[發(fā)明專利]二維脈寬調(diào)制機構(gòu)

在審

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• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111102259A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阮健;宋占凱;張中濤;趙建濤;黃煜;孟彬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

二維脈寬調(diào)制機構(gòu)，傳動軸撥叉通過滾輪組件撥動閥芯，使閥芯在閥套內(nèi)做周向轉(zhuǎn)動的同時軸向滑動，閥芯轉(zhuǎn)動與軸向滑動相對獨立，零位彈簧安裝在閥芯與傳動軸中間且處于壓縮狀態(tài)；傳動軸一端連接傳動機構(gòu)；閥芯設(shè)在閥套的中心通孔內(nèi)；閥套的外圓設(shè)有四個環(huán)形槽自左到右分別是控制油槽、出油槽、進(jìn)油槽和回油槽，控制油槽上、出油槽上、進(jìn)油槽上、回油槽上均勻設(shè)有若干相同的徑向的孔；閥芯中心軸向設(shè)有中心流道，第一圓形通孔和第二圓形通孔通過閥芯中心流道溝通；閥芯第二臺肩上開有兩列交錯的三角形配流窗口分別為左三角形配流窗口、右三角形配流窗口，其頂點在同一平面內(nèi)且該平面垂直于閥芯軸線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體傳動及控制相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種二維壓力反饋流量配流機構(gòu)，尤其涉及一種二維脈寬調(diào)制機構(gòu)。

背景技術(shù)

柱塞泵在工作過程中，柱塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動，造成密封工作容積的變化以實現(xiàn)吸油和排油。軸向柱塞泵的每一個柱塞腔均周期性地在吸油口與排油口之間來回切換，油口的切換過程需要通過泵的配流機構(gòu)來實現(xiàn)。

按照配流方式，軸向柱塞泵主要分為閥配流和端面配流。閥配流主要是靠單向閥實現(xiàn)配流，兩個單向閥分別安裝在泵的進(jìn)出油口，柱塞腔在吸排油階段分別打開相應(yīng)油口的單向閥，從而實現(xiàn)吸排油。閥配流方式不需要缸體轉(zhuǎn)動，一般用于單柱塞泵。單向閥有一定的開啟壓力，響應(yīng)存在一定的滯后性，使得泵的自吸能力差，容易造成氣蝕，限制泵的轉(zhuǎn)速。端面配流是目前柱塞泵主要的配流方式，該配流方式要求柱塞泵的缸體轉(zhuǎn)動使柱塞腔與配流盤上的吸油窗口和排油窗口交替連通，進(jìn)行吸排油。柱塞泵缸體有多個柱塞孔，缸體直徑較大，高壓力、高轉(zhuǎn)速對缸體與配流盤這對關(guān)鍵摩擦副需要更高的設(shè)計要求；為了減小電機的啟動時間，增加系統(tǒng)的響應(yīng)速度，傳統(tǒng)的方法是在液壓泵的出口安裝卸荷閥，這就增大了機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)計、加工的復(fù)雜程度。

現(xiàn)有的二維(2D)泵均采用二維卸荷閥、二維穩(wěn)壓閥等閥組來實現(xiàn)壓力和流量的調(diào)節(jié)，零部件較多，控制調(diào)節(jié)處較多，壓力流量脈動較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服柱塞泵的閥配流、端面配流造成其自吸性差、轉(zhuǎn)速低、缸體直徑大、摩擦副技術(shù)要求高、機械系統(tǒng)及控制系統(tǒng)較復(fù)雜等問題，同時也為了克服現(xiàn)有二維(2D)泵調(diào)節(jié)多個液壓閥配流方式的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)新穎緊湊、體積小、重量輕、傳動簡單、無摩擦副、易實現(xiàn)高壓高轉(zhuǎn)速、利用閥芯雙自由度結(jié)構(gòu)實現(xiàn)配流的二維壓力反饋流量配流機構(gòu)，為二維脈寬調(diào)制機構(gòu)。本發(fā)明既解決了柱塞泵配流的缺點與不足，也簡便、優(yōu)化了二維(2D)泵的配流機構(gòu)，同時可省去液壓泵出口的卸荷閥，在液壓系統(tǒng)中液壓泵可實現(xiàn)零壓啟動，適用于液壓泵、馬達(dá)等配流。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

所述二維脈寬調(diào)制機構(gòu)，其特征在于：包括傳動軸、零位彈簧、滾輪軸、左滾輪組件、右滾輪組件、前同心環(huán)、閥芯、閥套、后同心環(huán)、閥芯螺堵。傳動軸撥叉與滾輪組件配合通過滾輪軸撥動閥芯，使閥芯在閥套內(nèi)做周向轉(zhuǎn)動的同時軸向滑動，閥芯轉(zhuǎn)動與軸向滑動相對獨立，前同心環(huán)和后同心環(huán)分別固連在閥套兩端，零位彈簧安裝在閥芯與傳動軸中間且處于壓縮狀態(tài)。

所述傳動軸一端為圓柱端，連接傳動機構(gòu)；傳動軸另一端為門框形，連接兩個U形撥叉，撥叉面為軸向延伸的不完整圓柱面軌道，配合左滾輪組件、右滾輪組件，使閥芯做周向旋轉(zhuǎn)的同時軸向滑動；傳動軸軸向中間端面有一圓形凹槽，用于固定零位彈簧。

所述零位彈簧兩平端面分別固定在傳動軸圓形凹槽和閥芯左端階梯軸處，零位彈簧初始和工作過程中均處于壓縮狀態(tài)，保證初始狀態(tài)閥芯處于最右端，保持閥芯零位。

所述滾輪軸為一階梯圓柱軸，中間有一臺肩，中間圓柱直徑大于兩邊圓柱直徑；中間臺肩軸插入閥芯左端圓柱孔并固連，兩端軸分別插入左滾輪組件、右滾輪組件中心圓孔并固連。

所述右滾輪組件與左滾輪組件結(jié)構(gòu)完全相同，包括軸承套、深溝球軸承，軸承套外部為球面，內(nèi)部為圓孔，兩端為平端面，軸承套內(nèi)孔套在深溝球軸承外圓并固連，軸承套球面與傳動軸U形撥叉圓柱面配合。