[發明專利]一種串并聯結構的二維活塞泵

在審

• 申請號: 202010894190.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111997856A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 郭瀟恬;邢彤;吳昊;靳金全;賈興穌;阮健
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F04B1/128
• 分類號: F04B1/128;F04B1/124;F04B17/03;F04B9/02;F04B9/04;F04B53/00;F04B53/14
• 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

一種串并聯結構的二維活塞泵，2個活塞通過聯軸器形成串聯組件，2個串聯組件通過齒輪進行并聯連接形成串并聯結構的二維活塞泵，通過齒輪傳動分別將輸入扭矩傳遞給上下兩個泵芯組件，靠近齒輪一側的上下兩個活塞軸通過聯軸器傳輸給后面兩個活塞軸，傳輸至活塞軸上撥盤/撥桿機構，將輸入的動力傳遞給空間凸輪/錐滾輪驅動機構；在空間凸輪與錐滾輪的共同作用下，活塞有規律的同時做直線往復以及旋轉運動；活塞上的凹槽與缸體上的開口相互配合，在活塞兩側的空腔體積隨活塞運動交替大小變化下實現了吸排油功能。本發明提高了泵的工作效率，摩擦損耗更小，使得泵的壽命更高。

技術領域

本發明涉及一種液壓活塞泵，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

液壓泵作為液壓傳動系統的能量轉換裝置，它將電機的機械能轉化成液壓能。柱塞泵相比于其它的容積式液壓泵工作壓力高、容積效率高、使用壽命長、功率重量比大。柱塞泵按照柱塞與傳動軸的相對結構位置可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。軸向柱塞泵一般有斜軸式和斜盤式、固定缸體式。斜盤式軸向柱塞泵中主要的三對運動摩擦副中，柱塞與缸體柱塞孔之間的圓柱環形間隙加工精度易于保證；缸體與配流盤、滑靴與斜盤之間的平面縫隙采用靜壓平衡，間隙磨損后可以補償，因此軸向柱塞泵的容積效率較高。斜軸式軸向柱塞泵的特點是柱塞不受側向力，缸體相對配油盤的傾覆很小，但是結構復雜，工藝要求高，成本高。斜盤式軸向柱塞泵幾個摩擦副可采用靜壓支承的方式，泵的結構因此可以非常緊湊、零部件少、重量減輕且工藝性好。徑向柱塞泵的柱塞沿徑向放置，但是其體積較大，結構復雜，重量重。

以上的各式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，加工、維護的成本和要求較高，價格昂貴；軸向柱塞泵的缸體隨著傳動軸一起轉動，因其轉動慣量大，導致泵的啟動、停止、調速響應速率慢，不利于通過調速來控制泵的流量；泵結構中摩擦副較多，使得泵的零件磨損和發熱嚴重。

發明內容

為提高柱塞液壓泵的工作轉速，本發明提供一種新型串并聯結構的二維活塞泵，這是一種新的傳動構型的液壓泵，泵內有4個相同的可分別進行吸排功能的泵芯組件，4個活塞串并聯結構連接。本發明所設計產品預估工作轉速在3000r/min以上，與傳統柱塞水液壓泵相比，轉速大大的得到了提高，因此，同排量下實現了更高流量，可以更好的滿足工業需求。

本發明采用的技術方案如下：

一種串并聯結構的二維活塞泵，2個活塞通過聯軸器形成串聯組件，2個串聯組件通過齒輪進行并聯連接形成串并聯結構的二維活塞泵，通過齒輪傳動分別將輸入扭矩傳遞給上下兩個泵芯組件，靠近齒輪一側的上下兩個活塞軸通過聯軸器傳輸給后面兩個活塞軸，傳輸至活塞軸上撥盤/撥桿機構，將輸入的動力傳遞給空間凸輪/錐滾輪驅動機構；在空間凸輪與錐滾輪的共同作用下，活塞有規律的同時做直線往復以及旋轉運動；活塞上的凹槽與缸體上的開口相互配合，在活塞兩側的空腔體積隨活塞運動交替大小變化下實現了吸排油功能。

進一步，所述空間凸輪/錐滾輪結構包括空間凸輪與內部鑲嵌滾動軸承的錐滾輪，使得產生空間曲面，活塞可以進行往復運動。

再進一步，所述錐滾輪驅動機構由圓形滾輪架及其上面安裝的錐滾輪和空間凸輪構成。

更進一步，所述齒輪上的輸出軸通過撥盤/撥桿機構，將輸入的動力傳遞給空間凸輪/錐滾輪驅動機構。

所述的泵殼內裝有缸體和活塞等零部件，活塞沿著軸向，周向均布凹槽與進出口交替與左右兩腔相通。

前端蓋與泵體通過螺釘固連；后端蓋與泵體通過螺釘固連；所述串并聯活塞泵固定在泵體內。

所述撥盤/撥桿傳動機構包括固定在動力輸入軸上的撥盤和固定在內外花鍵組件上的4個圓柱撥桿。撥盤由前后兩片并通過螺釘連接，4個直線軸承被卡在兩片撥盤的軸承孔內。