[發(fā)明專利]疊柱式二維活塞單體泵

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011065302.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112065682A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮健;魯立中;陳勇;曹哲彬;黃煜;李志偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B9/04
• 分類號(hào): F04B9/04;F04B1/02;F04B53/16;F04B53/14;F04B53/18;F04B53/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

1.疊柱式二維活塞單體泵，其特征在于：包括沿軸心線依次且同軸設(shè)置的端蓋(3)、輔泵體(5)和主泵體(6)，輔泵體(5)的左端面固定安裝有端蓋(3)，輔泵體(5)的右端與主泵體(6)的左端固定連接，端蓋(3)、主泵體(6)和輔泵體(5)共同圍成泵體內(nèi)腔，泵體內(nèi)腔設(shè)有花軸(1)、滾珠排(2)、泵芯組件(4)和圓柱滾輪(7)；

定義端蓋(3)所在的一端為左端，軸向是所述的中心軸方向或平行于所述中心軸的方向，周向是圍繞所述的中心軸方向，內(nèi)側(cè)是靠近軸心線的方向，外側(cè)是遠(yuǎn)離軸心線的方向；

所述主泵體(6)為雙層筒狀結(jié)構(gòu)，包括由內(nèi)而外依次套合的內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒的左端有部分露出外筒并伸入至輔泵體(5)內(nèi)，內(nèi)筒的右端與外筒之間連接有第一環(huán)形圈，且內(nèi)筒、第一環(huán)形圈和外筒連為一個(gè)整體；主泵體(6)的壁面沿與第一環(huán)形圈相對(duì)應(yīng)的位置周向均布有若干用于排油的油道長(zhǎng)通孔(A5)，油道長(zhǎng)通孔(A5)自外筒、第一環(huán)形圈斜向貫穿至內(nèi)筒的中部；主泵體(6)的外壁面沿與油道長(zhǎng)通孔(A5)相對(duì)應(yīng)的位置周向設(shè)有主泵體環(huán)形槽(A6)，油道長(zhǎng)通孔(A5)溝通主泵體環(huán)形槽(A6)；

所述輔泵體(5)為單層筒狀結(jié)構(gòu)，輔泵體(5)與內(nèi)筒的左端之間設(shè)有第二環(huán)形圈，輔泵體(5)與第二環(huán)形圈連為一個(gè)整體；輔泵體(5)的壁面沿周向均布有若干用于吸油的油道短通孔(A7)，油道短通孔(A7)位于靠近第二環(huán)形圈左端的位置，輔泵體(5)的外壁面沿與油道短通孔(A7)相對(duì)應(yīng)的位置周向設(shè)有輔泵體環(huán)形槽(A9)，油道短通孔(A7)溝通輔泵體環(huán)形槽(A9)；第一環(huán)形圈沿周向間隔設(shè)有若干主泵體滾輪腔(A1)，第二環(huán)形圈沿周向間隔設(shè)有若干輔泵體滾輪腔(A8)，油道短通孔(A7)有部分與輔泵體滾輪腔(A8)連通，主泵體滾輪腔(A1)和輔泵體滾輪腔(A8)以相位相同的方式配置；

主泵體滾輪腔(A1)靠近輔泵體滾輪腔(A8)的一側(cè)還開設(shè)有滾輪吸油槽(A3)，主泵體滾輪腔(A1)和輔泵體滾輪腔(A8)溝通滾輪吸油槽(A3)；主泵體滾輪腔(A1)內(nèi)的上下兩端設(shè)有軸向的滾輪移動(dòng)槽(A2)；主泵體(6)內(nèi)筒的壁面沿周向開有與油道長(zhǎng)通孔(A5)間隔均布的若干油道內(nèi)孔(A4)，滾輪吸油槽(A3)溝通油道內(nèi)孔(A4)；

所述圓柱滾輪(7)成對(duì)安裝在主泵體滾輪腔(A1)和輔泵體滾輪腔(A8)中，圓柱滾輪(7)包括圓柱滾圈(41)和軸承(42)，圓柱滾圈(41)與泵芯組件(4)的軌道相匹配；安裝在輔泵體滾輪腔(A8)內(nèi)的圓柱滾輪(7)的圓柱滾圈(41)中安裝有滾輪軸(44)，安裝在主泵體滾輪腔(A1)內(nèi)的圓柱滾輪(7)的圓柱滾圈(41)中安裝有球頭滾輪軸(43)，球頭滾輪軸(43)能沿滾輪移動(dòng)槽(A2)軸向移動(dòng)，并通過緊靠相鄰的圓柱滾輪(7)和泵芯組件(4)的軌道進(jìn)行軸向約束；

所述花軸(1)的軸心線與輔泵體(5)和主泵體(6)的軸心線重合，花軸(1)分為圓柱段和十字軸段，其中圓柱段穿設(shè)端蓋(3)，十字軸段上設(shè)有兩組相位差90度的軸向翼緣，相鄰軸向翼緣之間形成滑動(dòng)槽；

所述泵芯組件(4)包括活塞環(huán)組件和同心環(huán)組件，活塞環(huán)組件包括一組活塞環(huán)長(zhǎng)鍵(32)，活塞環(huán)長(zhǎng)鍵(32)的外側(cè)套設(shè)有活塞環(huán)(33)，活塞環(huán)長(zhǎng)鍵(32)的左右兩端分別通過卡槽和臺(tái)階同軸設(shè)有活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)和活塞環(huán)外軌道(34)，并通過螺栓固定連接；一組活塞環(huán)長(zhǎng)鍵(32)對(duì)稱設(shè)置在十字軸段的滑動(dòng)槽內(nèi)，并能沿花軸(1)軸向滑動(dòng)；活塞環(huán)(33)表面間隔均布有開口方向相反的左U型配流槽(A10a)、右U型配流槽(A10b)各若干個(gè)，其槽寬與間隔距離相等且與主泵體(6)的油道內(nèi)孔(A4)和油道長(zhǎng)通孔(A5)的內(nèi)徑相匹配；

活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)和活塞環(huán)外軌道(34)軸心線方向的投影呈圓環(huán)狀，活塞環(huán)外軌道(34)的內(nèi)徑大于活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)的外徑；活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)和活塞環(huán)外軌道(34)朝向相對(duì)的軸向端面上分別設(shè)有凸輪輪廓曲面，凸輪輪廓所述曲面沿凸輪軸向的投影呈圓環(huán)形，并帶有軸向的周期性起伏；活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)和活塞環(huán)外軌道(34)的凸輪輪廓曲面以半個(gè)周期相位差相對(duì)布置，即活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)曲面最高點(diǎn)軸向?qū)?yīng)活塞環(huán)外軌道(34)曲面最低點(diǎn)；

所述同心環(huán)組件包括一組同心環(huán)長(zhǎng)鍵(37)，同心環(huán)長(zhǎng)鍵(37)的左端安裝有第一同心環(huán)(36)和同心環(huán)外軌道(35)，同心環(huán)長(zhǎng)鍵(37)的右端安裝有第二同心環(huán)(38)和同心環(huán)內(nèi)軌道(39)；一組同心環(huán)長(zhǎng)鍵(37)，對(duì)稱設(shè)置在十字軸段的滑動(dòng)槽內(nèi)，并能沿花軸(1)軸向滑動(dòng)；同心環(huán)內(nèi)軌道(39)和同心環(huán)外軌道(35)軸心線方向的投影呈圓環(huán)狀，同心環(huán)外軌道(35)的外徑大于同心環(huán)內(nèi)軌道(39)的內(nèi)徑；同心環(huán)內(nèi)軌道(39)和同心環(huán)外軌道(35)朝向相對(duì)的軸向端面上分別設(shè)有凸輪輪廓曲面，凸輪輪廓曲面沿軸心線方向的投影呈圓環(huán)形，并帶有軸向的周期性起伏；同心環(huán)內(nèi)軌道(39)和同心環(huán)外軌道(35)的凸輪輪廓曲面曲面以半個(gè)周期相位差相對(duì)布置，即同心環(huán)內(nèi)軌道(39)曲面最高點(diǎn)軸向?qū)?yīng)同心環(huán)外軌道(35)曲面最低點(diǎn)；

所述活塞環(huán)組件和同心環(huán)組件同軸且相對(duì)的嵌套于花軸(1)上，活塞環(huán)長(zhǎng)鍵(32)與軸向翼緣之間、同心環(huán)長(zhǎng)鍵(37)與軸向翼緣之間均設(shè)有滾珠排(2)；同心環(huán)外軌道(35)套設(shè)在活塞環(huán)內(nèi)軌道(31)的外側(cè)，活塞環(huán)外軌道(34)套設(shè)在同心環(huán)內(nèi)軌道(39)的外側(cè)；活塞環(huán)外軌道(34)的曲面最高點(diǎn)軸向?qū)?yīng)同心環(huán)外軌道(35)曲面最高點(diǎn)；活塞環(huán)組件和同心環(huán)組件(9)隨花軸(1)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，在圓柱滾輪(7)的約束下進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且方向相反；

所述凸輪輪廓曲面的周期、油道短通孔(A7)、油道長(zhǎng)通孔(A5)、主泵體滾輪腔(A1)、輔泵體滾輪腔(A8)、油道內(nèi)孔(A4)、左U型配流槽(A10a)和右U型配流槽(A10b)的數(shù)量均相等；

所述活塞環(huán)(33)、第一同心環(huán)(36)和主泵體(6)之間圍合成左閉腔(A11)，活塞環(huán)(33)、第二同心環(huán)(38)和主泵體(6)之間圍合成右閉腔(A12)；活塞環(huán)(33)、第一同心環(huán)(36)、第二同心環(huán)(38)和主泵體(6)都為間隙配合；主泵體環(huán)形槽(A6)通過油道長(zhǎng)通孔(A5)與左閉腔(A11)、右閉腔(A12)溝通，輔泵體環(huán)形槽(A9)通過油道短通孔(A7)與泵體內(nèi)腔溝通，泵體內(nèi)腔中充盈有油液，泵體內(nèi)腔通過油道內(nèi)孔(A4)與左閉腔(A11)、右閉腔(A12)溝通；

所述泵芯組件(4)以軸心線旋轉(zhuǎn)時(shí)，左閉腔(A11)和右閉腔(A12)的容積大小隨活塞環(huán)組件(8)和同心環(huán)組件(9)方向相反的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生周期性變化，并依次與油道長(zhǎng)通孔(A5)、油道內(nèi)孔(A4)溝通，連續(xù)從輔泵體環(huán)形槽(A9)吸油，向主泵體環(huán)形槽(A6)排油。