CN101749210B - 集成式轴向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

一种集成式轴向柱塞泵，包括主泵、控制泵和补油泵，控制泵出油口通过一控制油路与主泵变量机构的控制油口相接，进油口设有一用于与外接油箱相通的第一进油管路；补油泵出油口通过一补油管路与主泵的补油口相连接，补油泵进油口设有一用于与外接油箱相通的第二进油管路。控制泵为一恒压变量柱塞泵，该恒压变量柱塞泵的泄油口设有一用于与外接油箱相通的回油管。与现有技术相比，本发明的优点在于：由于控制泵采用恒压变量柱塞泵，在主泵的排量发生变化时，控制泵有流量输出。当主泵排量未发生变化时，控制泵处于零排量状态，因此，驱动源消耗在控制泵的功率得以节省。

Description

集成式轴向柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种柱塞泵，尤其涉及一种集成式轴向柱塞泵，该柱塞泵属于闭式泵，可应用于船上的减摇装置、石油钻机等领域。

背景技术

现有的集成式轴向柱塞泵，需要一外控恒压油，根据这一需要，技术人员在液压站上单独设计一系统，常见的采用定量泵和溢流阀来实现，具体液压原理见图1所示，主泵1a为闭式双向无级变量柱塞泵，以定量泵作为控制泵2a通过控制油路11a对主泵1a提供变量动力源，多余的油则从第一溢流阀51a出来回到油箱10a，同时，补油泵3a出来的油分两路，一路12a对主泵1a进行补油，另一路13a对主泵内的轴承进行冲洗，同时设置有节流阀15a，其中主泵1a和补油泵3a由第一驱动源71a同轴驱动，定量泵由第二驱动源72a独立提供，控制油路11a上设有电磁换向阀4a和第一过滤器61a，电磁换向阀4a起到安全保护作用，补油泵3a的出油管路14a上设有第二过滤器62a和第二溢流阀52a。如图2和图3所示，定量泵的流量从0MPa到P，有微微的下降，输出功率从0上升到N1，时间t以后，定量泵输出功率保持在N1水平，工作过程中不断有大量的高压油从第一溢流阀51a出来，伴随产生大量的热能回流到油箱，造成能量浪费严重；另外，驱动源需要两个，造价较高，耗能较多；最后，各个部件安装比较分散，需要考虑到实际的应用场合，布置较为麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种节能的集成式轴向柱塞泵。

本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种结构紧凑、驱动能耗低的集成式轴向柱塞泵。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种集成式轴向柱塞泵，包括

主泵；

驱动源，用于驱动前述的主泵；

控制泵，出油口通过一控制油路与前述主泵的变量机构的控制油口相接，进油口通 过第一进油管路与外接的油箱相通；以及

补油泵，出油口通过一补油管与前述的主泵的补油口相连接，进油口设有一用于与外接油箱相通的第二进油管路，

其特征在于所述的控制泵为一恒压变量柱塞泵，该恒压变量柱塞泵的泄油口还设有一用于与外接油箱相通的回油管。

所述的驱动源依次同轴驱动所述的主泵、控制泵及补油泵，驱动能耗明显降低，并且所述的主泵、控制泵及补油泵扭矩逐一递减，按照扭矩大小依次传递，布置合理，保证三者都能正常工作。

作为优选，所述的控制油路上设有一起安全作用的第一溢流阀。

所述的控制油路上依次设有第一过滤器、所述的第一溢流阀及电磁换向阀，所述的补油管上依次设有第二过滤器和第二溢流阀，所述的主泵一侧外壁设有一阀块，而前述的第二过滤器和第二溢流阀组装于前述的阀块上，所述的控制泵出油口设有一阀板，而前述的电磁换向阀及第一溢流阀组装于前述的阀板上。充分考虑各部件在空间上的合理布局，使得装配有序，安装方便。

进一步，所述的补油管并联分成一用于向主泵补油的补油油管及用于冲洗主泵内部组件的冲洗油管，对应地，所述的主泵上设有补油口和冲洗油口，并且，所述的冲洗油管上设有一节流阀，而该节流阀串接于所述的阀块和主泵的冲洗油口之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于控制泵采用恒压变量柱塞泵，在主泵的排量发生变化时，控制泵有流量输出。当主泵排量未发生变化时，控制泵处于零排量状态，其流量输出接近零因此，驱动源消耗在控制泵的功率得以节省。节能达85％～88％之间。

附图说明

图1为现有集成式轴向柱塞泵的液压原理图。

图2为现有定量泵的流量与功率曲线图。

图3为现有定量泵的功率与时间曲线图。

图4为实施例1的液压原理图。

图5为恒压变量泵的流量与功率曲线图。

图6为恒压变量泵的功率与时间曲线图。

图7为实施例结构示意图。

图8为图7的后视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图4所示，本实施例中的集成式轴向柱塞泵包括主泵1、驱动源7、控制泵2、补油泵3，驱动源7依次同轴驱动主泵1、控制泵2及补油泵3，并且主泵1、控制泵2及补油泵3扭矩逐一递减，本实施例中的驱动源7采用电机，也可以采用柴油机等。

控制泵2为一恒压变量柱塞泵，控制泵2出油口通过一控制油路11与主泵1变量机构的进油口相连接，控制泵2的进油口通过第一进油管路21与油箱10相通，控制油路11上设有一起安全作用的第一溢流阀51，控制泵2的泄油口与油箱10之间还设有一回油管22。补油泵3出油口通过一补油管14与主泵1的补油口相连接，进油口通过第二进油管路31与油箱10相通。

结合图7和图8所示，控制油路11上依次设有第一过滤器61、第一溢流阀51及电磁换向阀4，补油管14上依次设有第二过滤器62和第二溢流阀52，主泵1一侧外壁设有一阀块8，第二过滤器62和第二溢流阀52组装于阀块8上，控制泵2出油口设有一阀板9，电磁换向阀4及第一溢流阀1组装于阀板9上。

补油管14并联分成一用于向主泵补油的补油油管12及用于冲洗主泵1内部组件的冲洗油管13，对应地，主泵1上设有补油口和冲洗油口，并且，冲洗油管13上设有一节流阀15，而该节流阀15串接于阀块8和主泵1的冲洗油口之间。

见图5和图6所示，控制泵2的流量逐渐由0MPa到P微微下降，时间t以后则下降接近为零，功率则由压力0到压力P逐渐提供到N1，时间t以后则稳定在N2，N1与N2的之差即为节省的能量。正常工作状态下，第一溢流阀51出来的油接近为零。

由于控制泵采用恒压变量柱塞泵，在主泵的排量发生变化时，控制泵有流量输出。当主泵排量未发生变化时，由于第一溢流阀调节压力比控制泵的调节压力高1.5MPa，控制泵处于零排量状态，其流量输出接近零，第一溢流阀始终是关闭的。

根据：N＝(P×Q)/(60×0.85)，其中：N表示消耗的功率，P表示控制泵所调的压力，Q表示控制泵输出的流量。因此，驱动源消耗在控制泵的功率得以节省。节能达85％～88％之间。

Claims (5)

1.一种集成式轴向柱塞泵，包括

主泵(1)；

驱动源(7)，用于驱动前述的主泵；

控制泵(2)，出油口通过一控制油路(11)与前述主泵(1)的变量机构的控制油口相接，进油口设有一用于与外接油箱(10)相通的第一进油管路(21)；以及

补油泵(3)，出油口通过一补油管(14)与前述的主泵(1)的补油口相连接，进油口设有一用于与外接油箱(10)相通的第二进油管路(31)，

其特征在于所述的控制泵(2)为一恒压变量柱塞泵，该恒压变量柱塞泵的泄油口设有一用于与外接的油箱(10)相通的回油管。

2.根据权利要求1所述的集成式轴向柱塞泵，其特征在于所述的驱动源(7)依次同轴驱动所述的主泵(1)、控制泵(2)及补油泵(3)，并且所述的主泵(1)、控制泵(2)及补油泵(3)扭矩逐一递减。

3.根据权利要求1或2所述的集成式轴向柱塞泵，其特征在于所述的控制油路(11)上设有一起安全作用的第一溢流阀(51)。

4.根据权利要求3所述的集成式轴向柱塞泵，其特征在于所述的控制油路(11)上依次设有第一过滤器(61)、所述的第一溢流阀(51)及电磁换向阀(4)，所述的补油管(14)上依次设有第二过滤器(62)和第二溢流阀(52)，

所述的主泵(1)一侧外壁设有一阀块(8)，而前述的第二过滤器(62)和第二溢流阀(52)组装于前述的阀块(8)上，

所述的控制泵(2)出油口设有一阀板(9)，而前述的电磁换向阀(4)及第一溢流阀(1)组装于前述的阀板(9)上。

5.根据权利要求4所述的集成式轴向柱塞泵，其特征在于所述的补油管(14)并联分成一用于向主泵补油的补油油管(12)及用于冲洗主泵内部组件的冲洗油管(13)，对应地，所述的主泵(1)上设有补油口和冲洗油口，并且，所述的冲洗油管(13)上设有一节流阀(15)，而该节流阀(15)串接于所述的阀块(8)和主泵(1)的冲洗油口之间。

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