[實(shí)用新型]一種基于正三邊形凸輪的單柱塞三作用高壓電動(dòng)泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820563286.8
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN208294714U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴彬;葉小華;王陽;張瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽德鴻機(jī)件制造有限公司
• 主分類號(hào): F04B9/04
• 分類號(hào): F04B9/04;F04B53/00;F04B17/03
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本實(shí)用新型公開一種基于正三邊形凸輪的單柱塞三作用高壓電動(dòng)泵，包括凸輪、柱塞和滾子軸承；凸輪中心位置處安裝有傳動(dòng)軸，柱塞一端位于泵體內(nèi)，另一端鉸接有滾子軸承，滾子軸承位于柱塞與凸輪之間；柱塞與泵體外壁之間連接有鎖合彈簧；泵體側(cè)壁連接有排油閥，底壁通過吸油閥連接至油箱。本實(shí)用新型采用正三邊形盤形凸輪結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)三作用吸排油方式；采用十次多項(xiàng)式函數(shù)曲線和多圓弧段函數(shù)曲線有效組合的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作為正三邊形凸輪的輪廓曲線，解決了偏心輪或一般凸輪離心力問題和因吸排油閥啟閉過慢導(dǎo)致泵容積效率低的問題，具有容積效率高、柔性沖擊小、振動(dòng)小和噪聲小的優(yōu)點(diǎn)。采用采用對心滾子推桿技術(shù)，具有磨損小、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及重卡駕駛室翻轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)動(dòng)力部分專用的電動(dòng)泵，也可用于高壓小流的一般工業(yè)液壓領(lǐng)域，具體涉及一種基于正三邊形凸輪的單柱塞三作用高壓電動(dòng)泵。

背景技術(shù)

液壓傳動(dòng)因具有功率密度大、調(diào)速范圍寬、體積小和自潤滑等優(yōu)點(diǎn)在工程中得到了廣泛應(yīng)用。而液壓泵是液壓傳動(dòng)中最核心的元件，其品質(zhì)決定整個(gè)液壓系統(tǒng)的性能。目前，重卡駕駛室升降系統(tǒng)就是利用液壓傳動(dòng)技術(shù)，其采用的是一種平底推桿偏心輪結(jié)構(gòu)的單柱塞單作用的高壓電動(dòng)泵，它具有結(jié)構(gòu)簡單和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在重卡舉升液壓系統(tǒng)中得到了主要應(yīng)用，其目的是將重卡駕駛室升起便于維修。用此泵代替手動(dòng)泵雖然減輕了人工負(fù)擔(dān)和明顯縮短了作業(yè)時(shí)間，但也存在轉(zhuǎn)速高(高達(dá)5000r/min)、離心力大、沖擊與振動(dòng)大、反沖流量大和容積效率低和僅單作用等缺點(diǎn)，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用中磨損加劇使用壽命受到影響，表現(xiàn)出噪聲大和沖擊振動(dòng)明顯等現(xiàn)象。此外，此重卡偏心輪結(jié)構(gòu)電動(dòng)泵主要依賴進(jìn)口，使用成本較高，供貨周期長。為此，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)國產(chǎn)重卡電動(dòng)泵是十分必要的，本實(shí)用新型具有較好的理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

平底推桿偏心輪結(jié)構(gòu)的單柱塞單作用電動(dòng)泵的原理圖，如圖1所示，由于偏心輪1與傳動(dòng)軸2之間存在一定的偏心，偏心輪1在直流電機(jī)傳動(dòng)軸2的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，在其前半個(gè)周期偏心輪對柱塞產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力使得柱塞向下運(yùn)動(dòng)，在后半個(gè)周期柱塞在彈簧力的作用下又向上運(yùn)動(dòng)，這樣形成了柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)柱塞腔內(nèi)的容積增大，壓力降低形成負(fù)壓，與此同時(shí)吸油閥在外界大氣壓的作用下打開，油箱中的油液進(jìn)入柱塞腔，完成吸油動(dòng)作，吸入低壓油；當(dāng)柱塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)柱塞的容積減小，壓力升高，當(dāng)高于負(fù)載壓力時(shí)打開壓油閥，完成排油動(dòng)作，排出高壓油。這種偏心輪結(jié)構(gòu)的單柱塞泵存在三個(gè)關(guān)鍵問題：(1)沖擊、振動(dòng)和磨損大的問題。因偏心輪與傳動(dòng)軸之間偏心距的存在導(dǎo)致偏心輪的離心力過大，進(jìn)而在偏心輪與柱塞之間產(chǎn)生較大的柔性沖擊和振動(dòng)，加劇兩者之間磨損，且轉(zhuǎn)速越高這種沖擊、振動(dòng)和打損就越嚴(yán)重，況且實(shí)際應(yīng)用中偏心輪的轉(zhuǎn)速是比較高的；再有，從動(dòng)件采用平底推桿在一定程度上也加大了磨損。(2)容積效率低的問題。偏心輪輪廓型線是完整的圓，靠偏心距實(shí)現(xiàn)柱塞的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此這結(jié)構(gòu)形式在電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件就決定了柱塞運(yùn)動(dòng)到最高位置和最低位置不會(huì)有停頓，而此時(shí)排油閥和吸油閥因未能及時(shí)關(guān)閉導(dǎo)致下一時(shí)刻吸油或排油的誤吸或誤排。比如，當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到最高位置這一瞬間剛好是吸油過程的結(jié)束，且吸油閥理應(yīng)在這一瞬間及時(shí)關(guān)閉，但由于吸油閥閥芯啟閉本身需要一定的時(shí)間導(dǎo)致在柱塞運(yùn)動(dòng)到最高位置時(shí)未能完全關(guān)閉，那么處于最高位置的柱塞因電機(jī)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)在下一瞬間將向下運(yùn)動(dòng)而排油，此刻將有部分高壓油液首先通過未完全關(guān)閉的吸油閥而排回油箱，只有等吸油閥完全關(guān)閉后才能將高壓油經(jīng)排油閥而排出至液壓系統(tǒng)中，所以會(huì)降低容積效率。再如，當(dāng)柱塞運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)剛好是排油過程的結(jié)束，理應(yīng)關(guān)閉的排油閥在這一瞬間實(shí)際上未能完全關(guān)閉，那么處于最低位置的柱塞在電機(jī)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下在下一瞬間將向上運(yùn)動(dòng)而吸油，此刻將有部分高壓油液通過未完全關(guān)閉的排油閥進(jìn)入柱塞腔，只有等排油閥完全關(guān)閉后才能通過吸油閥將油箱中的油液吸入柱塞腔中，這極大地削弱了吸油能力和降低了泵的容積效率。(3) 單作用問題。偏心輪結(jié)構(gòu)的單柱塞泵的偏心輪每運(yùn)轉(zhuǎn)一周，其柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)僅一個(gè)周期，吸油和排油僅各一次，這就是單作用，此種作用方式效率不高。

針對現(xiàn)有平底推桿偏心輪結(jié)構(gòu)的重卡電動(dòng)泵所存在的問題，本實(shí)用新型旨在實(shí)用新型一種具有輸出流量大、轉(zhuǎn)速低、體積小、沖擊與振動(dòng)小、噪聲低、反沖流量小、容積效率高、自吸能力強(qiáng)和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)的新型重卡多作用電動(dòng)泵。