[發明專利]可旋轉往復運動的浮動聯軸結

在審

• 申請號: 201710030453.2
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106594099A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 黃增
• 申請（專利權）人: 黃增
• 主分類號: F16D3/223
• 分類號: F16D3/223;F04B53/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,王晶

技術領域

本發明涉及一種液壓泵，尤其是一種液壓泵中可旋轉往復運動的浮動聯軸結。

背景技術

柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式。它依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。徑向柱塞泵由于結構復雜、體積較大，在許多場合已經被軸向柱塞泵取代。軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動所產生的容積變化來進行工作的。傳統常見的軸向柱塞泵的工作原理，當傳動軸帶動缸體轉動時，缸體會帶動活塞轉動，通過改變柱塞和傾斜平面之間或與傳動軸之間的角度，使得柱塞在腔內做往復運動。柱塞泵傳動軸和電機之間通過聯軸器進行連接，泵傳動軸僅作旋轉運動。

常用的聯軸器和泵傳動軸連接，存在如下缺點：僅能實現旋轉運動，導致液壓泵等產品結構復雜，旋轉和往復運動需要通過不同的機械結構完成；需要較高的傳動精度，材料和加工精度要求高。

發明內容

為了有效改善傳統聯軸器存在的缺點，本發明提供一種可旋轉往復運動的浮動聯軸結，該聯軸結除了在旋轉時傳遞扭矩外，還可以實現浮動式直線往復運動，從而以實現液壓驅動器（泵或液壓馬達）的既旋轉又往復的運動。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種可旋轉往復運動的浮動聯軸結，由輸入軸、高精度鋼球和泵芯組成，所述輸入軸和泵芯通過鋼球-鍵槽機構實現連接，實現泵芯在旋轉的同時作軸向往復運動，并傳遞扭矩。

所述鋼球-鍵槽機構包括輸入軸內孔中設置的四個均布的半圓形滾動內鍵槽、泵芯的軸端上設置的四個均布的滾動外鍵槽、高精度鋼球，輸入軸的半圓形滾動內鍵槽與泵芯的軸滾動外鍵槽之間通過高精度鋼球連接。

所述鋼球-鍵槽機構包括輸入軸的軸端上設置的四個均布的滾動外鍵槽、泵芯的內孔中設置的四個均布的半圓形滾動內鍵槽、高精度鋼球，輸入軸的滾動外鍵槽與泵芯的半圓形滾動內鍵槽之間通過高精度鋼球連接。

所述輸入軸的左端設置有平鍵槽，通過平鍵與聯軸器相連接。

本發明的有益效果是：

1、采用可旋轉往復運動的浮動聯軸結，可以取消傳統的電機和液壓泵連接的聯軸器，直接將浮動聯軸結的轉軸和電機的轉子直接連接，電機泵組結構緊湊，便于集成化設計，傳動精度和效率更高。

2、高精度鋼球的滾動溝槽采用精密研磨成型，在旋轉運動和往復運動方向都有很大的承載能力。

3、高速轉動軸即為泵芯本身，無偏載情況，轉速可以達到5000轉以上。

4、浮動聯軸結采用硬度高、耐磨性好的材料制成，壽命和可靠性高。

5、結構簡單，可用于液壓泵、液壓馬達、液壓閥等的旋轉往復驅動連接。

附圖說明

圖1為可旋轉往復運動的浮動聯軸結實施例之一示意圖；

圖2為可旋轉往復運動的浮動聯軸結實施例之二示意圖；

圖3為實施例一中的輸入軸結構示意圖；

圖4為實施例二中的輸入軸結構示意圖；

圖5為實施例一中的泵芯結構示意圖；

圖6為實施例二中的泵芯結構示意圖；

圖7為單柱塞雙排量往復旋轉式液壓驅動器結構剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，2所示，一種可旋轉往復運動的浮動聯軸結，由輸入軸1、高精度鋼球9和泵芯4配合組成，輸入軸1和泵芯4通過鋼球-鍵槽機構實現連接，實現泵芯4在旋轉的同時作軸向往復運動，并傳遞扭矩。

實施例一：

如圖3，5，7所示，輸入軸1的左端設置有平鍵槽21，通過平鍵6與聯軸器及電機相連接，電機帶動輸入軸轉動。輸入軸1的右端內孔內設置有四個均布的半圓形滾動內鍵槽20。為提高功率密度比，可直接取消傳統聯軸器，直接將輸入軸1與電機的轉子連接，結構更為緊湊。泵芯4的左側軸端同時設置有四個均布的滾動外鍵槽22。輸入軸1與泵芯4之間通過在輸入軸1的半圓形滾動內鍵槽20和泵芯4的滾動外鍵槽22內安裝四組八個高精度鋼球高精度鋼球9進行連接，形成可旋轉往復運動的浮動聯軸結。

實施例二：

如圖2，4，6所示，輸入軸1的左端具有法蘭，通過法蘭連接電機7，輸入軸1的右軸端上設置四個均布的滾動外鍵槽22、泵芯4的內孔中設置四個均布的半圓形滾動內鍵槽20，輸入軸1的滾動外鍵槽22與泵芯4的半圓形滾動內鍵槽20之間通過高精度鋼球9連接，形成可旋轉往復運動的浮動聯軸結。

如圖7所示，單柱塞雙排量往復旋轉式液壓驅動器：前端蓋2內通過軸承8安裝輸入軸1，輸入軸1和泵芯4間通過高精度鋼球9連接，使泵芯4在泵套里旋轉。泵套與泵芯4間通過鋼球15使泵芯4在旋轉的同時沿這泵芯4圓柱表面的余弦曲線做軸向往復運動。左、泵套3通過定位銷10與前端蓋2定位連接，左、右泵套3，5上有吸、排油孔，泵芯4兩頭開油槽。泵芯4旋轉使泵芯4的油槽與泵套的吸排油孔交替切換，同時伴隨著泵芯4的左右軸向往復運動交替改變左右兩油腔的體積，實現吸排油功能。