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滚动支承的柱塞泵制造技术

技术编号:41739167 阅读:13 留言:0更新日期:2024-06-19 12:58
本发明专利技术提供了一种滚动支承的柱塞泵,包括一个缸体,配流轴通过凸轮导轨与滚轮之间的滚动支承将旋转运动转变为柱塞的轴向往复运动,在迫使左容积腔和右容积腔发生变化的同时,通过配流副完成高低压配流,实现吸排油功能;由于凸轮导轨与滚轮之间是滚动支承,替代了传统轴向柱塞泵摩擦副的油膜支承;同时,导轨面上的任一运动区间内至少包括2个等间隔设置的柱塞,相邻两柱塞的流量通过汇总叠加,能消除相邻两柱塞之间的流量相位差,因此,该柱塞泵在实现了替代油膜支承、消除流量脉动的前提下,只采用了一个缸体,从而无需考虑两个缸体之间的位置精度和设置连接结构,且精简了柱塞泵的整体结构,降低了柱塞泵的加工难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液压泵,尤其涉及一种滚动支承的柱塞泵


技术介绍

1、随着国内外节能减排的需求变得更为迫切以及电机控制技术和传感器技术的进步,变转速控制技术成为一种有效的节能手段,液压系统已开始大跨步的向电动化变转速流量调节控制转型,尤其是在移动工程机械领域。相比于传统的液压系统,电动液压系统的核心依然是液压泵,但对液压泵提出了更高的需求,例如宽域变转速调节、带载启动以及高压化。

2、但现有的大多数液压泵,无论是柱塞泵、齿轮泵还是叶片泵,其设计理念都是基于摩擦副的油膜支承理论设计,需要稳定的转速工况来保证各个摩擦副之间的油膜稳定,若泵的转速发生较大幅度的变化,各个摩擦副间的油膜容易被破坏,导致发生干摩擦,零件发生磨损而影响泵的性能和寿命;此外,基于油膜理论设计的液压泵通常有最低转速和最高转速要求,其转速域度较窄(过低的转速,泵的泄露大,无法正常工作;过高的转速,由于转子转动惯量、惯性力、摩擦副线速度等因素的影响,泵的工况变得恶劣,使用寿命大大下降)。因此,从本质上就决定了大多数液压泵的性能极限范围,特别是在宽域变转速调节和带载启动这两个需求上,是无法满足电动液压系统对液压泵的性能要求的。

3、专利申请cn114278526a公开了一种轴配流式双作用轴向柱塞泵,其配流轴通过凸轮导轨与滚轮实现的滚动支承替代了传统柱塞泵的滑动支承,与传统轴向柱塞泵相比,消除了传统轴向柱塞泵摩擦副需要有油膜支承的影响,可以实现快速正反转,并且可以带载启动,能满足电动液压系统对液压泵的性能要求。

4、通常要保证泵的输出总流量无结构性流量脉动至少需通过两个泵的合流或采用双泵串、并联的结构方案,其结构至少要有两个缸体,因此,为消除流量脉动,上述柱塞泵采用了双缸体的结构设计。但是,两个缸体之间要求极高的位置精度,且需要中间过渡零件来连接,增加了柱塞泵的加工难度,提高了工艺复杂性。

5、因此,上述现有技术至少存在如下技术问题:现有技术中的柱塞泵采用双缸体的结构设计,两个缸体之间要求极高的位置精度,且需要中间过渡零件来连接,增加了加工难度,提高了工艺复杂性。


技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种滚动支承的柱塞泵,解决了现有技术中的柱塞泵采用双缸体的结构设计,两个缸体之间要求极高的位置精度,且需要中间过渡零件来连接,增加了加工难度,提高了工艺复杂性的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种滚动支承的柱塞泵,包括泵壳体,定义沿所述泵壳体的中心轴方向或平行于所述泵壳体的中心轴方向为轴向,以围绕所述泵壳体的中心轴方向为周向,且沿所述轴向的一端为左端,相对的另一端为右端;

3、所述泵壳体内设有泵芯,所述泵芯包括与所述泵壳体同轴设置的一个缸体,所述缸体内可转动地穿设有配流轴,所述配流轴的一端用于与外接驱动设备相连,以驱动所述配流轴沿所述周向转动;

4、所述缸体的缸壁上沿所述周向等间隔设置有至少4n个柱塞孔,所述柱塞孔沿所述轴向延伸,且每个所述柱塞孔内同轴穿设有一柱塞,其中n≥2,且n为正整数;

5、所述泵芯还包括分别设置在所述缸体两端的传动机构,所述传动机构可在所述配流轴沿所述周向转动时驱动所述柱塞沿所述轴向往复移动;

6、所述传动机构包括分别对称设置在所述柱塞左右两端的滚轮组件和分别固定设置在所述配流轴左右两端的凸轮导轨,所述滚轮组件包括可转动的滚轮;所述凸轮导轨具有供所述滚轮滚动的导轨面,所述导轨面均呈轴向的环状曲面,所述导轨面带有轴向的均匀波浪起伏,所述导轨面在所述中心轴方向的投影呈圆环状,且所述的导轨面有n个最高点和n个最低点,所述的最高点和所述的最低点沿所述圆环等间隔交替设置,且任一所述最高点至相邻所述最低点之间的曲面起伏的波形相同;位于所述配流轴左右两端的凸轮导轨的导轨面起伏的波形沿所述周向错开设置;所述凸轮导轨在所述配流轴的带动下沿所述周向转动时,所述滚轮在对应的所述导轨面上抵触滚动,可驱动所述柱塞沿所述轴向移动;

7、所述柱塞上设有柱塞台肩,所述柱塞台肩将所述柱塞孔分隔出密闭的左容积腔和密闭的右容积腔,所述泵壳体和所述泵芯上形成有分别位于左右两端的进液通道和排液通道;所述配流轴在沿所述周向转动的过程中,驱动所述柱塞沿所述轴向往复移动,且所述左容积腔、所述右容积腔在所述配流轴的配流作用下交替连通所述进液通道和所述出液通道,从而交替进液和排液。

8、进一步的,所述泵壳体的左端设有左端盖,所述泵壳体的右端设有右端盖,所述泵芯位于所述左端盖、所述泵壳体和所述右端盖围合的空间内;

9、所述配流轴的左端可转动地穿过所述左端盖以与外接驱动设备相连,且所述配流轴与所述左端盖之间设有密封装置,以密封所述配流轴与所述左端盖之间的间隙,所述配流轴的右端可转动地设置在所述右端盖内。

10、进一步的,所述缸体的左右两端分别固定设有保持架,所述保持架用于引导并限位所述柱塞的轴向往复移动,且位于柱塞两端的所述滚轮组件分别可转动地与位于同一端的所述保持架相连,以实现滚动支承;

11、所述保持架包括内外同轴相套设置的内环和外环,且所述内环和所述外环固定连接成一体,所述滚轮组件一一可轴向移动的穿入所述内环和所述外环之间,且所述凸轮导轨的导轨面延伸至对应的所述内环和所述外环之间,并与位于同一端的各所述滚轮的滚动面相抵触。

12、进一步的,所述滚轮组件与所述保持架之间的滚动支承的实现结构为:

13、所述滚轮组件包括滚轮支架,所述滚轮支架的一端上固定设有滚轮内圈,所述滚轮内圈外可转动地设有滚轮外圈,所述滚轮内圈和所述滚轮外圈之间可转动地设有滚针圈,所述滚轮内圈内同轴穿设有限位轴,其中,所述滚轮内圈、所述滚轮外圈、所述滚针圈和所述限位轴构成所述滚轮;

14、所述内环和所述外环上沿所述径向相对设有限位槽,所述限位槽的槽长均沿所述轴向延伸,所述限位轴的两端分别可转动地插设在对应的所述限位槽内,其中,所述限位槽的轴向长度与所述柱塞的轴向移动距离相等,以约束所述柱塞的轴向移动。

15、进一步的,所述滚轮组件与所述保持架之间的滚动支承的实现结构为:

16、所述滚轮组件包括滚轮支架,所述滚轮支架的一端上可转动地设有滚轮内圈,所述滚轮内圈上可转动地设有滚轮外圈,所述滚轮内圈和所述滚轮内圈之间可转动地设有滚针圈;所述滚轮支架的另一端与对应的所述柱塞相连;其中,所述滚轮内圈、滚轮外圈和所述滚针圈构成所述滚轮;

17、所述滚轮内圈的两端分别可转动地插设在对应的所述限位槽内,其中,所述限位槽的轴向长度与所述柱塞的轴向移动距离相等,以约束所述柱塞的轴向移动。

18、进一步的,各所述柱塞孔的两端与所述柱塞之间分别设有同心衬套,且所述同心衬套的外周面固定在所述缸体上,两端的所述保持架固定在所述缸体的两端上时,将所述同心衬套沿轴向约束在所述柱塞孔的两端上;

19、所述柱塞台肩与两侧的所述同心衬套分别在所述柱塞孔内围隔出所述左容积腔和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,包括泵壳体(18),定义沿所述泵壳体(18)的中心轴方向或平行于所述泵壳体(18)的中心轴方向为轴向,以围绕所述泵壳体(18)的中心轴方向为周向,且沿所述轴向的一端为左端,相对的另一端为右端;

2.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述泵壳体(18)的左端设有左端盖(1),所述泵壳体(18)的右端设有右端盖(15),所述泵芯(110)位于所述左端盖(1)、所述泵壳体(18)和所述右端盖(15)围合的空间内;

3.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述缸体(17)的左右两端分别固定设有保持架(7、12),所述保持架(7、12)用于引导并限位所述柱塞(9)的轴向往复移动,且位于柱塞(9)两端的所述滚轮组件(100)分别可转动地与位于同一端的所述保持架(7、12)相连,以实现滚动支承;

4.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述滚轮组件(100)与所述保持架(7、12)之间的滚动支承的实现结构为:

5.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述滚轮组件(100)与所述保持架之间的滚动支承的实现结构为:

6.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,各所述柱塞孔(200)的两端与所述柱塞(9)之间分别设有同心衬套(8、11),且所述同心衬套(8、11)的外周面固定在所述缸体(17)上,两端的所述保持架(7、12)固定在所述缸体(17)的两端上时,将所述同心衬套(8、11)沿轴向约束在所述柱塞孔(200)的两端上;

7.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述滚轮组件(100)的内端均可沿所述轴向滑动地插设在所述柱塞(9)内,所述柱塞(9)内设有弹性件(10),所述弹性件(10)可沿所述轴向伸缩,且所述弹性件(10)沿所述轴向的两端分别与所述滚轮支架(24)内端相抵触。

8.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述泵壳体(18)上分别设有位于相对左端的进油口和位于相对右端的出油口;

9.如权利要求8所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述配流轴(3)上设有配流轴台肩,所述配流轴台肩上设有位于相对左端的左环形流道(109)和位于相对右端的右环形流道(110);

10.如权利要求9所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述左低压配流窗口(204)、所述左高压配流窗口(203)、所述右低压配流窗口(207)和所述右高压配流窗口(208)沿所述周向的两端均设有沿所述周向延伸的三角阻尼槽(209)。

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【技术特征摘要】

1.一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,包括泵壳体(18),定义沿所述泵壳体(18)的中心轴方向或平行于所述泵壳体(18)的中心轴方向为轴向,以围绕所述泵壳体(18)的中心轴方向为周向,且沿所述轴向的一端为左端,相对的另一端为右端;

2.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述泵壳体(18)的左端设有左端盖(1),所述泵壳体(18)的右端设有右端盖(15),所述泵芯(110)位于所述左端盖(1)、所述泵壳体(18)和所述右端盖(15)围合的空间内;

3.如权利要求1所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述缸体(17)的左右两端分别固定设有保持架(7、12),所述保持架(7、12)用于引导并限位所述柱塞(9)的轴向往复移动,且位于柱塞(9)两端的所述滚轮组件(100)分别可转动地与位于同一端的所述保持架(7、12)相连,以实现滚动支承;

4.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述滚轮组件(100)与所述保持架(7、12)之间的滚动支承的实现结构为:

5.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,所述滚轮组件(100)与所述保持架之间的滚动支承的实现结构为:

6.如权利要求3所述的一种滚动支承的柱塞泵,其特征在于,各所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:童成伟臧一人李胜阮健
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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