CN103670989A - 对置活塞泵 - Google Patents

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李华
童春
姚进
李超
曹修全
赵益
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本发明涉及活塞泵，特别是应用于工程机械的对置活塞泵，包括支承座、曲轴、第一连杆组、第二连杆组、第一缸体和第二缸体；曲轴两端由支承座支承；第一缸体和第二缸体对置于曲轴两侧，并且都设置有缸体壳、进出油孔和在缸体壳内往复运动的内外活塞；第一缸体对应第一连杆组，第二缸体对应第二连杆组；两连杆组都包括内连杆和外连杆，内连杆一端与内活塞铰接，另一端与曲轴轴颈铰接，外连杆一端与外活塞铰接，另一端与曲轴轴颈铰接；与内连杆铰接的曲轴轴颈和与外连杆铰接的曲轴轴颈向相反方向偏离曲轴旋转中心。本发明提出的对置活塞泵排量大、效率高、压力大、结构简单紧凑。

Description

对置活塞泵
技术领域
本发明涉及活塞泵，特别是应用于工程机械的对置活塞泵。
背景技术
由于工程机械工作条件恶劣、负载重、变速范围大、多系统动作等特点，因此具有压力高、转速高、体积小和变量控制方便等优点的轴向柱塞泵在工程机械中得到了广泛应用。但轴向柱塞泵仍然存在以下问题：轴向柱塞泵通过调整斜盘倾角来控制泵的排量，倾角越大，排量就越大，但同时也会产生越大的径向分力，直接影响柱塞缸体强度、刚度；柱塞底部的弹簧限制柱塞回程运动，由此减小柱塞有效长度并且使柱塞空间没有得到充分利用；柱塞球头处的球铰润滑由柱塞中空结构与被铣掉一块的球头部位实现，加之滑靴上有阻尼小孔，这两处结构削弱了柱塞与斜盘间的密封性能，从而限制整个泵压力的提高；进出油由配流盘控制，泵的开启和关闭以及进出油切换时对配流盘产生瞬时加速度，影响配流盘受力，从而影响它的使用寿命。
 申请号为200820021336.6的中国专利公开了一种水平对置式高压柱塞泵，该泵传动轴上采用偏心轮结构，偏心轮与连杆联接，泵通过对置的柱塞往复运动进出液压油，在一个工作周期内一对对置柱塞实现两次出油和进油，每次的出油量由一个柱塞的行程大小决定，因而排量不大。
 申请号为201110305030.X的中国专利公开了一种水平对置双气缸真空泵，该泵通过凸轮推动活塞连杆实现活塞的往复运动，在一个工作周期内一对对置柱塞也是实现两次出油和进油，并且凸轮与活塞连杆是几何封闭，能承受的压力并不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述柱塞泵存在的技术不足，提供一种对置活塞泵，该泵排量大、效率高、压力大、结构简单紧凑。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明所述对置活塞泵，包括支承座（1）、曲轴（2）、第一连杆组（3）、第二连杆组（4）、第一缸体（5）和第二缸体（6）。所述曲轴（2）两端由支承座（1）支承；所述第一缸体（5）和第二缸体（6）对置于曲轴（2）两侧，构成一组对置缸体组；所述第一缸体（5）设置有缸体壳（51）、进油孔（54）、出油孔（55）和在缸体壳（51）内往复运动的内活塞（53）和外活塞（52）；所述第二缸体（6）设置有缸体壳（61）、进油孔（64）、出油孔（65）和在缸体壳（61）内往复运动的内活塞（63）和外活塞（62）；第一缸体（5）对应第一连杆组（3），第二缸体（6）对应第二连杆组（4）；所述第一连杆组（3）包括内连杆（32）和外连杆（31），内连杆（32）一端与内活塞（53）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（31）一端与外活塞（52）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接；所述第二连杆组（4）包括内连杆（42）和外连杆（41），内连杆（42）一端与内活塞（63）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（41）一端与外活塞（62）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接；所述与内连杆（32）、（42）铰接的曲轴（2）轴颈和与外连杆（31）、（41）铰接的曲轴（2）轴颈向相反方向偏离曲轴（2）旋转中心。这样的结构使得该组对置缸体一个处于进油状态时，另一个处于出油状态。
上述对置活塞泵方案中，所述对置缸体组为两组，在垂直于曲轴（2）平面上，沿曲轴（2）周向分布，相邻缸体间隔90度，两组对置缸体对应同一组曲轴（2）轴颈。此结构有利于增加活塞泵的排量，且减小排量波动。
上述对置活塞泵方案中，所述对置缸体组为两组，分别位于曲轴（2）轴向方向，构成上下两级对置缸体，上下级对置缸体中相同进出油状态的缸体位于曲轴（2）同侧，两级对置缸体组对应两级连杆组和两级曲轴轴颈。
上述对置活塞泵方案中，所述对置缸体组大于等于三组，在垂直于曲轴（2）平面上，沿曲轴（2）周向均匀分布，所有对置缸体组对应同一组曲轴轴颈。此结构有利于增加活塞泵的排量，且减小排量波动。
上述对置活塞泵方案中，所述对置缸体组大于等于三组，分布于曲轴（2）轴向方向，构成多级对置缸体组，每级对置缸体组中相同进出油状态的缸体位于曲轴（2）同侧，每一级对置缸体组对应一级连杆组和一级曲轴轴颈。更进一步，每级对置缸体组有至少两组对置的缸体组，同级对置缸体组中多组对置缸体组沿曲轴（2）周向均匀分布。
上述对置活塞泵方案中，所述进油孔和出油孔可设置在缸体壳上，也可设置在内活塞或外活塞上。
本发明的对置活塞泵可应用在工程机械领域，尤其是要求排量大、压力高的工程机械中。其特点在于采用对置缸体组，在一个缸体进油的同时，另一个缸体出油，保证了排量的连续性；一个缸体中有两个往复运动的活塞，两个活塞同时相向运动或者同时相背运动，缸体的排量由两个活塞的行程决定，相比单程活塞泵效率更高，排量更大；泵的进油和出油由曲轴控制，相比柱塞泵配流盘控制结构简单、紧凑；运动过程中，缸体最大径向分力由曲轴轴颈距曲轴旋转中心的距离和内连杆长度决定，适当选取这两个参数，可使缸体受到较小的径向分力，从而提高缸体的使用寿命；还可在曲轴周向方向增加相位差为90度的对置缸体组来减小排量波动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明另一种结构的俯视图，该种结构具有两组对置缸体，在垂直于曲轴平面上，沿曲轴周向分布，相邻缸体间隔90度，两组对置缸体对应同一组曲轴轴颈。
图3是本发明的另一种结构示意图，该种结构具有两组对置缸体，分别位于曲轴轴向方向，构成上下两级对置缸体组。
附图中，支承座1；曲轴2；第一连杆组3；外连杆31；内连杆32；第二连杆组4；外连杆41；内连杆42；第一缸体5；缸体壳51；外活塞52；内活塞53；进油孔54；出油孔55；第二缸体6；缸体壳61；外活塞62；内活塞63；进油孔64；出油孔65。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
 本例的对置活塞泵如图1所示，对置活塞泵包括支承座（1）、曲轴（2）、第一连杆组（3）、第二连杆组（4）、第一缸体（5）和第二缸体（6）。曲轴（2）两端由支承座（1）支承；第一缸体（5）和第二缸体（6）对置于曲轴（2）两侧，构成一组对置缸体组；第一缸体（5）设置有缸体壳（51）、进油孔（54）、出油孔（55）和在缸体内往复运动的内活塞（53）和外活塞（52）；第二缸体（6）设置有缸体壳（61）、进油孔（64）、出油孔（65）和在缸体内往复运动的内活塞（63）和外活塞（62）；第一缸体（5）对应第一连杆组（3），第二缸体（6）对应第二连杆组（4）；第一连杆组（3）包括内连杆（32）和外连杆（31），内连杆（32）一端与内活塞（53）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（31）一端与外活塞（52）铰接，另一端与曲轴轴颈（2）铰接；第二连杆组（4）包括内连杆（42）和外连杆（41），内连杆（42）一端与内活塞（63）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（41）一端与外活塞（62）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接；与内连杆（32）、（42）铰接的曲轴（2）轴颈和与外连杆（31）、（41）铰接的曲轴（2）轴颈向相反方向偏离曲轴（2）旋转中心。
本例的对置活塞泵工作过程为：曲轴（2）旋转带动曲轴（2）轴颈绕旋转中心转动，一个工作周期内，在曲轴（2）旋转0至180度过程中，第一缸体（5）中外活塞（52）向右运动，内活塞（53）向左运动，缸体壳（51）内容积减小，压力增大，把液压油从出油孔（55）压出，同时与之对置的第二缸体（6）中外活塞（62）向右运动，内活塞（63）向左运动，缸体壳（61）内容积增大，压力减小，液压油通过进油孔（64）被压入缸体壳（61），由此第一缸体（5）出油，第二缸体（6）进油；在曲轴（2）旋转180至360度过程中，第一缸体（5）中外活塞（52）向左运动，内活塞（53）向右运动，缸体壳（51）内容积增大，压力减小，液压油通过进油孔（54）被压入缸体壳（51），同时与之对置的第二缸体（6）中外活塞（62）向左运动，内活塞（63）向右运动，缸体壳（61）内容积减小，压力增大，把液压油从出油孔（65）压出，由此第一缸体（5）进油，第二缸体（6）出油。
实施例二
 本例的对置活塞泵如图2，在垂直于曲轴（2）平面上，两组对置缸体沿曲轴（2）周向分布，相邻缸体间隔90度，两组对置缸体对应同一组曲轴轴颈，其余同实施例一。
实施例三
 本例的对置活塞泵如图3，在曲轴（2）轴向方向串联两组对置缸体，构成上下两级对置缸体组，其余同实施例一。

Claims (5)

1.一种对置活塞泵，包括支承座（1）、曲轴（2）、第一连杆组（3）、第二连杆组（4）、第一缸体（5）和第二缸体（6）。其特征在于曲轴（2）两端由支承座（1）支承；第一缸体（5）和第二缸体（6）对置于曲轴（2）两侧，构成一组对置缸体组；第一缸体（5）设置有缸体壳（51）、进油孔（54）、出油孔（55）和在缸体壳（51）内往复运动的内活塞（53）和外活塞（52）；第二缸体（6）设置有缸体壳（61）、进油孔（64）、出油孔（65）和在缸体壳（61）内往复运动的内活塞（63）和外活塞（62）；第一缸体（5）对应第一连杆组（3），第二缸体（6）对应第二连杆组（4）；第一连杆组（3）包括内连杆（32）和外连杆（31），内连杆（32）一端与内活塞（53）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（31）一端与外活塞（52）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接；第二连杆组（4）包括内连杆（42）和外连杆（41），内连杆（42）一端与内活塞（63）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接，外连杆（41）一端与外活塞（62）铰接，另一端与曲轴（2）轴颈铰接；与内连杆（32）、（42）铰接的曲轴（2）轴颈和与外连杆（31）、（41）铰接的曲轴（2）轴颈向相反方向偏离曲轴（2）旋转。
2.根据权利要求1所述的对置活塞泵，其特征在于所述对置缸体等于或大于两组，在垂直于曲轴（2）平面上，沿曲轴（2）周向分布，相邻缸体均匀间隔，多组对置缸体对应同一组曲轴轴颈。
3.根据权利要求1所述的对置活塞泵，其特征在于所述对置缸体等于或大于两组，分布于曲轴（2）轴向方向，构成多级对置缸体组，每级对置缸体组中相同进出油状态的缸体位于曲轴（2）同侧，每一级对置缸体对应一级连杆组和一级曲轴轴颈。
4.根据权利要求3所述的对置活塞泵，其特征在于所述多级对置缸体中，每级对置缸体有至少两组对置缸体，同一级对置缸体中多个缸体沿曲轴（2）周向均匀分布。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的对置活塞泵，其特征在于进油孔和出油孔可设置在缸体壳上，也可设置在内活塞或外活塞上。
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