重载型力平衡式二维活塞单体泵制造技术

重载型力平衡式二维活塞单体泵，包括沿着轴心线依次且同轴设置的前端盖、联轴器组件、泵组件、泵壳、后端盖；泵组件包括泵芯组件、左导轨组件和右导轨组件；泵芯组件包括泵芯缸体组件和活塞组件；泵芯缸体组件的高压柱连接第二锥滚轮，低压柱连接第一锥滚轮，两锥滚轮分别与两导轨组件配合；活塞组件沿轴心线方向设于活塞缸体组件内圈中；活塞、左活塞环、同心环围合成左封闭容腔；活塞、右活塞环、同心环围合成右封闭容腔；两封闭容腔分别与两配流槽沟通；左导轨组件包括左导轨和左平衡导轨，右导轨组件包括右导轨和右平衡导轨；左平衡导轨、右平衡导轨和传动轴组成的平衡转子的质量和等于左导轨、右导轨和活塞组成的转子的质量和。

【技术实现步骤摘要】
重载型力平衡式二维活塞单体泵
本专利技术涉及一种液压柱塞泵，属于流体传动及控制领域中的液压泵及液压马达。
技术介绍
液压泵作为液压系统中的能源动力元件，对系统性能、工作效率起决定性作用。随着我国工业技术的飞速发展，液压泵已广泛应用到航空航天、海洋船舶等重要领域中。而传统的柱塞泵由于摩擦副、尺寸等限制，难以实现高效、高压、轻量化、振动小的目标。传统柱塞泵的内部构造复杂，相对运动的零件也较多，对材料、加工精度要求较高，对油液的污染敏感，加工、维护的成本和要求较高，价格昂贵；缸体随传动轴一起转动，转动惯量大，导致启动、停止、调速的响应速度慢，不利于通过调速来控制泵的输出流量；泵结构中摩擦副较多，高速转动下，使得泵的零件磨损和发热严重，直接影响泵的使用寿命和耐久度。因为传统柱塞泵的种种缺点，专利文献CN205895515U提出了一种新型结构的液压泵，利用活塞双自由度的运动原理转动的同时能够轴向移动来实现吸排油功能，因其在工作时有两个维度上的运动，故其命名为二维2D活塞泵。双自由度运动原理运用在泵的活塞设计上，形成了一种新型的配流方式。具有结构新颖紧凑、体积小、重量轻、传动简单、排量高、容积效率高的优点。然而二维(2D)活塞泵在高速化、运行稳定性和重载荷等方面仍有不足之处。
技术实现思路
本专利技术要克服现有技术的上述缺点，提供一种重载型力平衡式二维活塞单体泵。本专利技术的重载型力平衡式二维活塞单体泵，包括沿着轴心线依次且同轴设置的前端盖、联轴器组件、泵组件、泵壳、后端盖。所述泵壳上方开有出油口，内部开有环形槽，出油口与环形槽沟通；前端盖固定在泵壳左端面，后端盖固定在泵壳右端面，后端盖端面中心开有吸油口。泵组件包括泵芯组件、左导轨组件和右导轨组件；泵芯组件包括泵芯缸体组件和活塞组件。所述泵芯缸体组件包括一对沿泵芯缸体第一直径设置的高压柱、一对沿泵芯缸体第二直径设置的低压柱，第一直径和第二直径相互垂直，且位于轴向线的不同位置处；高压柱径向上开有通孔，低压柱在靠近缸体中心处开有U型槽；所述高压柱与环形槽沟通；缸体内圈上开有一对出油孔和一对进油孔，出油孔和进油孔是周向交替均布的矩形孔；所述缸体外圈上开有一对用于安装高压柱的左安装孔和一对用于安装低压柱的右安装孔；所述出油孔与左安装孔连通，进油孔与右安装孔连通；所述出油孔和高压柱的通孔沟通，进油孔和低压柱的U型槽沟通；所述一对高压柱插入左安装孔，通过轴承分别连接第二锥滚轮，第二锥滚轮与左导轨组件配合运动；一对低压柱插入右安装孔，通过轴承分别连接第一锥滚轮，第一锥滚轮与右导轨组件配合运动。所述活塞组件沿轴心线方向设于活塞缸体组件内圈中。所述活塞组件包括活塞、同心环、传动轴、左活塞环、右活塞环。同心环内圈开有一对高压孔和一对低压孔，高、低压孔是周向交替均布的矩形孔，与泵芯缸体内圈上的进油孔与出油孔宽度一致；所述低压孔与进油孔沟通，高压孔与出油孔沟通；同心环外圈与泵芯缸体内圈过盈配合。活塞壁面上周向交替均布有一对第一配流槽和一对第二配流槽，第一配流槽与第二配流槽是轴向方向相反的U型槽，宽度与高、低压孔的宽度一致。活塞外圈和同心环内圈为间隙配合，能相对同心环作周向、轴向运动。活塞轴向开有通孔，两端开有用于安装左、右导轨的矩形键。所述传动轴间隙配合于活塞的通孔处，能相对活塞轴向运动；传动轴两端开有用于安装左、右平衡导轨的矩形键。活塞、左活塞环、同心环围合成左封闭容腔。以靠近活塞缸体的一侧为内侧，所述左活塞环内侧为圆环形结构套于活塞左侧台阶上；圆环形结构外圈与活塞最外圆平齐，与同心环内圈间隙配合，内圈与活塞左侧台阶间隙配合。活塞、右活塞环、同心环围合成右封闭容腔，各部件密封方式与左封闭容腔一样。右封闭容腔始终与第一配流槽沟通，左封闭容腔始终与第二配流槽沟通。所述左导轨组件包括左导轨和左平衡导轨，右导轨组件包括右导轨和右平衡导轨；所述左导轨、右导轨安装在活塞两端，左导轨、右导轨等加等减速曲面分别与第二锥滚轮、第一锥滚轮配合运动，左、右导轨的等加等减速曲面上的最高点与最低点相对应；所述左平衡导轨、右平衡导轨安装在传动轴两端，左平衡导轨、右平衡导轨等加等减速曲面与第二锥滚轮、第一锥滚轮配合运动，左、右平衡导轨的等加等减速曲面上的最高点与最低点相对应。左平衡导轨、右平衡导轨分别套在左导轨、右导轨外侧并与左导轨、右导轨等加等减速曲面的形状相同且周向错开90度相角；左平衡导轨、右平衡导轨和传动轴组成的平衡转子的质量和等于左导轨、右导轨和活塞组成的转子的质量和；左、右轨道带动活塞等加等减速运动时，左、右平衡轨道带动传动轴作周向同向、轴向反向等加等减速运动，抵消转子轴向运动造成的惯性力。所述联轴器组件的左端通过轴承和密封件与前端盖轴向固定，联轴器组件的右端以拨叉结构与泵芯组件中的左导轨组件连接，联轴器组件与泵芯组件的左导轨组件在保持同步转动的同时，实现自由的相对轴向运动。所述轴向指的是活塞中心轴所在的方向；所述径向指的是活塞横截面的直径方向；所述周向指的是绕活塞中心轴旋转的方向。油液从后端盖的吸油口处进入泵壳右侧容腔中，右侧容腔左端由泵芯缸体组件与泵壳通过密封圈密封，右端由后端盖与泵壳通过密封圈密封。油液经低压柱的U型槽进入同心环的低压孔。当第二锥滚轮与左导轨曲面的最低点、左平衡导轨曲面的最高点接触时，第一锥滚轮与右导轨曲面的最高点、右平衡导轨曲面的最低点接触，活塞的两对配流槽与缸体上的高、低压孔处于沟通与未沟通的临界状态。当第二导轨曲面最低点向最高点运动时，左导轨带动活塞同向运动并向左运动，活塞又带动右导轨最高点向最低点运动；当左平衡导轨曲面最高点向最低点运动时，左平衡导轨带动传动轴和左活塞环同向转动并向右运动，传动轴带动右平衡导轨最低点向最高点运动，右平衡导轨带动右活塞环同向转动并向右运动。此时第一配流槽与低压孔沟通，由于活塞向左运动、右活塞环向右运动，右封闭容腔逐渐变大吸油。当右导轨曲面最低点向最高点运动时，右导轨带动活塞同向运动并向右运动，活塞又带动左导轨最高点向最低点运动；当右平衡导轨曲面最高点向最低点运动时，右平衡导轨带动传动轴和右活塞环同向转动并向左运动，传动轴带动左平衡导轨最低点向最高点运动，左平衡导轨带动左活塞环同向转动并向左运动。此时第一配流槽与高压孔沟通，由于活塞向右运动、右活塞环向左运动，左封闭容腔逐渐变小排油。高压油通过出油孔流入高压柱通孔，经泵壳的环形槽汇流后从出油口流出。此时封闭容腔完成一次吸排油，导轨与平衡导轨继续转动，活重复上述周期运动，进行连续吸排油。进一步，所述前端盖通过螺栓固定连接在泵壳的左端面，后端盖通过螺栓固定连接在泵壳的右端面。进一步，泵芯缸体组件通过螺纹连接固定在泵壳内部。进一步，左活塞环与活塞之间装有左同心环，右活塞环与活塞之间装有右同心环；左同心环左侧以过盈配合的方式装有左挡圈，右同心环右侧以过盈配合的方式装有右挡圈。进一步，左、右活塞环外侧U形结构上各设有一对径向安装孔，导轨组件中的左、右平衡导轨各设有一对径向安装孔。通过两个销钉穿入左活塞环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重载型力平衡式二维活塞单体泵，其特征在于：包括沿着轴心线依次且同轴设置的前端盖、联轴器组件、泵组件、泵壳、后端盖；所述泵壳上方开有出油口，内部开有环形槽，出油口与环形槽沟通；前端盖固定在泵壳左端面，后端盖固定在泵壳右端面，后端盖端面中心开有吸油口；/n泵组件包括泵芯组件、左导轨组件和右导轨组件；泵芯组件包括泵芯缸体组件和活塞组件；/n所述泵芯缸体组件包括一对沿泵芯缸体第一直径设置的高压柱、一对沿泵芯缸体第二直径设置的低压柱，第一直径和第二直径相互垂直，且位于轴向线的不同位置处；高压柱径向上开有通孔，低压柱在靠近缸体中心处开有U型槽；所述高压柱与环形槽沟通；缸体内圈上开有一对出油孔和一对进油孔，出油孔和进油孔是周向交替均布的矩形孔；所述缸体外圈上开有一对用于安装高压柱的左安装孔和一对用于安装低压柱的右安装孔；所述出油孔与左安装孔连通，进油孔与右安装孔连通；所述出油孔和高压柱的通孔沟通，进油孔和低压柱的U型槽沟通；所述一对高压柱插入左安装孔，通过轴承分别连接第二锥滚轮，第二锥滚轮与左导轨组件配合运动；一对低压柱插入右安装孔，通过轴承分别连接第一锥滚轮，第一锥滚轮与右导轨组件配合运动；/n所述活塞组件沿轴心线方向设于活塞缸体组件内圈中；所述活塞组件包括活塞、同心环、传动轴、左活塞环、右活塞环；同心环内圈开有一对高压孔和一对低压孔，高、低压孔是周向交替均布的矩形孔，与泵芯缸体内圈上的进油孔与出油孔宽度一致；所述低压孔与进油孔沟通，高压孔与出油孔沟通；同心环外圈与泵芯缸体内圈过盈配合；活塞壁面上周向交替均布有一对第一配流槽和一对第二配流槽，第一配流槽与第二配流槽是轴向方向相反的U型槽，宽度与高、低压孔的宽度一致；活塞外圈和同心环内圈为间隙配合，能相对同心环作周向、轴向运动；活塞轴向开有通孔，两端开有用于安装左、右导轨的矩形键；所述传动轴间隙配合于活塞的通孔处，能相对活塞轴向运动；传动轴两端开有用于安装左、右平衡导轨的矩形键；/n活塞、左活塞环、同心环围合成左封闭容腔；以靠近活塞缸体的一侧为内侧，所述左活塞环内侧为圆环形结构套于活塞左侧台阶上；圆环形结构外圈与活塞最外圆平齐，与同心环内圈间隙配合，内圈与活塞左侧台阶间隙配合；活塞、右活塞环、同心环围合成右封闭容腔，各部件密封方式与左封闭容腔一样；右封闭容腔始终与第一配流槽沟通，左封闭容腔始终与第二配流槽沟通；/n所述左导轨组件包括左导轨和左平衡导轨，右导轨组件包括右导轨和右平衡导轨；所述左导轨、右导轨安装在活塞两端，左导轨、右导轨等加等减速曲面分别与第二锥滚轮、第一锥滚轮配合运动，左、右导轨的等加等减速曲面上的最高点与最低点相对应；所述左平衡导轨、右平衡导轨安装在传动轴两端，左平衡导轨、右平衡导轨等加等减速曲面与第二锥滚轮、第一锥滚轮配合运动，左、右平衡导轨的等加等减速曲面上的最高点与最低点相对应；左平衡导轨、右平衡导轨分别套在左导轨、右导轨外侧并与左导轨、右导轨等加等减速曲面的形状相同且周向错开90度相角；左平衡导轨、右平衡导轨和传动轴组成的平衡转子的质量和等于左导轨、右导轨和活塞组成的转子的质量和；左、右轨道带动活塞等加等减速运动时，左、右平衡轨道带动传动轴作周向同向、轴向反向等加等减速运动，抵消转子轴向运动造成的惯性力；/n所述联轴器组件的左端通过轴承和密封件与前端盖轴向固定，联轴器组件的右端以拨叉结构与泵芯组件中的左导轨组件连接，联轴器组件与泵芯组件的左导轨组件在保持同步转动的同时，相对轴向运动；/n所述轴向指的是活塞中心轴所在的方向；所述径向指的是活塞横截面的直径方向；所述周向指的是绕活塞中心轴旋转的方向；/n油液从后端盖的吸油口处进入泵壳右侧容腔中，右侧容腔左端由泵芯缸体组件与泵壳通过密封圈密封，右端由后端盖与泵壳通过密封圈密封；油液经低压柱的U型槽进入同心环的低压孔。/n所述前端盖通过螺栓固定连接在泵壳的左端面，后端盖通过螺栓固定连接在泵壳的右端面。/n...

【技术特征摘要】
1.重载型力平衡式二维活塞单体泵，其特征在于：包括沿着轴心线依次且同轴设置的前端盖、联轴器组件、泵组件、泵壳、后端盖；所述泵壳上方开有出油口，内部开有环形槽，出油口与环形槽沟通；前端盖固定在泵壳左端面，后端盖固定在泵壳右端面，后端盖端面中心开有吸油口；
泵组件包括泵芯组件、左导轨组件和右导轨组件；泵芯组件包括泵芯缸体组件和活塞组件；
所述泵芯缸体组件包括一对沿泵芯缸体第一直径设置的高压柱、一对沿泵芯缸体第二直径设置的低压柱，第一直径和第二直径相互垂直，且位于轴向线的不同位置处；高压柱径向上开有通孔，低压柱在靠近缸体中心处开有U型槽；所述高压柱与环形槽沟通；缸体内圈上开有一对出油孔和一对进油孔，出油孔和进油孔是周向交替均布的矩形孔；所述缸体外圈上开有一对用于安装高压柱的左安装孔和一对用于安装低压柱的右安装孔；所述出油孔与左安装孔连通，进油孔与右安装孔连通；所述出油孔和高压柱的通孔沟通，进油孔和低压柱的U型槽沟通；所述一对高压柱插入左安装孔，通过轴承分别连接第二锥滚轮，第二锥滚轮与左导轨组件配合运动；一对低压柱插入右安装孔，通过轴承分别连接第一锥滚轮，第一锥滚轮与右导轨组件配合运动；
所述活塞组件沿轴心线方向设于活塞缸体组件内圈中；所述活塞组件包括活塞、同心环、传动轴、左活塞环、右活塞环；同心环内圈开有一对高压孔和一对低压孔，高、低压孔是周向交替均布的矩形孔，与泵芯缸体内圈上的进油孔与出油孔宽度一致；所述低压孔与进油孔沟通，高压孔与出油孔沟通；同心环外圈与泵芯缸体内圈过盈配合；活塞壁面上周向交替均布有一对第一配流槽和一对第二配流槽，第一配流槽与第二配流槽是轴向方向相反的U型槽，宽度与高、低压孔的宽度一致；活塞外圈和同心环内圈为间隙配合，能相对同心环作周向、轴向运动；活塞轴向开有通孔，两端开有用于安装左、右导轨的矩形键；所述传动轴间隙配合于活塞的通孔处，能相对活塞轴向运动；传动轴两端开有用于安装左、右平衡导轨的矩形键；
活塞、左活塞环、同心环围合成左封闭容腔；以靠近活塞缸体的一侧为内侧，所述左活塞环内侧为圆环形结构套于活塞左侧台阶上；圆环形结构外圈与活塞最外圆平齐，与同心环内圈间隙配合，内圈与活塞左侧台阶间隙配合；活塞、右活塞环、同心环围合成右封闭容腔，各部件密封方式与左封闭容腔一样；右封闭容腔始终与第一配流槽沟通，左封闭容腔始终与第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮健，王河缘，吴圣，黄煜，金丁灿，申屠胜男，孟彬，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33