CN101684783A - 柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱塞泵，包括：泵壳、后盖、出油口及进油口、轴向液压柱塞机，该轴向液压柱塞机包括：传动轴、轴向套设在传动轴的缸体，缸体一侧开设有环形均布的九个缸孔，每个缸孔内装设有柱塞-滑靴组件，在柱塞-滑靴组件露出缸孔的一侧活动枢接有摇摆件，缸体的另一侧固设有配油盘，后盖平行于传动轴并与传动轴等距对称设有小排量调节装置及大排量调节装置，大、小排量调节装置从后盖穿入至泵壳内部分别通过控制缸件与摇摆件的端缘连接并对摇摆件与传动轴的夹角进行活动调整，后盖还设有与大排量调节装置电连接的电液控制阀和安全压力阀。由此，实现振动小、压力平稳的特点，同时节约能量，提高生产效率，且成本低、寿命长。

Description

柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵，尤指一种用于伺服电机驱动的节能动力单元的液压柱塞泵。

背景技术

现有的伺服电机驱动的节能动力单元主要由伺服电机和定量液压泵组成。定量液压泵主要为螺杆泵、齿轮泵和定量柱塞泵。在一般工况下，这种动力单元可对液压系统所需流量进行匹配和对系统工作压力进行较为精确的控制，但在某些特殊工况下，因受所配定量泵本身的功能限制带来无法解决的技术问题。如系统处于长时间高压小流量保压工况时，为保证压力的稳定性，而采用高压溢流或使电机长期处于大扭矩运转状态，这不仅带来了能量的损耗，同时也对伺服电机的寿命带来影响；又如在系统要求高压快速泄压时，这种动力单元只能通过延时泄压和外控泄压来实现，这不但降低了生产效率，同时也增加了系统的制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于伺服电机驱动的节能动力单元的柱塞泵，具有振动小、压力平稳的特点，同时还具有节约能量，提高生产效率的效能，且成本低、寿命长。

为达成上述目的，本发明采用的技术方案为：一种柱塞泵，其包括：具有开口端的泵壳、固设在所述泵壳开口端的后盖、设置在所述后盖上的出油口及进油口、固设在所述泵壳内的轴向液压柱塞机，所述轴向液压柱塞机包括：贯穿设置于所述泵壳侧壁并带动所述柱塞泵旋转的传动轴、轴向套设在所述传动轴并由所述传动轴带动旋转的缸体，所述缸体近所述泵壳一侧平行于所述传动轴开设有九个缸孔，所述九个缸孔与所述传动轴等距并成环形均匀设置，所述每个缸孔内装设有柱塞-滑靴组件，在所述每个柱塞-滑靴组件露出所述缸孔的一侧共同活动枢接有摇摆件，所述缸体近所述后盖的另一侧固设有与所述缸体同轴旋转的配油盘，所述后盖平行于所述传动轴并与所述传动轴等距对称设有小排量调节装置及大排量调节装置，所述小排量调节装置及大排量调节装置从所述后盖穿入至所述泵壳内部并分别通过控制缸件与所述摇摆件的端缘连接并对所述摇摆件与所述传动轴的夹角进行活动调整，所述后盖还设有与所述大排量调节装置电连接的电液控制阀。

所述后盖设有用于检测工作信号、将所述工作信号与接收到的外部控制器发出的指令信号作比较处理并传输给所述电液控制阀指示信号的传感器。

所述后盖还设有用于限制所述柱塞泵工作压力的安全压力阀。

所述后盖、所述缸体、所述配油盘、所述控制缸件及所述泵壳均开设有用于导通液体的通道。

所述小排量调节装置及大排量调节装置从所述后盖穿入至所述泵壳内部分别通过控制缸件与所述摇摆件的端缘连接的位置的连线与所述九个柱塞-滑靴组件与所述摇摆件枢接的位置的连线位于同一直线上。

采用上述技术方案所获得的有益效果是：通过电液控制阀及大、小排量调节装置实现无极调节柱塞泵的排量，以使本发明的柱塞泵与伺服电机达到最佳匹配，满足液压系统所需流量；传动轴还具有短时反转功能，可快速泄调柱塞泵的压力；安全压力阀的设置保证柱塞泵工作压力在安全范围内；由此实现节能、高效、低成本、寿命长的目的。

附图说明

图1为本发明的柱塞泵的结构示意图，该图示出了泵壳、后盖、液压柱塞机、控制缸件及大、小排量调节装置的剖面结构；

图2为图1所示本发明的柱塞泵结构的右视图；

图3为本发明的柱塞泵的液压原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明中的具体实施例作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明的柱塞泵的包括：泵壳10、后盖2、出油口B、进油口S、轴向液压柱塞机21、电液控制阀1、大排量调节装置3及小排量调节装置11。

泵壳10具有开口端，在开口端上固设后盖2，后盖2的侧壁还设有出油口B及进油口S，在泵壳10内部固设有轴向液压柱塞机21，该轴向液压柱塞机21包括：贯穿设置于泵壳10侧壁的传动轴9，该传动轴9外接伺服电机，并通过电机启动而能带动本发明柱塞泵进行旋转；传动轴9上轴向套设有缸体6，该缸体6与在传动轴9的带动下与传动轴9作同步转动；缸体6靠近泵壳10的一侧平行于传动轴9开设有九个缸孔，这九个缸孔与传动轴9等距并成环形均匀设置，每个缸孔内装设有柱塞-滑靴组件7、在这每个柱塞-滑靴组件7露出缸孔的一侧共同活动枢接有摇摆件8；缸体6靠近后盖2的另一侧固设有与缸体6同轴旋转的配油盘5，配油盘5上开设有液体通道，对液体在轴向液压柱塞机21的液体起到控制输送的作用。

后盖2平行于传动轴9并与传动轴9等距对称设有小排量调节装置11及大排量调节装置3，小排量调节装置11及大排量调节装置3从后盖2穿入至泵壳10内部，分别通过控制缸件4与摇摆件8的端缘连接，控制缸件4在大、小排量调节装置3、11的作用下可以进行轴向的伸缩，进而对摇摆件8与传动轴9的夹角α进行活动调整，后盖2还设有与大排量调节装置3电连接的电液控制阀1。小排量调节装置11及大排量调节装置3从后盖2穿入至泵壳10内部，分别通过控制缸件4与摇摆件8的端缘连接的位置的连线与九个柱塞-滑靴组件7与摇摆件8枢接的位置的连线位于同一直线上时，本发明的柱塞泵的工作效果最佳，实现良好的节能效果，但不以此结构设计为限。

后盖2设有用于检测工作信号、将工作信号与接收到的外部控制器发出的指令信号作比较处理并传输给电液控制阀1指示信号的传感器12。

后盖2还设有用于限制柱塞泵工作压力的安全压力阀13。

本发明的柱塞泵的工作过程是：首先通过伺服电机来驱动传动轴9旋转，带动缸体6转动，缸体6带动柱塞-滑靴组件7旋转，由于柱塞-滑靴组件7紧贴在摇摆件8的平面上，因而柱塞-滑靴组件7相对摇摆件8作往复直线运动，柱塞-滑靴组件7运动至下面位置时完成吸油过程，运动到上面位置时完成排油过程。配油盘5上的液体通道将后盖2上的进油口S和出油口B与缸体6的液体通道沟通，这样就形成了以S口吸油和B口排油的循环。伺服电机带动传动轴9反转时，油从B口吸入，从S口排出。摇摆件8与传动轴9的夹角α决定了柱塞泵的排量，即柱塞泵的排量＝C·tg(90°-α)，C为泵结构常数。大排量调节装置3推动控制缸件4，使α角的值变大，也就设定了柱塞泵的最大排量；相应地，小排量调节装置11推动控制缸件4，使α角的值变小，也就设定了泵的最小排量。本实施例中的柱塞泵后盖2中有三条通道P，全部与出油口B相通，通道K与控制缸件4内部液体相通，通道T与泵壳10内腔相通，通过外泄口连通油箱。电液控制阀1未按到控制信号时，通道K与通道T相通，α角值由大排量调节装置3设定，接到控制信号时，通道P与通道K相通，α角值由小排量调节装置11设定，电液控制阀1的控制是由传感器12检测工作信号、将该工作信号与接收到的外部控制器发出的指令信号作比较处理，再传输给电液控制阀1指示信号来实现，安全压力阀13设置在后盖2上，可以进行外部调节，安全压力阀13溢流时通过内部通道将进油口S和出油口B沟通，使柱塞泵的工作压力不超过安全压力阀13设定的安全压力，保护柱塞泵的工作安全。

如图3所示，为本发明的柱塞泵的液压原理示意图。本发明柱塞泵的最大排量由大排量调节装置3任意设定，小排量由小排量调节装置11任意设定，大、小排量种类的选择由电液控制阀1来实现，传感器13检测工作信号，将该工作信号与接收到的外部控制器发出的指令信号作比较处理，再传输给电液控制阀1指示信号。安全压力阀13可以设定柱塞泵的安全压力。

综上所述，本发明的柱塞泵具有以下优点：

1、可无级调节柱塞泵的最大排量和最小排量，以与伺服电机达到最佳匹配。在不同的工况下，利用集成于柱塞泵上的传感器12检测到的工作信号和外部控制器(与伺服电机控制器一起)指令信号比较处理后，向电液控制阀1发出指示信号，通过电液控制阀1的切换来选择该工况下最佳的排量，满足该工况下所需的流量(流量等于排量乘电机转数)，克服伺服电机因柱塞泵不能变量而长时间处于大扭矩工况的缺陷，进而延长伺服电机寿命，实现有效功率最大化。

2、本发明的柱塞泵具有短时反转功能。将柱塞泵内的压力快速泄掉，提高生产效率，防止了液压冲击。

3、设置安全压力阀13，一旦柱塞泵工作压力大于安全阀13设定柱塞泵的安全压力时，安全压力阀13打开，进、出油口S、B实现内部相通，保证了柱塞泵的安全。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本发明的范围内。

Claims (5)

1、一种柱塞泵，其包括：具有开口端的泵壳、固设在所述泵壳开口端的后盖、设置在所述后盖上的出油口及进油口、固设在所述泵壳内的轴向液压柱塞机，所述轴向液压柱塞机包括：贯穿设置于所述泵壳侧壁并带动所述柱塞泵旋转的传动轴、轴向套设在所述传动轴并由所述传动轴带动旋转的缸体，所述缸体近所述泵壳一侧平行于所述传动轴开设有九个缸孔，所述九个缸孔与所述传动轴等距并成环形均匀设置，所述每个缸孔内装设有柱塞-滑靴组件，在所述每个柱塞-滑靴组件露出所述缸孔的一侧共同活动枢接有摇摆件，所述缸体近所述后盖的另一侧固设有与所述缸体同轴旋转的配油盘，其特征在于，

所述后盖平行于所述传动轴并与所述传动轴等距对称设有小排量调节装置及大排量调节装置，所述小排量调节装置及大排量调节装置从所述后盖穿入至所述泵壳内部并分别通过控制缸件与所述摇摆件的端缘连接并对所述摇摆件与所述传动轴的夹角进行活动调整，所述后盖还设有与所述大排量调节装置电连接的电液控制阀。

2、根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述后盖设有用于检测工作信号、将所述工作信号与接收到的外部控制器发出的指令信号作比较处理并传输给所述电液控制阀指示信号的传感器。

3、根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述后盖还设有用于限制所述柱塞泵工作压力的安全压力阀。

4、根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述后盖、所述缸体、所述配油盘、所述控制缸件及所述泵壳均开设有用于导通液体的通道。

5、根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述小排量调节装置及大排量调节装置从所述后盖穿入至所述泵壳内部分别通过控制缸件与所述摇摆件的端缘连接的位置的连线与所述九个柱塞-滑靴组件与所述摇摆件枢接的位置的连线位于同一直线上。

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