[發明專利]一種靜壓滑動滾輪與導軌傳動的二維柱塞泵

有效

• 申請號: 201711477032.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108457828B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 邢彤;阮健;王勇;虞儒敏
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F04B1/12
• 分類號: F04B1/12;F04B9/02;F04B53/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種靜壓滑動滾輪與導軌傳動的二維柱塞泵，包括前泵殼、后泵殼與中段的泵主體，所述前泵殼、后泵殼與泵主體連接，泵軸安裝在前泵殼上，泵軸通過撥桿機構將輸入的動力傳遞給滾輪/空間導軌傳動機構，泵主體包括泵體、泵套、空間導軌和泵芯，泵芯上柱塞的軸向槽與泵套上的窗口及泵體中心孔內的沉割槽構成二維柱塞液壓泵的自配流結構；2個滾輪/空間導軌傳動機構分別安裝在泵體兩側，2個滾輪架分別與泵芯兩端連接，泵軸與泵芯的回轉中心重合；撥桿機構包括固定在泵軸上的撥板和固定在滾輪架上的撥桿；靜壓滑動滾輪/空間導軌傳動機構由滾輪架及其上面安裝的2個靜壓滑動錐滾輪和空間導軌構成。本發明提升性能、降低制造難度和成本。

技術領域

本發明涉及一種液壓柱塞泵，屬于流體傳動及控制領域中的液壓泵及液壓馬達。

背景技術

各類柱塞式液壓泵具有近似的工作原理，即若干個柱塞嵌入缸體孔內，隨著泵軸的轉動，在斜盤(或球鉸或偏心軸或多作用內曲線環等)約束下，柱塞依次作相對缸體的往復運動，在缸體孔內形成周期變化的工作容積，通過閥或閥盤進行配流。柱塞式結構的各類液壓泵中，斜盤式端面配流結構最具代表性并廣泛應用。斜盤式端面配流液壓泵的結構特點是采用配流盤、通軸結構和斜盤固定，主軸驅動缸體轉動，帶動柱塞繞泵軸轉動并在斜盤的約束下作往復運動。端面配流具有結構緊湊、轉速較高、自吸能力好的特點。由于存在缸體/配流盤、球鉸、柱塞/缸體孔、滑靴/斜盤等滑動摩擦副，柱塞式液壓泵的設計與制造難度高，成本也較高。另外，斜盤/滑靴和缸體/配流盤摩擦副承受很大的不平衡靜液壓力，摩擦副相對運動時，摩擦副的pv值限制了工作壓力或是工作轉速的提高。另外，泵軸承在傾覆力矩的作用下易發生磨損，進而造成配流盤的偏磨。上述原因，使得柱塞式液壓泵的性能也不容易進一步提高。

發明內容

為了克服已有柱塞式液壓泵的性能受限、制造難度較大、成本較高的不足，本發明提供一種提升性能、降低制造難度和成本的靜壓滑動滾輪與導軌傳動的二維柱塞泵。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種靜壓滑動滾輪與導軌傳動的二維柱塞泵，包括前泵殼、后泵殼與中段的泵主體，所述前泵殼、后泵殼與泵主體連接，所述泵軸安裝在前泵殼上，泵軸通過撥桿機構將輸入的動力傳遞給滾輪/空間導軌傳動機構，所述泵主體包括泵體、泵套、空間導軌和泵芯，泵芯上柱塞的軸向槽與泵套上的窗口及泵體中心孔內的沉割槽構成二維柱塞液壓泵的自配流結構；2個滾輪/空間導軌傳動機構分別安裝在泵體兩側，2個滾輪架分別與泵芯兩端連接，泵軸與泵芯的回轉中心重合；

所述撥桿機構包括固定在泵軸上的撥板和固定在滾輪架上的撥桿，撥板兩端安裝有與泵軸平行的直線滑動軸承，撥桿一端固定在滾輪架上，另一端插入直線軸承內；當泵軸及撥板轉動時，帶動2個撥桿并使與其固連的滾輪架轉動，當泵芯與滾輪往復運動時，撥桿在直線滑動軸承內滑動；

所述靜壓滑動滾輪/空間導軌傳動機構由滾輪架及其上面安裝的2個靜壓滑動錐滾輪和空間導軌構成，所述空間導軌為端面空間導軌，導軌面形似馬鞍，工作時與2個靜壓滑動錐滾輪同時接觸形成滾動接觸副，導軌面的背面開有兩個矩形槽，在這兩個槽上安裝兩個鍵；導軌通過背面的鍵與泵體及泵套上的槽相配合從而限制了空間導軌的繞泵芯軸線的轉動，通過泵芯兩端固定的滾輪將兩個空間導軌壓在泵體的兩側；2個錐滾輪為靜壓滑動滾輪；前泵殼內的空間導軌與后泵殼內的空間導軌具有相同的工作曲面，工作曲面的軸向位置按等加速等減速規律設計，與泵體連接時相位差90度，兩導軌分別是最高與最低點的相位相對應。

進一步，所述靜壓滑動滾輪包括外滾動體H、錐形體I和止推環L，外滾動體的內外表面都是錐面；錐形體的頂部是平面，側面是錐面，底部是球面，并且在錐形體內孔表面和底部球面上加工淺槽；止推環上表面是球面，下表面是平面；外滾動體套在錐形體的錐面上，錐形體的底部與止推環的球面相配合；當高壓工作液體通過活塞軸和滾輪軸的內部流道進入到在錐形體內孔表面和底部球面上的淺槽中，形成靜壓滑動支撐膜，使錐滾輪承受較大的徑向和軸向載荷。