CN102162434A - 双缸柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双缸柱塞泵，包括第一缸体、第二缸体和分别与第一、第二缸体对应的配流盘，第一缸体的轴线与第二缸体的轴线相交于第一、第二缸体之外且构成第一夹角，第一夹角的角平分面为第二平面；第一缸体上具有第一缸孔，第二缸体上具有与第一缸孔对应的第二缸孔，相对应的第一缸孔与第二缸孔的中心线的交点均位于第二平面上，第一、第二缸体通过柱塞组件传动连接，柱塞组件包括滑动插装于对应的第一、第二缸孔中的两柱塞，两柱塞相邻的一端伸出各自所在的缸孔且通过一个用于在两缸体的转动过程中使该两柱塞于各自所在的缸孔中做伸缩运动的连接件传动连接；本发明的双缸柱塞泵解决了现有的轴向柱塞泵的流量小、效率低的问题。

Description

双缸柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压驱动装置，尤其是一种双缸柱塞泵。

背景技术

目前，市场上可见的液压油泵主要有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。一般来说，齿轮泵的自吸能力好，抗污染能力强，结构简单，但是其啮合齿面的接触比功很大；叶片泵具有寿命长、噪音低、流量均匀及体积小等优点，但对介质的污染较为敏感，又因叶片甩出力、吸入速度和磨损等因素的影响，其转速受到限制且密封效果较差；柱塞泵则因为其结构紧凑、重量轻、工作压力高等特点得到了广泛的应用。目前市场上应用最为广泛的柱塞泵主要有斜轴式和斜盘式两种。斜盘式柱塞泵大都包括外泵体、传动轴、配流盘、缸体、斜盘和滑靴，其中所述缸体止旋装配于所述传动轴上，传动轴用于将所述缸体与驱动装置传动连接，柱塞以其一端滑动插装于缸体的缸孔中，柱塞另一端具有球头，滑靴设置于所述斜盘靠近缸体的一侧上，滑靴上具有与柱塞上的球头对应的球窝，柱塞通过其球头与对应的球窝配合从而与斜盘连接，所述球头与球窝配合形成万向节，缸体与配流盘通过弹簧顶紧配合；工作时，驱动装置通过传动轴带动缸体转动，由于斜盘的盘面相对于缸体端面是倾斜的，所以柱塞在对应缸孔中做往复运动，由配流盘配液，配流盘上具有两个圆弧形的通孔，两圆弧形通孔由隔墙隔开，分别与泵的进油口、出油口连通，缸体转动的过程中柱塞从油泵的进油口处吸入传输介质，从油泵的出油口输出高压液体。斜轴式柱塞泵与斜盘式柱塞泵的区别仅在于所述斜盘是装配于所述传动轴上，传动轴与缸体的轴线之间具有夹角，工作时传动轴带动斜盘运动，从而实现柱塞在对应缸孔中的伸缩运动，进而完成抽、排油过程；轴向柱塞泵以其效率高、径向尺寸小、结构紧凑、体积小、重量轻等优点而广泛应用于机床、冶金、锻压、矿山起重机的液压传动系统中，特别广泛的应用于大功率的液压传动系统中；但是，我们不难看出，不论是斜轴式柱塞泵还是斜盘式柱塞泵，其柱塞与滑靴的连接处形成的万向节的运动轨迹均为椭圆形，其运行不平稳，具体的说，即当所述万向节运动至所述其椭圆形轨迹的长轴的两端时，万向节处受到的阻力急剧增加，因此在实际生产中，柱塞与滑靴的接触部，即万向节处往往成为薄弱环节，极易损坏，严重制约着轴向柱塞泵的使用寿命;另外，由于是一个驱动装置只带动一个缸体旋转来与柱塞配合完成抽油动作，因此现有轴向柱塞泵的流量较小，效率有限，这使得现有的轴向柱塞泵在一些空间较小且所需流量较大的场合不能适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双缸柱塞泵，以解决现有轴向柱塞泵的流量小的问题。

为了解决上述问题，本发明的双缸柱塞泵采用以下技术方案：双缸柱塞泵，包括第一缸体和第二缸体，所述第一缸体的轴线与第二缸体的轴线相交于第一、第二缸体之外且构成第一夹角，第一、第二缸体的轴线共同所在的平面为第一平面；所述第一夹角的角平分面为第二平面；第一缸体上具有沿其轴线方向延伸的第一缸孔，第二缸体上具有与所述第一缸孔对应的第二缸孔，各第一缸孔与对应的第二缸孔的中心线均相交于第二平面，第一、第二缸体通过柱塞组件传动连接，所述柱塞组件包括两柱塞，所述两柱塞相邻的一端连接，两柱塞各自的另一端分别滑动插装于对应的第一、第二缸孔中。

所述双缸柱塞泵还包括第一外泵体和第二外泵体，所述第一缸体上同轴止旋装配有用于与驱动装置传动连接的传动轴，第一缸体通过所述传动轴转动装配于第一外泵体上，所述第二缸体同轴装配有转轴，第二缸体通过所述转轴转动装配于所述第二外泵体上。

所述的转轴与所述的第二缸体止旋配合，转轴转动装配于第二外泵体上，所述传动轴与转轴的对应端通过换向机构同步传动连接。

所述柱塞组件的两柱塞相邻的一端通过销轴铰接或通过球头万向节连接，所述各销轴的轴线与所述第一平面垂直。

所述第一缸体远离所述第一外泵体的一端和第二缸体远离所述第二外泵体的一端均转动装配有连接杆，两连接杆分别沿第一、第二缸体的轴线与第一、第二缸体活动配合，所述两连接杆相邻的一端通过铰接轴铰接，所述铰接轴的轴线与所述第一平面垂直，所述第二缸体转动装配于转轴上，两连接杆分别与第一、第二缸体之间顶装有支撑弹簧；第一外泵体靠近第一缸体的一侧固定装配有固定配流盘，第二外泵体靠近第二缸体的一侧止旋装配有活动配流盘，活动配流盘装配于转轴上且绕所述铰接轴与第二外泵体活动配合，第二外泵体靠近活动配流盘的一侧与配流盘的对应端面滑动密封配合。

所述双缸柱塞泵还包括泵罩，所述泵罩罩设于所述第一、第二缸体及柱塞组件的外部并与所述的第一、第二外泵体对应固定密封配合。

所述泵罩靠近所述第二外泵体的一端于周向上设置有用于将所述活动配流盘顶紧定位的顶紧丝杆。

所述的泵罩上具有放油孔。

所述柱塞组件的两柱塞相邻的一端通过一角形连接件连接，所述角形连接件具有分别与两柱塞连接的接头，所述两接头之间具有夹角，两接头之间的夹角与所述第一夹角相等。

所述的柱塞组件的个数为奇数。

由于本发明的双缸柱塞泵具有所述第一、第二缸体，且所述第一、第二缸体的轴线之间具有所述第一夹角，所述的两缸体通过对应的柱塞组件传动连接，柱塞组件的两柱塞分别滑动插装于两缸体对应的缸孔中，因此当驱动第一、第二缸体中的一个时，另一个缸体随之转动，由于第一夹角的存在，两缸体上对应的缸孔之间的距离不断变化，随着两缸体相应的缸孔之间的距离的不断变化，柱塞组件的两柱塞在对应的缸孔中做活塞运动，从而完成抽、排油动作；可见，本发明的双缸柱塞泵在工作时完全可通过一个驱动带动两缸体同时做功，大大的增加了其流量，提高了工作效率，解决了现有的轴向柱塞泵的流量小、效率低的问题。

附图说明

图1是本发明的双缸柱塞泵的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图1中去除泵罩后的结构示意图；

图5是图2中第一缸体的结构示意图；

图6是图5的左视图；

图7是图5的右视图；

图8是图5的立体图；

图9是图2中柱塞组件的结构示意图；

图10是图2中配流盘的结构示意图；

图11是图2中第一外泵体的结构示意图；

图12是图11的B-B剖视图；

图13是图11的立体图；

图14是图2中第二外泵体的结构示意图；

图15是图14中的立体图；

图16是图1中泵罩的结构示意图；

图17是本发明的双缸柱塞泵的实施例2的结构示意图；

图18是本发明的双缸柱塞泵的实施例3的结构示意图；

图19是图18的右视图；

图20是图19的C-C剖视图；

图21是图20中的活动配流盘的结构示意图；

图22是图21的后视图；

图23是图20中的活动配流盘的立体图；

图24是图20中的第二外泵体的结构示意图；

图25是本发明的双缸柱塞泵的实施例4的结构示意图；

图26是本发明的双缸柱塞泵的实施例5的结构示意图。

具体实施方式

本发明的双缸柱塞泵的实施例1，如图1-16所示，具有第一缸体101及第二缸体102，第一缸体101的轴线与第二缸体102的轴线在第一、第二缸体之外相交并构成第一夹角103 （见图3），第一夹角为90度；第一、第二缸体的轴线即为所述第一夹角103的边，同时所述两轴线确定一平面，即所述两轴线在同一个平面上，所述平面为第一平面；第一缸体101与第二缸体102的结构相同且均为市购品；第一缸体101上沿圆周方向均布有第一缸孔104，第一缸孔104沿第一缸体101的轴线方向延伸，第二缸体102上具有与第一缸孔104对应的第二缸孔，第二缸孔同样沿圆周方向均布于第二缸体102上，第一缸孔104与对应的第二缸孔的中心线相交于第二平面，即第一夹角的角平分面，所述第二平面包含第一夹角103的角平分线（即第一夹角103的角平分线在第二平面上）且与第一平面垂直，第一缸体101与第二缸体102通过一组（9个）柱塞组件105传动连接；各柱塞组件105均包括两端的柱塞106及两柱塞106之间的连接件，所述连接件采用角形连接件107，各柱塞组件105的两柱塞中的一个滑动插装于第一缸体101的一个第一缸孔中，另一个滑动插装于第二缸体102与该第一缸孔对应的第二缸孔中；柱塞组件105的两柱塞在第一、第二缸体的转动过程中分别在对应缸体的缸孔做活塞运动；第一缸体101沿轴线（同轴）止旋装配有传动轴108，传动轴108用于将第一缸体101与驱动装置传动连接；第二缸体102沿轴线止旋装配有转轴109，第一缸体101通过传动轴108转动装配于第一外泵体110上，第一外泵体110具有轴承座111，轴承座111的端面上具有法兰连接孔112，轴承座111的外周面上还具有法兰盘113，法兰盘113用于将本实施例的双缸柱塞泵整体固定于使用设备上，轴承座111的内孔中从内端（靠近第一缸体101的一端）至外端依次设置有配流盘114、内弹性挡圈115、第一轴承116、轴承隔套117、第二轴承118、油封119、透盖120及外弹性挡圈121；轴承座111的外周还分别具有进油孔122和出油孔123，配流盘114（市购品）上具有互相隔开的两圆弧形长孔，两长孔中的一个为抽油孔124，另一个为注油孔125，抽油孔124与进油孔122导通连接，注油孔125与出油孔123导通连接；各第一缸孔104靠进第一外泵体110的一端具有缩口结构（现有技术，不再赘述）；第二缸体102通过转轴109转动装配于第二外泵体126上，第二外泵体126与第一外泵体110的区别仅在于第一外泵体110远离配流盘114的一侧为透盖120，透盖120上具有用于供传动轴108通过的通孔，而第二外泵体126远离对应配流盘的一侧通过一闷盖127密封；传动轴和转轴各自互相靠近的一端均设置有弹性卡簧150，弹性卡簧150一方面用于防止第一、第二缸体从传动轴、转轴上脱落，另一方面用于将两缸体压紧于对应的配流盘上，第一、第二缸体及柱塞组件105的外部罩设有泵罩128，泵罩128的形状与上述各部件配合后形成的整体的形状适配，泵罩128的两端分别具有与第一、第二外泵体上的法兰连接孔对应的螺纹孔129，泵罩128与第一、第二外泵体126通过螺钉连接并压装有密封圈130。本实施例的双缸柱塞泵工作时，将传动轴108与驱动装置连接，通过驱动装置驱动第一缸体101做旋转运动，第一缸体101转动过程中通过柱塞组件105带动第二缸体102转动，对应的第一缸孔与第二缸孔之间的距离在第一、第二缸体的转动过程中不断变化，因此各柱塞组件105的柱塞106在对应的缸孔中做活塞运动，以此在对应配流盘的配合下来实现抽油和泵油的过程。该实施例中，所述的第一夹角103的角度数值在大于零度小于18度的范围内皆可；所述的柱塞组件105为一个以上皆可，以5-9之间的奇数个为最优；还可以将传动轴108与转轴109的对应端通过换向机构同步传动连接，所述换向机构可以采用锥齿轮或涡轮蜗杆装置，还可以在使用时将转轴与传动轴均与对应驱动装置同步传动连接；所述转轴109还可以转动装配于所述第二缸体102上，此种情况下将转轴109止旋装配于第二外泵体126上；所述各柱塞组件105的柱塞106还可以通过轴承转动装配于角形连接件107上；还可以在泵罩128上开设放油孔，用以将从柱塞组件105与对应缸体配合处的漏出的积油放出；所述的各外泵体均为市购品，使用时均可另外配置；所述柱塞组件105的两柱塞的邻端的连接件还可以是球头万向节，值得注意的是，此处虽然柱塞组件105的两柱塞是采用万向节连接，但是万向节在泵运转时的运动轨迹是正圆形，受力平稳，仍然解决了传统轴向柱塞泵的万向节的受力不均、易损坏的问题；当然，在其它实施例中，柱塞组件的两柱塞之间的连接件还可以是铰接头，即柱塞组件的两柱塞以铰接的方式连接。

本发明的双缸柱塞泵的实施例2，如图17所示，本实施例与实施例1的区别仅在于，所述第一、第二缸体的轴线的夹角，即第一夹角103的角度为120°。

本发明的实施例3，如图18-24所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述第一缸体101远离第一外泵体110的一端和第二缸体102远离第二外泵体126的一端均通过滑动轴承132转动装配有连接杆，其中转动装配于第一缸体101上的连接杆为第一连接杆133，装配于第二缸体102上的连接杆为第二连接杆134，第一连接杆133沿第一缸体101的轴线方向与第一缸体101活动配合，第二连接杆134沿第二缸体102的轴线方向与第二缸体102活动配合；第一、第二连接杆相邻的一端通过铰接轴135铰接，铰接轴135的轴线与所述第一平面垂直，柱塞组件105的两柱塞的邻端通过销轴136铰接，销轴136的轴线与铰接轴135的轴线平行；第一、第二连接杆各自远离二者连接端的另一端对应与第一、第二缸体之间顶装有支撑弹簧137，支撑弹簧137用于顶紧第一、第二缸体，以使得两缸体与对应的配流盘紧贴配合，第二外泵体126的内侧面为以铰接轴135的轴线为中心线的弧面，装配于第二缸体102上的配流盘为活动配流盘138，活动配流盘138靠近第二外泵体126的一侧具有弧面，活动配流盘138通过其弧面一方面可与第二外泵体126的内壁面密封配合，另一方面可以以铰接轴135的轴线为转动轴线与第二外泵体126之间活动配合，活动配流盘138上具有中心孔139并通过其中心孔139套设于转轴109上，第二外泵体126的内侧面上具有用于与转轴109导向配合的导向孔140，导向孔140的导向方向与转轴109靠近第二外泵体126的一端绕铰接轴135的活动方向相同，泵罩128内具有用于供第二缸体102绕铰接轴135活动的空间及用于通过顶压活动配流盘来对第活动配流盘进行限位的顶紧丝杆141。本实施例中，所述的转轴可绕铰接轴的轴线转动，从而带动第二缸体相应的移动，改变第一、第二缸体之间的夹角，进而改变第一、第二缸体上对应的两缸孔之间的距离，改变柱塞组件的两柱塞在对应缸孔中的活动行程，最终达到调节本发明的双缸柱塞泵的流量的目的；其中所述支撑弹簧在改变第一夹角时还起到补偿传动轴和转轴之间的相对位移量的作用。本实施例中，所述的柱塞组件的两柱塞的邻端还可以通过球头万向节连接；所述的支撑弹簧还可以采用气弹簧或液压弹簧。

本发明的双缸柱塞泵的实施例4，如图25所示，本实施例与实施例3的区别仅在于，所述的第二外泵体126上没有弧面及导向孔结构，第一、第二缸体的轴线之间的夹角（第一夹角）为120°，本实施例的双缸柱塞泵的流量不可调节。

本发明的双缸柱塞泵的实施例4，如图26所示，本实施例与实施例3的区别仅在于，所述柱塞组件的两柱塞之间及第一、第二连接杆之间通过球头万向节131连接。

本发明的双缸柱塞泵在使用时还可通过向缸体的缸孔中供液来驱动柱塞组件活动，从而驱动传动轴和转轴转动，此种情况下，本发明的双缸柱塞泵作为液压马达使用；另外，本发明的双缸柱塞泵还可用作冰箱的压缩机，由于本发明的双缸柱塞泵部具有现有冰箱压缩机的铰链结构，因此可大大的减小工作时的震动及噪音，大大的改善冰箱的工作性能；本发明的双缸柱塞泵还可以作为气泵来使用。

Claims (10)

1.双缸柱塞泵，包括第一缸体、第二缸体和分别与所述第一、第二缸体对应的配流盘，其特征在于：所述第一缸体的轴线与第二缸体的轴线相交于第一、第二缸体之外且构成第一夹角，第一、第二缸体的轴线共同所在的平面为第一平面；所述第一夹角的角平分面为第二平面；第一缸体上具有沿其旋转轴线方向延伸的第一缸孔，第二缸体上具有与所述第一缸孔一一对应的第二缸孔，所述相对应的第一缸孔与第二缸孔的中心线的交点均位于第二平面上，第一、第二缸体通过柱塞组件传动连接，所述柱塞组件包括滑动插装于对应的第一、第二缸孔中的两柱塞，所述两柱塞相邻的一端伸出各自所在的缸孔，两柱塞伸出对应缸孔的一端通过一个用于在两缸体的转动过程中使该两柱塞于各自所在的缸孔中做伸缩运动的连接件传动连接。

2.根据权利要求1所述的双缸柱塞泵，其特征在于：还包括第一外泵体和第二外泵体，所述第一缸体上同轴止旋装配有用于与驱动装置传动连接的传动轴，第一缸体通过所述传动轴转动装配于第一外泵体上，所述第二缸体同轴装配有转轴，第二缸体通过所述转轴转动装配于所述第二外泵体上。

3.根据权利要求2所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述的转轴与所述的第二缸体止旋配合，转轴转动装配于第二外泵体上，所述传动轴与转轴的对应端通过换向机构同步传动连接。

4.根据权利要求2所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述柱塞组件的两柱塞相邻的一端通过销轴铰接或通过球头万向节连接，所述各销轴的轴线与所述第一平面垂直。

5.根据权利要求4所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述第一缸体远离所述第一外泵体的一端和第二缸体远离所述第二外泵体的一端均转动装配有连接杆，两连接杆分别沿第一、第二缸体的轴线与第一、第二缸体活动配合，所述两连接杆相邻的一端通过铰接轴铰接，所述铰接轴的轴线与所述第一平面垂直，所述第二缸体转动装配于转轴上，两连接杆分别与第一、第二缸体之间顶装有支撑弹簧；第一外泵体靠近第一缸体的一侧固定装配有固定配流盘，第二外泵体靠近第二缸体的一侧止旋装配有活动配流盘，活动配流盘装配于转轴上且绕所述铰接轴与第二外泵体活动配合，第二外泵体靠近活动配流盘的一侧与配流盘的对应端面滑动密封配合。

6.根据权利要求5所述的双缸柱塞泵，其特征在于：还包括泵罩，所述泵罩罩设于所述第一、第二缸体及柱塞组件的外部并与所述的第一、第二外泵体对应固定密封配合。

7.根据权利要求6所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述泵罩靠近所述第二外泵体的一端于周向上设置有用于将所述活动配流盘顶紧定位的顶紧丝杆。

8.根据权利要求6所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述的泵罩上具有放油孔。

9.根据权利要求1所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述柱塞组件的两柱塞相邻的一端通过一角形连接件连接，所述角形连接件具有分别与两柱塞连接的接头，所述两接头之间具有夹角，两接头之间的夹角与所述第一夹角相等。

10.根据权利要求1所述的双缸柱塞泵，其特征在于：所述的柱塞组件的个数为奇数。

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