[發(fā)明專利]單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710032379.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106762513A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃增
• 申請（專利權(quán)）人: 黃增
• 主分類號: F04B17/03
• 分類號: F04B17/03;F04B53/16;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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種液壓泵，尤其是一種往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，工作介質(zhì)為液壓油或者是水介質(zhì)等流體。

背景技術(shù)

柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)形式。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。徑向柱塞泵由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，在許多場合已經(jīng)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(nèi)往復(fù)運動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。傳統(tǒng)常見的軸向柱塞泵的工作原理，當(dāng)傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，缸體會帶動活塞轉(zhuǎn)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(nèi)做往復(fù)運動。柱塞伸出，腔容積增大，腔內(nèi)吸入油液，稱吸油過程；柱塞縮回，腔容積減小，腔內(nèi)排出油液，稱排油過程。缸不斷旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)連續(xù)地吸油和排油。

柱塞泵存在如下缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高。結(jié)構(gòu)中存在多個摩擦副，柱塞受側(cè)向力作用，有一定的摩擦損失。傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量大。集成性較差，每個泵都有獨立的泵體，不便于插裝安裝，需要大流量輸出的，只能進(jìn)行多泵組合泵組布置；噪聲和脈動較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種的單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，用于解決傳統(tǒng)的液壓柱塞泵存在的缺點，該液壓驅(qū)動器具有單位功率重量輕、結(jié)構(gòu)新穎、插裝設(shè)計、工作時慣性小、壓力脈動小，排量和效率高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，采用插裝方式安裝在泵體內(nèi)，該液壓驅(qū)動器具有一個泵套、轉(zhuǎn)軸、泵芯、電機，所述電機通過法蘭連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與泵芯之間通過高精度鋼球浮動連接，使電機輸出的轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)軸傳遞給泵芯，泵芯的圓柱面上設(shè)有半圓形溝槽，泵套與泵芯之間通過泵芯的半圓形溝槽與泵套的球面中的鋼球配合連接，泵芯的右端中心開有盲孔，泵芯的右端圓柱面d上設(shè)置有與盲孔相貫通的若干個吸油槽，所述盲孔和泵套以及泵體構(gòu)成泵的封閉容腔；所述泵芯在泵套里旋轉(zhuǎn)使泵芯的吸油槽與泵套的吸油孔交替通斷，同時沿泵芯的半圓形溝槽作軸向往復(fù)運動交替改變封閉容腔的體積，實現(xiàn)從泵體的一個吸油口S吸油和一個出油口P排油，形成單排量輸出。

所述泵套由左泵套和右泵套組成，所述左泵套和右泵套上均設(shè)有若干個用于安裝鋼球的/的球面，所述左泵套和右泵套上分別設(shè)置用于鋼球潤滑的通油口，右泵套的圓周方向上設(shè)置有吸油孔。

所述浮動聯(lián)軸結(jié)包括泵芯上的鍵槽、轉(zhuǎn)軸上的鍵槽、高精度鋼球，所述泵芯上的鍵槽內(nèi)安裝有高精度鋼球，并與轉(zhuǎn)軸上的鍵槽配合連接，可使泵芯在旋轉(zhuǎn)的同時實現(xiàn)往復(fù)運動，并傳遞電機輸出扭矩。

所述半圓形溝槽的徑向形狀軌跡S=，其中A為位移的幅值，n為泵的沖程數(shù)量， n=2或4或8，t為泵自轉(zhuǎn)過的角度，即0~360°變化；或為圓弧線或為二次拋物線。

所述電機為伺服電機或高速電機，通過改變電機的轉(zhuǎn)速和方向?qū)崿F(xiàn)流量和方向的變化。

本發(fā)明的有益效果是：

1．該液壓驅(qū)動器有一個容積變化腔，一個吸油口，一個排油口，通過泵芯的往復(fù)及旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)單排量流量輸出。

2．體積小、單位功率的重量輕，突破現(xiàn)有的液壓泵在航空航天及特殊使用場合的應(yīng)用限制。

3．具有可逆性，可以通過改變電機的轉(zhuǎn)速和方向方便的實現(xiàn)流量或方向的變化。

4.液壓驅(qū)動器的高速轉(zhuǎn)動軸即為泵芯本身，無偏載情況，轉(zhuǎn)速可以達(dá)到5000轉(zhuǎn)以上。

5、結(jié)構(gòu)精度要求低、加工難度相對小，轉(zhuǎn)動慣量小且均勻、結(jié)構(gòu)體積小，可以實現(xiàn)高度集成化。

6、采用了浮動聯(lián)軸結(jié)結(jié)構(gòu)，取消了電機和泵之間的傳統(tǒng)聯(lián)軸器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動精度更高。

7．液壓驅(qū)動器采用插裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的高度集成化和輕量化。

8．傳統(tǒng)柱塞泵往往設(shè)計有6個柱塞，1個極靴，存在多個摩擦副，本發(fā)明僅存在泵芯-泵套一個摩擦副，可以提高泵的效率和壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器總體剖視圖；

圖2為左泵套結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖3為右泵套結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖4為泵芯結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖5為泵芯結(jié)構(gòu)主視圖；

圖6為泵芯結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖7為轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)立體示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。