[發明專利]一種數字電控泵及其變量伺服控制機構

有效

• 申請號: 202110559171.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113357115B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 賀電;張斌;羅斌;盧志學;耿曉晨;洪昊岑;程國贊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F04B1/2014
• 分類號: F04B1/2014;F04B1/2035;F04B1/2078;F04B1/22
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發明公開了一種數字電控泵及其變量伺服控制機構，包括斜盤；偏置活塞缸，所述偏置活塞缸內設有可軸向滑動的偏置活塞；第一壓力室，該第一壓力室形成于所述偏置活塞與所述偏置活塞缸之間；變量活塞缸，所述變量活塞缸內設有可軸向滑動的變量活塞，所述變量活塞的面積大于所述偏置活塞的面積；第二壓力室，該第二壓力室形成于所述變量活塞與所述變量活塞缸之間，且所述第一、第二壓力室與同一壓力源連通；還包括釋壓機構，所述釋壓機構與變量活塞相關聯，平衡變量活塞與偏置活塞所受的軸向壓力。本發明通過設置釋壓機構，配合變量活塞構成油泵的伺服變量機械反饋機構，去掉了油泵控制閥，提升控制響應特性的同時，使油泵結構更加緊湊。

技術領域

本發明屬于數字液壓元件技術領域，尤其是涉及一種數字電控泵及其變量伺服控制機構。

背景技術

汽車、機床鍛壓、冶金、船舶等行業中廣泛應用軸向柱塞泵，該軸向柱塞泵利用電動機進行驅動，排出用于驅動各種液壓驅動器的工作流體。

目前，隨著微控制器技術的發展成熟，微控制器的處理能力越來越強大，使得油泵控制技術的軟件化，變得具有可實施性。但是基于傳統電比例技術加機械反饋機構，發展而來的軸向柱塞泵，無法滿足數字油泵對響應速度的需求。傳統的電控泵使用油泵控制閥控制排量，使得中間控制環節復雜，控制響應特性不足，并且零部件數量多。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種控制響應特性高的變量伺服控制機構及采用該變量伺服控制機構的數字電控泵。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種變量伺服控制機構，包括

斜盤；

偏置活塞缸，所述偏置活塞缸內設置有可沿著偏置活塞缸的內壁長度方向滑動的偏置活塞，所述偏置活塞通過第一頂桿與所述斜盤相連；

第一壓力室，該第一壓力室形成于所述偏置活塞與所述偏置活塞缸之間；

變量活塞缸，所述變量活塞缸內設置有可軸向滑動的變量活塞，該變量活塞通過第二頂桿與所述斜盤相連，所述變量活塞的受壓面積大于所述偏置活塞的受壓面積；

第二壓力室，該第二壓力室形成于所述變量活塞與所述變量活塞缸之間，且所述第一、第二壓力室與同一個壓力源連通；

還包括釋壓機構，所述釋壓機構與變量活塞相關聯，用于當所述變量活塞運動到預設的位置后，平衡變量活塞與偏置活塞所受的軸向壓力。

通過第一壓力室與第二壓力室連通，使得第一壓力室與第二壓力室內的工作流體壓強相同，并且變量活塞的受壓面積大于所述偏置活塞的受壓面積，使得變量活塞的輸出軸向力大于偏置活塞的輸出軸向力，進而使得作用在斜盤上的力矩不為零，斜盤在軸承的支撐下偏轉，實現油泵排量的可調。通過設置釋壓機構，并集成在變量活塞上，配合變量活塞構成油泵的伺服變量機械反饋機構，去掉了油泵控制閥，簡化中間控制環節，提升控制響應特性的同時，減少了零部件數量，使油泵結構更加緊湊。

優選的，所述第一頂桿和第二頂桿相對設置于所述斜盤的兩側。

優選的，所述釋壓機構包括設于所述變量活塞內的釋壓通道和可滑動套設于所述變量活塞上的伺服套，所述釋壓通道的進液端與第二壓力室連通，且該釋壓通道的出液端開設于所述變量活塞側壁上。

優選的，所述釋壓通道包括沿所述變量活塞軸向設置的軸向流道和沿所述變量活塞徑向設置的徑向流道，所述軸向流道與所述第二壓力室相連通。

優選的，還包括用于驅動所述伺服套滑動的調節機構，所述調節機構包括沿所述伺服套的長度方向設于所述伺服套上的齒條、與所述齒條嚙合的主動齒輪、用于驅動所述主動齒輪轉動的驅動件。

優選的，所述偏置活塞連接有第一彈性件，當偏置活塞相對偏置活塞缸滑動時，該第一彈性件一端隨偏置活塞運動而產生形變。