【第五章】
静液压驱动功率
传输元件的典型构造
斜盘型轴向柱塞变量液压泵
和液压马达的斜盘
及其支承方式
斜盘是在泵工况下由缸体旋转拖动柱塞产生的切向力转化为使柱塞往复运动的轴向力，在马达工况下反过来将柱塞的轴向力转化为缸体和输出轴的转矩的重要部件。
让我们继续研读王意教授《车辆与行走机械的静液压驱动》一书的第五章：静液压驱动功率传输元件的典型构造。了解斜盘型轴向柱塞变量液压泵和液压马达的斜盘及其支承方式。
斜盘及其支承方式
1
斜盘的结构
斜盘还构成了滑履静压推力轴承的一个固定工作面。
为此，它的整体结构需要有良好的刚度，而与滑履接触的工作表面必须平整、光滑、耐磨并有足够的抗压强度。
斜盘本体由合金钢或球墨铸铁制造，工作面作硬化处理。某些变量泵的斜盘上加衬一个浮动的耐磨圆盘作为滑履工作面。
2
斜盘的支承
倾角为常数的定量泵的斜盘直接固定在泵壳或泵盖上，并用圆柱销防止其转动。有些新结构的元件干脆直接将斜盘体做成壳体内腔的一部分（参见图4-12）。
图4-12 Linde H02系列斜盘型元件的结构
而对于在运转中经常调节斜盘倾角的变量元件，则需要把斜盘安装在一套可摆动的支承系统中。
绝大多数变量泵斜盘的摆动中心线与驱动轴线垂直相交，并位于柱塞与滑履连接的球铰中心的中性面上，以尽量减少调节斜盘倾角时所需的操作力及保证双向调节时的对称性。
但也有少数变量泵的斜盘的摆动中心线是有意偏置的，以获得某种特定的调节性能，如变量机构卸载后加快斜盘的自动回中、斜盘倾角随工作压力升高自动调小以产生一定的反馈量防止系统超压超载等。
斜盘的支承方式还与变量机构的形式密切相关。已知的变量泵和变量马达斜盘的典型支承方式主要有：
1
外耳轴式
用设于斜盘两侧的耳轴铰接在泵壳内，优点是可装用标准的滚动或滑动轴承，允许的倾角调节范围较大，外伸的耳轴容易密封。
缺点则是耳轴受力点跨距较大，不仅泵壳横向尺寸也须相应加大，而且支承系统刚度较差。此方式现多用于工作压力较低，
斜盘受力较小的中、轻系列泵，特别是那些从外侧直接用杠杆和连杆机构调节斜盘倾角的简易型变量泵中；
2
内耳轴式
也称耳环式。支承轴承的外圈装在斜盘的耳环内，销轴通过较大尺寸的法兰固定在泵壳上，见之于Sundstrand的20系列等较早期的重系列元件。
这种方式比外耳轴式能有效地提高支承刚度，但一般只适用于变量机构中的伺服液压缸装于壳体内部的斜盘型元件；
3
滑枕式
在斜盘体的背面直接制出一对带表面硬化层的圆柱凸面滑枕，由它们经扇形的滑动轴瓦、带保持架的滚柱组或静压轴承支承在泵体或泵盖内相应的圆柱形凹面上，
通轴型元件的驱动轴则从支承弧面中间的大孔内穿过。这种结构的尺寸紧凑，又有很好的支承刚度，
有助于减轻斜盘重量和提高调节品质，已为越来越多的重系列和中系列的通轴型斜盘变量泵和马达所采用，现亦开始推广到了手动变量的轻系列元件。
图5-11
在滑枕的上述几种支承方式中，图5-11a所示的滑动轴瓦支承的形式曾较多地应用于非同轴型的工业斜盘泵中（参见图4-6），它们在变量时需要较大的起调力矩，不太适用于需要频繁改变流量的场合。
图4-6 仿制英国Lucas IP1000的 “北起”型ZB40斜盘型变量泵（a，北京起重机厂）和源自美国Denison技术的CY系列泵（b，启东海川液压）
这两种变量泵的早期产品都曾是20世纪60年代中国研制的静液压拖拉机的核心元件，ZB40现在已基本停产，CY系列则在多次改进后仍大量应用于工业设备中，
并有了图中带有电液比例阀的新式样。依照今天的观点，这种非通轴的结构并不很适合作为行走机械静液压驱动装置的变量泵使用，但却不应该妨碍利用新的设计理念、先进的材料和制造技术将它们发展成为一种结构紧凑并可双向变量的液压马达。
在行走液压中仅限于中轻系列的经济型产品（图5-11c）。
图5-11b所示的带保持架的滚柱组兼有紧凑的结构和较灵敏的响应优点，控制死区和滞环都较小，并具有对变量缸横向及纵向布置均可适应的优点，
因而在当今车辆与行走机械静液压驱动装置装置的重系列元件中得到了最广泛的应用，
如图4-9所示的所有3大主流品牌斜盘变量泵以及它们的后继和衍生产品都采用了这种结构。
图4-9 20世纪80年代起国际上静液压驱动装置采用的斜盘型变量液压泵的三种主流产品的结构
a) A4V/A4VG（Bosch Rexroth）
b) BPV（Linde）
c) SPV90（Sauer Danfoss）
变量泵和变量马达斜盘的
典型支承方式有哪些？
2023/3
注明
以上内容引用或改编自王意先生著作《车辆与行走机械的静液压驱动》化学工业出版社，2014.
原文始发于微信公众号（波克兰液压）：第46课 I 斜盘型轴向柱塞变量液压泵和液压马达的斜盘及其支承方式
本文来自波克兰液压，本文观点不代表iHydrostatics静液压立场。
