[實用新型]重載型力平衡式二維活塞單體泵

有效

• 申請號: 201920178097.3
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN210106086U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 阮健;王河緣;吳圣;黃煜;金丁燦;申屠勝男;孟彬
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F04B19/20
• 分類號: F04B19/20;F04B53/14;F04B53/18;F04B9/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

重載型力平衡式二維活塞單體泵，包括沿著軸心線依次且同軸設置的前端蓋、聯軸器組件、泵組件、泵殼、后端蓋；泵組件包括泵芯組件、左導軌組件和右導軌組件；泵芯組件包括泵芯缸體組件和活塞組件；泵芯缸體組件的高壓柱連接第二錐滾輪，低壓柱連接第一錐滾輪，兩錐滾輪分別與兩導軌組件配合；活塞組件沿軸心線方向設于活塞缸體組件內圈中；活塞、左活塞環、同心環圍合成左封閉容腔；活塞、右活塞環、同心環圍合成右封閉容腔；兩封閉容腔分別與兩配流槽溝通；左導軌組件包括左導軌和左平衡導軌，右導軌組件包括右導軌和右平衡導軌；左平衡導軌、右平衡導軌和傳動軸組成的平衡轉子的質量和等于左導軌、右導軌和活塞組成的轉子的質量和。

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

液壓泵作為液壓系統中的能源動力元件，對系統性能、工作效率起決定性作用。隨著我國工業技術的飛速發展，液壓泵已廣泛應用到航空航天、海洋船舶等重要領域中。而傳統的柱塞泵由于摩擦副、尺寸等限制，難以實現高效、高壓、輕量化、振動小的目標。

傳統柱塞泵的內部構造復雜，相對運動的零件也較多，對材料、加工精度要求較高，對油液的污染敏感，加工、維護的成本和要求較高，價格昂貴；缸體隨傳動軸一起轉動，轉動慣量大，導致啟動、停止、調速的響應速度慢，不利于通過調速來控制泵的輸出流量；泵結構中摩擦副較多，高速轉動下，使得泵的零件磨損和發熱嚴重，直接影響泵的使用壽命和耐久度。

因為傳統柱塞泵的種種缺點，專利文獻CN205895515U提出了一種新型結構的液壓泵，利用活塞雙自由度的運動原理轉動的同時能夠軸向移動來實現吸排油功能，因其在工作時有兩個維度上的運動，故其命名為二維2D活塞泵。雙自由度運動原理運用在泵的活塞設計上，形成了一種新型的配流方式。具有結構新穎緊湊、體積小、重量輕、傳動簡單、排量高、容積效率高的優點。然而二維(2D)活塞泵在高速化、運行穩定性和重載荷等方面仍有不足之處。

發明內容

本發明要克服現有技術的上述缺點，提供一種重載型力平衡式二維活塞單體泵。

本發明的重載型力平衡式二維活塞單體泵，包括沿著軸心線依次且同軸設置的前端蓋、聯軸器組件、泵組件、泵殼、后端蓋。所述泵殼上方開有出油口，內部開有環形槽，出油口與環形槽溝通；前端蓋固定在泵殼左端面，后端蓋固定在泵殼右端面，后端蓋端面中心開有吸油口。

泵組件包括泵芯組件、左導軌組件和右導軌組件；泵芯組件包括泵芯缸體組件和活塞組件。

所述泵芯缸體組件包括一對沿泵芯缸體第一直徑設置的高壓柱、一對沿泵芯缸體第二直徑設置的低壓柱，第一直徑和第二直徑相互垂直，且位于軸向線的不同位置處；高壓柱徑向上開有通孔，低壓柱在靠近缸體中心處開有U型槽；所述高壓柱與環形槽溝通；缸體內圈上開有一對出油孔和一對進油孔，出油孔和進油孔是周向交替均布的矩形孔；所述缸體外圈上開有一對用于安裝高壓柱的左安裝孔和一對用于安裝低壓柱的右安裝孔；所述出油孔與左安裝孔連通，進油孔與右安裝孔連通；所述出油孔和高壓柱的通孔溝通，進油孔和低壓柱的U型槽溝通；所述一對高壓柱插入左安裝孔，通過軸承分別連接第二錐滾輪，第二錐滾輪與左導軌組件配合運動；一對低壓柱插入右安裝孔，通過軸承分別連接第一錐滾輪，第一錐滾輪與右導軌組件配合運動。

所述活塞組件沿軸心線方向設于活塞缸體組件內圈中。所述活塞組件包括活塞、同心環、傳動軸、左活塞環、右活塞環。同心環內圈開有一對高壓孔和一對低壓孔，高、低壓孔是周向交替均布的矩形孔，與泵芯缸體內圈上的進油孔與出油孔寬度一致；所述低壓孔與進油孔溝通，高壓孔與出油孔溝通；同心環外圈與泵芯缸體內圈過盈配合。活塞壁面上周向交替均布有一對第一配流槽和一對第二配流槽，第一配流槽與第二配流槽是軸向方向相反的U型槽，寬度與高、低壓孔的寬度一致。活塞外圈和同心環內圈為間隙配合，能相對同心環作周向、軸向運動。活塞軸向開有通孔，兩端開有用于安裝左、右導軌的矩形鍵。所述傳動軸間隙配合于活塞的通孔處，能相對活塞軸向運動；傳動軸兩端開有用于安裝左、右平衡導軌的矩形鍵。