5另一端的端面与凹槽11的另一侧壁之间、金属密封环5的内周与凹槽11的底面之间分别存在第一间隙6、第二间隙7，所述第二间隙7通过第一间隙6与缸体孔3内部油液相连通，所述金属密封环5的外周为圆弧面52；密封原理为：参见图6，此时柱塞体1转动至最大角度，柱塞体1锥面的顶部与缸体孔3内壁的顶部线接触，所述缸体孔3内部的高压油首先进入第一间隙6将金属密封环5往左推，使金属密封环5上靠近球头2的一端端面与凹槽11的一侧壁紧贴密封，然后进入第二间隙7内向外胀开金属密封环5，使其上的圆弧面52与缸体孔3的孔壁紧贴密封，所述柱塞体1在缸体孔3内转动不会影响已形成的密封；所述金属密封环5密封为间隙密封，通过控制间隙减少泄漏量，虽然还是有少量油液通过，但相对于软密封，金属密封环5密封优势是耐磨性好、摩擦阻力小、可靠性高。
32.实施例2：与实施例1的不同之处在于：所述柱塞体1内部沿柱塞体1中心轴开设有第一通孔12，所述球头2内部沿球头2中心轴从球头2上靠近柱塞体1的一端至球头2的另一端依次开设有第二通孔21、第三通孔22、第四通孔23、第五通孔24，所述第五通孔24的直径由其一端至另一端逐渐减小，第五通孔24的大直径端开设在球头2另一端上设置的平面25上，所述第三通孔22的直径小于第二通孔21、第四通孔23的直径，所述第一通孔12、第二通孔21、第四通孔23的直径与第五通孔24小直径端的直径相等，第一通孔12的一端与缸体孔3内部油液相连通，第一通孔12的另一端依次通过第二通孔21、第三通孔22、第四通孔23与第五通孔24的小直径端相连通，所述第五通孔24的大直径端与轴球窝4内部油液相连通。
33.实施例3：与实施例2的不同之处在于：所述柱塞体1包括过渡段13、第一锥台段14、柱塞尾段15，所述过渡段13包括圆柱段131、第二锥台段141，所述圆柱段131的一端端面与球头2的一端固定连接，其另一端与第二锥台段141的小直径端固定连接，所述第二锥台段141的大直径端与第一锥台段14的小直径端固定连接，所述凹槽11开设在第一锥台段14外壁上靠近第一锥台段14大直径端端面的部位，所述第一锥台段14的大直径端端面与柱塞尾段15的一端端面固定连接，所述柱塞尾段15的外周设置为与缸体孔3转动配合的圆弧面，柱塞尾段15上圆弧面的直径与金属密封环5上圆弧面52的直径相等，柱塞尾段15内部沿柱塞尾段15中心轴开设有第五通孔151，所述第五通孔151的两端分别与缸体孔3内部油液、第一通孔12相连通。
34.实施例4：与实施例3的不同之处在于：所述第五通孔151的直径由与第一通孔12相连通的一端至其另一端逐渐增大，第五通孔的小直径端直径与第一通孔12的直径相等。

技术特征：
1.一种斜轴式液压马达用柱塞，包括柱塞体（1）、球头（2），所述柱塞体（1）安装在液压马达的缸体孔（3）内部，柱塞体（1）的一端与球头（2）固定连接，所述球头（2）与液压马达上的轴球窝（4）转动配合，其特征在于：所述柱塞体（1）的另一端外壁上开设有至少两个凹槽（11），所述斜轴式液压马达用柱塞还包括至少两个安装在凹槽（11）内部的金属密封环（5），所述金属密封环（5）为一侧设有切缝（51）的环形结构，金属密封环（5）上靠近球头（2）的一端端面与凹槽（11）的一侧壁相贴合，金属密封环（5）另一端的端面与凹槽（11）的另一侧壁之间、金属密封环（5）的内周与凹槽（11）的底面之间分别存在第一间隙（6）、第二间隙（7），所述第二间隙（7）通过第一间隙（6）与缸体孔（3）内部油液相连通，所述金属密封环（5）的外周为圆弧面（52），所述圆弧面（52）用于金属密封环（5）在第二间隙（7）内的油液压力下胀开时与缸体孔（3）接触密封。2.根据权利要求1所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述柱塞体（1）内部沿柱塞体（1）中心轴开设有第一通孔（12），所述球头（2）内部沿球头（2）中心轴从球头（2）上靠近柱塞体（1）的一端至球头（2）的另一端依次开设有第二通孔（21）、第三通孔（22）、第四通孔（23）、第五通孔（24），所述第五通孔（24）的直径由其一端至另一端逐渐减小，第五通孔（24）的大直径端开设在球头（2）另一端上设置的平面（25）上，所述第三通孔（22）的直径小于第二通孔（21）、第四通孔（23）的直径，所述第一通孔（12）的一端与缸体孔（3）内部油液相连通，第一通孔（12）的另一端依次通过第二通孔（21）、第三通孔（22）、第四通孔（23）与第五通孔（24）的小直径端相连通，所述第五通孔（24）的大直径端与轴球窝（4）内部油液相连通。3.根据权利要求2所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述第一通孔（12）、第二通孔（21）、第四通孔（23）的直径与第五通孔（24）小直径端的直径相等。4.根据权利要求2或3所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述柱塞体（1）包括过渡段（13）、第一锥台段（14），所述过渡段（13）的一端端面与球头（2）的一端固定连接，其另一端端面与第一锥台段（14）的小直径端固定连接，所述凹槽（11）开设在第一锥台段（14）外壁上靠近第一锥台段（14）大直径端端面的部位。5.根据权利要求4所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述过渡段（13）包括圆柱段（131）、第二锥台段（132），所述圆柱段（131）的一端端面与球头（2）的一端固定连接，其另一端与第二锥台段（132）的小直径端固定连接，所述第二锥台段（132）的大直径端与第一锥台段（14）的小直径端固定连接。6.根据权利要求5所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述柱塞体（1）还包括柱塞尾段（15），所述柱塞尾段（15）的一端端面与第一锥台段（14）的大直径端端面固定连接，所述柱塞尾段（15）的外周设置为与缸体孔（3）转动配合的圆弧面，柱塞尾段（15）内部沿柱塞尾段（15）中心轴开设有第六通孔（151），所述第六通孔（151）的两端分别与缸体孔（3）内部油液、第一通孔（12）相连通。7.根据权利要求6所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述第六通孔（151）的直径由与第一通孔（12）相连通的一端至其另一端逐渐增大，第六通孔（151）的小直径端直径与第一通孔（12）的直径相等。8.根据权利要求6或7所述的一种斜轴式液压马达用柱塞，其特征在于：所述金属密封环（5）上圆弧面（52）的直径与柱塞尾段（15）上圆弧面的直径相等。

技术总结
一种斜轴式液压马达用柱塞，包括柱塞体、球头、至少两个金属密封环，柱塞体外壁上开设有至少两个凹槽，金属密封环安装在凹槽内部，金属密封环为一侧设有切缝的环形结构，其上靠近球头的一端端面与凹槽的一侧壁相贴合，其另一端的端面与凹槽的另一侧壁之间、其内周与凹槽的底面之间分别存在第一间隙、第二间隙，第二间隙通过第一间隙与缸体孔内部油液相连通，金属密封环的外周为圆弧面。工作时，在油液压力作用下金属密封环上靠近球头的一端端面与凹槽的一侧壁紧贴、圆弧面与缸体孔内壁紧贴，从而减少液压油泄漏，相较软密封环，本设计的摩擦阻力更小、耐磨性更好，工作可靠性高。工作可靠性高。工作可靠性高。


技术研发人员：洪威 方敏 汤波 赵天梁 顾德亮 刘纯键
受保护的技术使用者：武汉船用机械有限责任公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/6/13