CN102135082A - 双斜盘液压电机柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双斜盘液压电机柱塞泵，包括外壳、定子、转子、缸体、多个柱塞、两斜盘组件和配流装置，其中缸体左右两侧各设置有多个与柱塞腔相通的吸排油口，配流装置与缸体间隙配合，在转子主轴带动缸体的转动中，斜盘组件使柱塞在柱塞腔中作往复直线运动，配流装置与缸体的吸排油口周期性的连通，实现电机柱塞泵的配流，配流装置不随主轴而转动，所述配流装置为配流轴。本发明采用的配流装置有效简化了泵整体结构，减少了泵的闭死容积，提高了电机柱塞泵的容积效率，与现有的阀配流柱塞泵相比，使得泵腔体内工作介质出入口处过流量不再受到阀口大小的限制，流通更顺畅，且没有了阀配流所带来的阀口开闭滞后现象。

Description

双斜盘液压电机柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压电机柱塞泵，尤其涉及一种双斜盘液压电机柱塞泵。

背景技术

液压电机柱塞泵是一种新型结构的液压动力单元，其将驱动电机、轴向柱塞泵两个独立的原件从结构上集成为一体，具有结构紧凑、效率高、冷却方便以及没有外泄漏等优点。

华中科技大学朱碧海等人申请的“双斜盘阀配流轴向柱塞式水液压屏蔽泵”(专利号201020105314.5)，基于液压电机柱塞泵的构思，将双斜盘轴向柱塞泵集成于电机转子内部，定子绕组浸泡在屏蔽套腔内的绝缘油中，其工作介质为海(淡)水。该双斜盘阀配流轴向柱塞式水液压屏蔽泵的配流装置采用在缸体上对应设置的以陶瓷球为阀芯的吸入阀和压出阀。

但是由于其采用陶瓷球为阀芯的阀配流方式使得泵缸体内的闭死容积过大，降低了泵的容积效率，同时导致该泵腔体内工作介质出入口处过流量偏小，且阀口的频繁开闭致使陶瓷球频繁撞击易产生噪声。

发明内容

本发明针对现有的双斜盘液压电机柱塞泵存在的问题，提供了一种采用特定配流装置的双斜盘液压电机柱塞泵。

本发明提供了一种双斜盘液压电机柱塞泵，包括转子、缸体、多个柱塞、斜盘组件和配流装置，其中转子与缸体为一体结构，缸体两侧分别对称分布有多个柱塞，每个柱塞均与斜盘组件连接，缸体内部设置有多个柱塞腔以及与柱塞腔相通的多个吸排油口，在所述转子带动缸体的转动中，所述斜盘组件使柱塞在柱塞腔中作往复直线运动，配流装置与缸体的吸排油口周期性的连通，实现电机柱塞泵的配流，其特征在于，所述配流装置与缸体间隙配合，在所述转子的转动过程中，配流装置不随转子而转动。

进一步的，所述缸体具有轴向中心孔，所述配流装置为配流轴，配流轴设置在缸体的轴向中心孔中。

进一步的，所述的轴向中心孔为一个，所述配流轴为第一配流轴，第一配流轴为圆筒形，其内部设置有一隔板，隔板两侧互不相通，隔板两侧的圆筒筒壁上各设置有两个配流槽，其中一个配流槽能够通过进油端的吸排油口与柱塞腔相通，另一个配流槽能够通过出油端的吸排油口与柱塞腔相通。

进一步的，每个配流槽的两侧均设置有均压槽，配流槽与均压槽通过第一配流轴上的流道相通。

进一步的，所述第一配流轴的出油端有一圆台凸起，圆台凸起通过密封圈、周向定位销与轴承盖连接，其中圆台凸起与轴承盖的配合面为球面。

进一步的，所述缸体具有两个互不相通的轴向中心孔，所述配流轴为第二配流轴，第二配流轴为圆筒形，圆筒一端固连有一具有单个腰形孔的盘面，圆筒与腰形孔相通，腰形孔能够通过缸体的吸排油口与柱塞腔相通，两个相同的第二配流轴盘面相对的置于缸体的两个轴向中心孔内。

进一步的，进油口端第二配流轴的腰形孔与进油口端斜盘的厚端位于缸体轴向中心线的同一侧，出油口端第二配流轴的腰形孔与出油口端斜盘的薄端位于缸体轴向中心线的同一侧。

进一步的，所述第二配流轴圆筒段的轴心线与盘面的轴心线偏离。

与现有的双斜盘液压电机柱塞泵相比，本发明具有以下突出优点：

1.本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵采用的配流装置有效简化了泵整体结构，减少了泵的闭死容积，提高了电机柱塞泵的容积效率。

2.本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵采用的配流装置省掉了阀配流柱塞泵中的吸入阀和压出阀，使得泵腔体内工作介质出入口处过流量不再受到阀口大小的限制，流通更顺畅，且没有了阀配流所带来的阀口开闭滞后现象。

3.本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵采用的配流装置减小了工作介质在泵腔体内的流通阻力，减轻了柱塞泵缸体负载压力，清除了阀开启和关闭时带来的机械冲击噪声和流体冲击噪声。

4.本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵采用的配流装置，相比于实现配流的普通的单个配流盘而言，其对称的两个配流轴设置使得泵缸体受力得到平衡，有效降低了泵缸体的负载压力。

附图说明

图1轴配流双斜盘液压电机柱塞泵主视图

图2配流轴三视图

图3配流轴右侧配合结构图

图4盘-盘配流双斜盘液压电机柱塞泵主视图

图5配流盘结构图

图中各标号含义：1-外壳2-定子铁心3-绕组4-鼠笼转子5-定位销6-成对圆柱滚子轴承7-缸体8-中心球铰9-斜盘10-滑靴11-回程盘12-第一端盖13-回程弹簧件14-柱塞15-配流轴16-第二端盖17-轴承压板18-轴承间隙调节螺钉19-周向定位销20-斯特封密封圈21-轴承盖22-出油口外壳盖23-定子固定套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵如图1所示，外壳1内安装有定子铁心2，定子铁心2内嵌有绕组3，定子固定套23装置于外壳1内对定子铁心2进行轴向限制，防止定子铁心2轴向移动。鼠笼转子4位于定子铁心2内部，鼠笼转子4与缸体7通过焊接联接在一起转动。缸体7是一轴对称结构，其轴向开有中心孔，其轴向中心线作为鼠笼转子4的中心转轴，缸体7由成对圆柱滚子轴承6分别支承在第一端盖12和第二端盖16上，进油端圆柱滚子轴承6由缸体7和第一端盖12顶住轴承内圈和外圈实现轴向定位，出油端圆柱滚子轴承内圈由缸体7顶住，其外圈由轴承压板17压住，并通过轴承间隙调节螺钉18进行轴承外圈和轴承压板17间的间隙调节。第一端盖12上开有进油口，第二端盖16上开有出油口。缸体7两侧分别对称分布有多个柱塞14，每两个对称的柱塞14构成一个柱塞对，其中柱塞14可以为22个，即11个柱塞对，但本发明对柱塞个数不进行限制。缸体7内部设置有多个柱塞腔，柱塞14可在柱塞腔内做往复直线运动，缸体7内部还设置有与柱塞腔相通的多个吸排油口，每个柱塞14通过滑靴10、回程盘11和球铰8与斜盘9贴合，球铰8在回程弹簧件13的作用力下顶住回程盘11，斜盘9由定位销5进行周向定位，防止斜盘周向转动。

本发明所述的第一配流轴15设置在缸体7的轴向中心孔中且与缸体7间隙配合，缸体7的轴向中心孔为一通孔，第一配流轴15的两端分别为进油端和出油端，进油端与第一端盖12上的进油口靠近，出油端与第二端盖16上的出油口靠近，第一配流轴15的出油端通过斯特封密封圈20和周向定位销19与轴承盖21连接，周向定位销19限定第一配流轴15的周向旋转，出油口外壳盖22压紧第一配流轴15对其进行轴向定位。

如图2所示，所述第一配流轴15为一圆筒状，其内部设置有一隔板，隔板两侧互不相通，隔板两侧的圆筒筒壁上各设置有两个配流槽，其中一个配流槽能够通过进油端的吸排油口与柱塞腔相通，另一个配流槽可通过出油端的吸排油口与柱塞腔相通。同时在配流槽的两侧均设置有均压槽，配流槽与均压槽通过第一配流轴15上的流道相通，实现第一配流轴15在配流过程中的压力平衡。在所述转子主轴的转动过程中，第一配流轴15的四个配流槽分别与缸体7的吸排油口周期性的连通，实现配流。

如图3所示，第一配流轴15的出油端为一圆台凸起，圆台凸起的作用为实现第一配流轴15的轴向和周向定位，圆台与轴承盖21的配合面为球面，这种结构在周向定位销19限定第一配流轴15旋转的同时保证了轴端不会承受更多的切向力，这使得第一配流轴15的结构更稳定可靠。

对于采用第一配流轴15的双斜盘液压电机柱塞泵，其工作过程如下：当电机绕组3接通电源时，电机绕组3产生的旋转磁场在鼠笼转子4上产生电磁转矩，通过焊接联接的缸体7和鼠笼转子4一起旋转，缸体带动柱塞14作旋转运动，在球铰8、回程盘11的作用下，柱塞14在缸体7的柱塞腔中作往复直线运动。由于第一配流轴15上的配流槽和缸体7中的吸排油口周期性的接通，电机柱塞泵通过柱塞对的往复直线运动将吸油端的液压油透过第一配流轴15隔板一侧的配流槽吸入柱塞腔，并从柱塞腔压至第一配流轴15隔板另一侧的配流槽，完成电机泵柱塞的吸油和压油过程，形成有一定压力的液压油，提供给后续的液压设备。

本发明所述的配流轴还可以采用其他结构，图4所示为采用第二配流轴的双斜盘液压电机柱塞泵，其整体结构与图1所示的基本相同，不同之处在于，缸体7b的轴向中心孔不打穿，中心部位为实心，即缸体7b两端各有一个轴向中心孔，两个轴向中心孔均为盲孔，两孔互不相通。

如图5所示，第二配流轴为圆筒形，其一端部连接有一具有单个腰形孔的盘面，圆筒与腰形孔相通，腰形孔能够通过缸体7b的吸排油口与柱塞腔相通。这样的结构能实现工作介质从腰形孔进入圆筒或者从圆筒透过腰形孔进入泵体内的流通过程。同时圆筒的轴心线与盘面的轴心线偏离，如此设计能通过外侧端盖实现对第二配流轴的周向固定。

两个相同的第二配流轴的盘面相对，装配于缸体两端的两个轴向中心孔内，第二配流轴的周向与缸体7b的中心孔为间隙配合，盘面与缸体7b中心部位也为间隙配合。进油口端第二配流轴25b的腰形孔与进油口端斜盘的厚端位于缸体轴向中心线的同一侧，出油口端第二配流轴26b的腰形孔与出油口端斜盘的薄端位于缸体轴向中心线的同一侧。两个第二配流轴的圆筒段外侧分别由端盖24b、27b通过弹簧28b压住进行固定。

对于采用第二配流轴的双斜盘液压电机柱塞泵，其工作过程如下：电机柱塞泵运转时，缸体7b旋转，而进油口端第二配流轴25b和出油口端第二配流轴26b保持不动，柱塞14在缸体7b的柱塞腔中作往复直线运动。当柱塞对往外运动时，缸体7b进油口端的吸排油口与进油口端第二配流轴25b上的腰形孔连通，靠近出油口端的吸排油口与出油口端第二配流轴26b上的腰形孔断开，柱塞腔体积扩大，柱塞对将液压油从进油口吸入缸体7b完成吸油过程。当柱塞对往里运动时，缸体7b进油口端的吸排油口与进油口端第二配流轴25b上的腰形孔断开，出油口端的吸排油口与出油口端第二配流轴26b上的腰形孔连通，柱塞腔体积缩小，柱塞对将液压油从缸体7b压出完成排油过程。

本发明所述的双斜盘液压电机柱塞泵中采用的工作介质，不局限于上述的液压油，可以是水或者其他液压装置采用的介质。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种双斜盘液压电机柱塞泵，包括转子、缸体、多个柱塞、斜盘组件和配流装置，其中转子与缸体为一体结构，缸体两侧分别对称分布有多个柱塞，每个柱塞均与斜盘组件连接，缸体内部设置有多个柱塞腔以及与柱塞腔相通的多个吸排油口，在所述转子带动缸体的转动中，所述斜盘组件使柱塞在柱塞腔中作往复直线运动，配流装置与缸体的吸排油口周期性的连通，实现电机柱塞泵的配流，其特征在于，所述配流装置与缸体间隙配合，在所述转子的转动过程中，配流装置不随转子而转动。

2. 根据权利要求1所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，所述缸体具有轴向中心孔，所述配流装置为配流轴，配流轴设置在缸体的轴向中心孔中。

3.根据权利要求2所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，所述的轴向中心孔为一个，所述配流轴为第一配流轴，第一配流轴为圆筒形，其内部设置有一隔板，隔板两侧互不相通，隔板两侧的圆筒筒壁上各设置有两个配流槽，其中一个配流槽能够通过进油端的吸排油口与柱塞腔相通，另一个配流槽能够通过出油端的吸排油口与柱塞腔相通。

4. 根据权利要求3所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，每个配流槽的两侧均设置有均压槽，配流槽与均压槽通过第一配流轴上的流道相通。

5. 根据权利要求3所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，所述第一配流轴的出油端有一圆台凸起，圆台凸起通过密封圈、周向定位销与轴承盖连接，其中圆台凸起与轴承盖的配合面为球面。

6. 根据权利要求2所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，所述缸体具有两个互不相通的轴向中心孔，所述配流轴为第二配流轴，第二配流轴为圆筒形，圆筒一端固连有一具有单个腰形孔的盘面，圆筒与腰形孔相通，腰形孔能够通过缸体的吸排油口与柱塞腔相通，两个相同的第二配流轴盘面相对的置于缸体的两个轴向中心孔内。

7. 根据权利要求6所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，进油口端第二配流轴的腰形孔与进油口端斜盘的厚端位于缸体轴向中心线的同一侧，出油口端第二配流轴的腰形孔与出油口端斜盘的薄端位于缸体轴向中心线的同一侧。

8. 根据权利要求6所述的双斜盘液压电机柱塞泵，其特征在于，所述第二配流轴圆筒段的轴心线与盘面的轴心线偏离。

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