CN103711671A - 超高压轴向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压轴向柱塞泵，属于超高压技术领域。本发明在泵体的圆周壁上均布有若干长条状滑行孔，其中每个滑行孔内均布置有可相对滑移的滑块，所述滑块的两端上分别连接有小柱塞泵，所述小柱塞泵置于泵体上滑行孔两端的壁内，所述泵体的两端上均设有对应小柱塞泵的进油口与出油口；在所述泵体内或泵体外设有由电机带动的旋压驱动机构，所述旋压驱动机构在泵体内或泵体外同滑块配合，使旋压驱动机构的转动可驱使滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。本发明的超高压轴向柱塞泵，可实现可变压力和可变流量，且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应，可产生120MPa以上的超高压工作压力。

Description

超高压轴向柱塞泵

技术领域

本发明涉及超高压技术领域，尤其是一种超高压轴向柱塞泵。

背景技术

随着市场的升温，柱塞泵生产企业不断涌现，不同厂家，型号的柱塞泵产品越来越多。国内外普遍使用的柱塞泵，都是通过单一柱塞在泵缸体内往复运动，使柱塞与泵壁间形成容积改变，反复吸入和排出液体并增高其压力的泵。普通的柱塞泵要到100Mpa以上的超高压，是件非常难的事情，要想达到120Mpa以上的超高压，更是难上加难。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种超高压轴向柱塞泵，可实现可变压力和可变流量，且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应，可产生120Mpa以上的超高压工作压力，密封性好，寿命长，可靠性高，工作效率大大提高，性价比高，适合推广应用。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的超高压轴向柱塞泵，包括圆筒形泵体；在泵体的圆周壁上均布有若干长条状滑行孔，其中每个滑行孔内均布置有可相对滑移的滑块，所述滑块的两端上分别连接有小柱塞泵，所述小柱塞泵置于泵体上滑行孔两端的壁内，所述泵体的两端上均设有对应小柱塞泵的进油口与出油口；在所述泵体内或泵体外设有由电机带动的旋压驱动机构，所述旋压驱动机构在泵体内或泵体外同滑块配合，使旋压驱动机构的转动可驱使滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

由于采用了上述结构，滑块可在长条状滑行孔内往复滑动，可通过滑块的两端带动小柱塞泵中的柱塞往复运动，从而使柱塞与缸壁之间形成真空，完成吸油和注射出油的动作，由于本发明的泵体的圆周上均布有若干的长条状滑行孔，其中每个长条状滑行孔内均配置有相应的滑块，因此在整个柱塞泵中均布有若干的小柱塞泵，小柱塞泵包括柱塞和缸体，在缸体上设有进油孔和出油孔，当柱塞在缸体内往复运动时，即可使该小柱塞泵完成吸油和注射出油的动作，其中所有的小柱塞泵的进油孔和泵体上的进油口连通；所有小柱塞泵的出油孔和泵体上的出油口连通，因此可通过驱动滑块的往复滑动来控制小柱塞泵的正常工作，本发明中巧妙地采用旋压驱动机构来统一控制，该旋压驱动机构由电机带动，且可设置于泵体内部或泵体外部，可根据实际需要设置位置，当电机带动旋压驱动机构时，旋压驱动机构将旋转转变为滑块轴向上的往复运动，其中可通滚球与滚球凹槽的配合关系（旋压驱动机构与滑块上分别设置滚球凹槽，并通过滚球进行配合）来实现，还可通过滑块与滑槽的配合关系（旋压驱动机构与滑块上分别设置滑块与滑槽）来实现，还可通过设置螺纹配合关系等等，从而可将旋压驱动机构的旋转运动转化为滑块的轴向滑动，使滑块的滑动带动与之相连的小柱塞泵的柱塞作往复运动，即小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，电动机驱动旋压驱动机构转动一周，即可驱动若干个小柱塞泵的柱塞完成一次吸油与注射出油的过程；其柱塞泵注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出，从而产生120MPa以上超高压工作压力；本发明的运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；本发明可直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述旋压驱动机构为套于泵体外的旋压驱动环，所述旋压驱动环的圆周外壁上设有齿圈，该齿圈与电机输出轴上的齿轮啮合；所述旋压驱动环的圆周内壁上布置有驱动环槽，所述驱动环槽相对于旋压驱动环的横截面倾斜布置，所述滑块的外壁中部设有滚球凹槽，所述滑块上的滚球凹槽与驱动环槽之间通过滚球相互配合，当电机驱动旋压驱动环转动时，使滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

由于采用了上述结构，可通过电机的输出轴上的齿轮与齿圈啮合，从而通过齿圈带动旋压驱动环转动，由于在旋压驱动环内壁上设置倾斜的驱动环槽，驱动环槽相对于旋压驱动环的横截面具有一定的倾斜度，该倾斜度的多少可根据实际需要设置，驱动环槽的倾斜度，一方面决定了滑块的最大行程，当要求滑块的行程较大时，可将其倾斜度设置为较大，而当要求滑块的行程较小时，可将其倾斜度设置较小；另一方面决定了滑块的往复运动频率和速率，当倾斜度较大时，旋压驱动环一定转速时，滑块的往复运动的频率较慢，而速率较快；相反地，当倾斜较小时，滑块的往复运动的频率较快，而速率较慢。当旋压驱动环转动时，驱动滑槽内的滚球随之一起转动，由于滚球的转动，从而可驱动与之关联的滑块在滑行孔内往复运动，继而带动与滑块相连的小柱塞泵的柱塞作往复运动，即柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；电机带动旋压驱动环转动一周，即可驱动所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，其中柱塞泵中注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出。旋压驱动环、滚球和滑块是本发明中最有创新的组合件，它巧妙地利用驱动轴套的旋转，通过滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将球的旋压力转换到柱滑块对小柱塞泵的柱塞的挤压力，也即将驱动轴套的旋转运动转化为滑块的轴向运动，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效。其中的驱动轴套可以是圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动环槽，也可以是多条驱动环槽，可根据实际需要进行设置；其中旋压驱动环上的驱动环槽与滚球组合是本发明的关键技术，是实现运动形式、驱动力方式转变的基本结构；其中滑块的结构是与旋压驱动环相配合的，滑块外壁上的滚球凹槽与驱动环槽是相配合的，即可以是半圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动凹槽，也可以是多条驱动凹槽；可根据实际的需要进行设置；另外滑块上的减少摩擦力的滚球凹槽与滚球的组合结构，对滑块在滑动时灵活轻便是必须的结构组合。其中柱塞泵、滑块及高压储油缸体结构（也即泵体）是本发明的主体件，它既是柱塞泵的支撑基座，也是滑块的基座，同时也是起高压集油缸。本发明中可通过变换电机参数以及驱动齿轮的配合参数，或增减柱塞泵数量，来实现可变压力和可变流量的技术要求，并且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应；其中本发明的运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；本发明可直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述旋压驱动机构为设于泵体内的旋压驱动轴套，所述旋压驱动轴套的端部连接于电机输出轴上，所述电机固定于泵体的一端上，所述旋压驱动轴套的圆周外壁上布置有驱动环槽，所述驱动环槽相对于旋压驱动轴套的横截面倾斜布置，所述滑块的内壁中部设有滚球凹槽，所述滑块上的滚球凹槽与驱动环槽之间通过滚球相互配合，当电机带动旋压驱动轴套转动时，所述滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

由于采用了上述结构，可通过电机的输出轴直接带动旋压驱动轴套转动，由于在旋压驱动轴套外壁上设置倾斜的驱动环槽，驱动环槽相对于旋压驱动轴套的横截面具有一定的倾斜度，该倾斜度的多少可根据实际需要设置，驱动环槽的倾斜度，一方面决定了滑块的最大行程，当要求滑块的行程较大时，可将其倾斜度设置为较大，而当要求滑块的行程较小时，可将其倾斜度设置较小；另一方面决定了滑块的往复运动频率和速率，当倾斜度较大时，旋压驱动轴套一定转速时，滑块的往复运动的频率较慢，而速率较快；相反地，当倾斜较小时，滑块的往复运动的频率较快，而速率较慢。当旋压驱动轴套转动时，驱动滑槽内的滚球随之一起转动，由于滚球的转动，从而可驱动与之关联的滑块在滑行孔内往复运动，继而带动与滑块相连的小柱塞泵的柱塞作往复运动，即柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；电机带动旋压驱动轴套转动一周，即可驱动所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，其中柱塞泵中注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出。旋压驱动轴套、滚球和滑块是本发明中最有创新的组合件，它巧妙地利用驱动轴套的旋转，通过滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将球的旋压力转换到柱滑块对小柱塞泵的柱塞的挤压力，也即将驱动轴套的旋转运动转化为滑块的轴向运动，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效。其中的驱动轴套可以是圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动环槽，也可以是多条驱动环槽，可根据实际需要进行设置；其中驱动轴套上的驱动环槽与滚球组合是本发明的关键技术，是实现运动形式、驱动力方式转变的基本结构；其中滑块的结构是与驱动轴套相配合的，滑块外壁上的滚球凹槽与驱动环槽是相配合的，即可以是半圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动凹槽，也可以是多条驱动凹槽；可根据实际的需要进行设置；另外滑块上的减少摩擦力的滚球凹槽与滚球的组合结构，对滑块在滑动时灵活轻便是必须的结构组合。其中柱塞泵、滑块及高压储油缸体结构（也即泵体）是本发明的主体件，它既是柱塞泵的支撑基座，也是滑块的基座，同时也是起高压集油缸。本发明中可通过变换电机参数，或增减柱塞泵数量，来实现可变压力和可变流量的技术要求，并且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应；其中本发明的运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；本发明可直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述泵体的另一端上设有一级增压器，所述一级增压器连接于旋压驱动轴套上，所述一级增压器的出口与泵体上的进油口连通，所述一级增压器的入口连至油箱内。

由于在泵体的两端均布有若干的小柱塞泵，这些小柱塞泵被滑块带动而同时工作，同时进行吸油工作的若干小柱塞泵，所需同时吸油量较大，正常的供油管路可能无法达到其供油的需求量，可能造成部分小柱塞泵在工作时，供油不足，严重影响其工作效率，因此本发明创造性地在泵体的进油口处安装一级增压器，该一级增压器可将原有正常的低压油进行增压，然后强制地经进油口送入到每个小柱塞泵的进油口内，确保对每个小柱塞泵的供油充足；一级增压器为现有技术，可以购买获得，但是需要为其提供动力；本发明中将一级增压泵里连接到旋压驱动轴套的另外一端上，该旋压驱动轴套由电机直接驱动，一级增压器和旋压驱动轴套均由电机直接带动，从而使结构紧凑，避免额外增加动力；当电机驱动旋压驱动轴套转动，驱动滑块推动小柱塞泵工作的同时，旋压驱动轴套带动一级增压器为各个小柱塞泵提供压力油，使小柱塞泵与一级增压器同步启动，确保整个柱塞泵内的供油正常。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述滑行孔内设置有盖板，所述滑块的外壁上设置有滚球，使滑块与盖板之间可相对滑动。

由于采用了上述结构，盖板可盖住滑行孔，避免灰尘等杂物进入到泵体内，同时为了避免盖板与滑块之间发生干涉，在滑块的外壁上设置滚球，滚球的数量可根据实际需要设置，本发明在滑块的外壁上设置两排平行布置的滚球，使得滑块在滑行孔内往复滑动时，可使滑块相对于盖板滑动，确保整个柱塞泵内的小柱塞泵能够正常完成压缩行程，实现超高压的工作压力的产生。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述倾斜布置的驱动环槽呈椭圆形结构，其中椭圆形驱动环槽的长轴与滑块的行程相匹配，使椭圆形驱动环槽的最远端与滑块的最大行程相匹配。

由于采用了上述结构，本发明巧妙地利用驱动环槽的旋转，通过驱动滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将滚球的旋压力转换到滑块对柱塞泵的柱塞的挤压力，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效；其中驱动环槽相对于横截面的倾斜布置，使其呈现为椭圆形结构，因此可通过控制驱动环槽的长轴与滑块的行程相匹配，确保滚球在驱动环槽的最远端处时，滑块运行至其最大的行程位置处，因此驱动环槽的不断旋转，可同时驱动泵体上的若干滑块在滑行孔内往返运动，继而通过滑块端部带动小柱塞泵中的柱塞往复运动，即柱塞泵上的是所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；其柱塞泵注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出，使其产生120MPa以上超高压工作压力。

本发明的超高压轴向柱塞泵，所述泵体的两端内部均设有进油环槽和出油环槽；所述进油环槽与每个小柱塞泵进油口连通，所述出油环槽与每个小柱塞泵出油口连通；所述泵体内部设有进油管路将泵体两端的进油环槽连通，所述泵体内部设有出油管路将泵体两端的出油环槽连通。

由于小柱塞泵分别布置于滑块的两端，因此当滑块在滑行孔内作轴向滑动时，可分别对滑块两端的小柱塞泵同时进行往返运动，也即小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，需要同时向滑块两端的小柱塞泵供低压油或排出高压油，因此在泵体的两端内部均设有进油环槽，并通过进油管路进行连通，从而可方便快递地向所有小柱塞泵供低压油；同理，在泵体的两端内部均设置出油环槽，并通过出油管路进行连通，从而可方便快捷地将所有小柱塞泵排出的高压油从出油环槽集中到储油缸中，最后由超高压输出连接头输出；其中进油环槽和出油管路可为同心圆环槽，从而将二者相互分隔开，避免发生压力油泄漏。进油环槽和出油管路的设置，可同时对所有小柱塞泵供低压油，同时将所有小柱塞泵注射出的高压油集中排出，从而确保整个超高压轴向柱塞泵产生120Mpa以上的超高工作压力。由于进油管路、出油管路、进油环槽和出油环槽均设置于泵体内部，使其结构紧凑，自身没有油路的连接，减少了密封的环节。

本发明的超高压轴向柱塞泵，在泵体上滑行孔两端的壁上设有用于安放小柱塞泵的柱塞孔，所述柱塞孔的底部设有连通进油环槽的进油孔，所述柱塞孔侧壁上设有对齐小柱塞泵出油口的出油孔，所述进油孔和出油孔内均设有单向阀。

由于采用了上述结构，柱塞孔可用于放置小柱塞泵，使小柱塞泵的柱塞可往返运动，从而实现单个小柱塞泵的吸油和出油，从而起到增压的作用；进油孔连通进油环槽，当小柱塞泵往返运动的过程中，可将液压油从该进油孔中吸入，进入到小柱塞泵中；出油孔对齐小柱塞泵出油口，当小柱塞泵往返运动过程中，可将加压后液压油从该出油孔排出，并将若干个小柱塞泵喷出的高压油集中到储油缸内，最后由超高压输出连接头输出；其中进油孔和出油孔内的单向阀，可确保小柱塞泵在往返运动中，吸油和出油的路径方向是唯一的，进出油单向阀的安装方向的限制，便于维护。其中进、出油单向是采用独特的梅花形支撑密封钢球结构，并且可以单独安装与拆卸，这样进、出油单向阀的安装方向的限制，并且便于维护。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、 本发明的超高压轴向柱塞泵，可实现可变压力和可变流量，且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应，可产生120Mpa以上的超高压工作压力，密封性好，寿命长，可靠性高，工作效率大大提高，性价比高，适合推广应用；

2、 本发明的超高压轴向柱塞泵，运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；可直接将柱塞泵直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

3、 本发明的超高压轴向柱塞泵，可以通过变换电动机与驱动齿轮的配合参数，或增减柱塞泵数量，来实现可变压力和可变流量的技术要求，并且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的实施例1中旋压驱动环的结构示意图；

图2是本发明的实施例1的内部结构示意图；

图3是本发明的实施例2的内部结构示意图；

图4是图3中的泵壳的结构示意图。

图中标记：1-旋压驱动环，2-齿圈，3-驱动环槽，4-滚球，5、26-泵体，6-滑行孔，7、24-滑块，8、30-滚球凹槽，9、25-小柱塞泵，10、28-进油口，21-电机，22-旋压驱动轴套、23-盖板、27-一级增压器、29-油堵、31-机架、32-滚珠、33-单向阀。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1，如图1和图2所示，本发明的超高压轴向柱塞泵，包括圆筒形泵体5；在泵体5的圆周壁上均布有若干长条状滑行孔6，其中每个滑行孔6内均布置有可相对滑移的滑块7，所述滑块7的两端上分别连接有小柱塞泵9，所述小柱塞泵9置于泵体5上滑行孔6两端的壁内，所述泵体5的两端上均设有对应小柱塞泵9的进油口与出油口；在所述泵体5内或泵体5外设有由电机21带动的旋压驱动机构，所述旋压驱动机构在泵体5内或泵体5外同滑块7配合，使旋压驱动机构的转动可驱使滑块7在滑行孔6内作轴向滑动，并带动小柱塞泵9内的柱塞往返运动。其中所述旋压驱动机构为套于泵体5外的旋压驱动环1，所述旋压驱动环1的圆周外壁上设有齿圈2，该齿圈2与电机21输出轴上的齿轮啮合；所述旋压驱动环1的圆周内壁上布置有驱动环槽3，所述驱动环槽3相对于旋压驱动环1的横截面倾斜布置，所述滑块7的外壁中部设有滚球凹槽8，所述滑块7上的滚球凹槽8与驱动环槽3之间通过滚球4相互配合，当电机21驱动旋压驱动环1转动时，使滑块7在滑行孔6内作轴向滑动，并带动小柱塞泵9内的柱塞往返运动。所述倾斜布置的驱动环槽3呈椭圆形结构，其中椭圆形驱动环槽3的长轴与滑块7的行程相匹配，使椭圆形驱动环槽3的最远端与滑块7的最大行程相匹配；其中所述泵体5的两端内部均设有进油环槽和出油环槽；所述进油环槽与每个小柱塞泵9的进油口连通，所述出油环槽与每个小柱塞泵9出油口连通；所述泵体5内部设有进油管路将泵体5两端的进油环槽连通，所述泵体5内部设有出油管路将泵体5两端的出油环槽连通。在泵体5上滑行孔6两端的壁上设有用于安放小柱塞泵9的柱塞孔，所述柱塞孔的底部设有连通进油环槽的进油孔，所述柱塞孔侧壁上设有对齐小柱塞泵9出油口的出油孔，所述进油孔和出油孔内均设有单向阀32。

本发明的超高压轴向柱塞泵，可通过电机的输出轴上的齿轮与齿圈啮合，从而通过齿圈带动旋压驱动环转动，由于在旋压驱动环内壁上设置倾斜的驱动环槽，驱动环槽相对于旋压驱动环的横截面具有一定的倾斜度，该倾斜度的多少可根据实际需要设置，驱动环槽的倾斜度，一方面决定了滑块的最大行程，当要求滑块的行程较大时，可将其倾斜度设置为较大，而当要求滑块的行程较小时，可将其设置较小；另一方面决定了滑块的往复运动频率和速率，当倾斜度较大时，旋压驱动环一定转速时，滑块的往复运动的频率较慢，而速率较快；相反地，当倾斜较小时，滑块的往复运动的频率较快，而速率较慢。当旋压驱动环转动时，驱动滑槽内的滚球随之一起转动，由于滚球的转动，从而可驱动与之关联的滑块在滑行孔内往复运动，继而带动与滑块相连的小柱塞泵的柱塞作往复运动，即柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；电机带动旋压驱动环转动一周，即可驱动所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，其中柱塞泵中注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出。旋压驱动环、滚球和滑块是本发明中最有创新的组合件，它巧妙地利用驱动轴套的旋转，通过滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将球的旋压力转换到柱滑块对小柱塞泵的柱塞的挤压力，也即将驱动轴套的旋转运动转化为滑块的轴向运动，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效。其中的驱动轴套可以是圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动环槽，也可以是多条驱动环槽，可根据实际需要进行设置；其中旋压驱动环上的驱动环槽与滚球组合是本发明的关键技术，是实现运动形式、驱动力方式转变的基本结构；其中滑块的结构是与旋压驱动环相配合的，滑块外壁上的滚球凹槽与驱动环槽是相配合的，即可以是半圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动凹槽，也可以是多条驱动凹槽；可根据实际的需要进行设置；另外滑块上的减少摩擦力的滚球凹槽与滚球的组合结构，对滑块在滑动时灵活轻便是必须的结构组合。其中柱塞泵、滑块及高压储油缸体结构（也即泵体）是本发明的主体件，它既是柱塞泵的支撑基座，也是滑块的基座，同时也是起高压集油缸。本发明中可通过变换电机参数以及驱动齿轮的配合参数，或增减柱塞泵数量，来实现可变压力和可变流量的技术要求，并且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应；其中本发明的运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；本发明可直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

实施例2如图3和图4所示，本发明的超高压轴向柱塞泵，包括圆筒形泵体26；在泵体26的圆周壁上均布有若干长条状滑行孔6，其中每个滑行孔6内均布置有可相对滑移的滑块24，所述滑块24的两端上分别连接有小柱塞泵25，所述小柱塞泵25置于泵体26上滑行孔6两端的壁内，所述泵体26的两端上均设有对应小柱塞泵25的进油口与出油口；在所述泵体26内或泵体26外设有由电机21带动的旋压驱动机构，所述旋压驱动机构在泵体26内或泵体26外同滑块24配合，使旋压驱动机构的转动可驱使滑块24在滑行孔6内作轴向滑动，并带动小柱塞泵25内的柱塞往返运动。其中所述旋压驱动机构为设于泵体26内的旋压驱动轴套22，所述旋压驱动轴套22的端部连接于电机21输出轴上，所述电机21固定于泵体26的一端上，所述旋压驱动轴套22的圆周外壁上布置有驱动环槽3，所述驱动环槽3相对于旋压驱动轴套22的横截面倾斜布置，所述滑块24的内壁中部设有滚球凹槽30，所述滑块24上的滚球凹槽30与驱动环槽3之间通过滚球4相互配合，所述倾斜布置的驱动环槽3呈椭圆形结构，其中椭圆形驱动环槽3的长轴与滑块24的行程相匹配，使椭圆形驱动环槽3的最远端与滑块24的最大行程相匹配；当电机21带动旋压驱动轴套22转动时，所述滑块24在滑行孔6内作轴向滑动，并带动小柱塞泵25内的柱塞往返运动；在所述泵体26的另一端上设有一级增压器24，所述一级增压器24连接于旋压驱动轴套22上，所述一级增压器24的出口与泵体26上的进油口连通，所述一级增压器24的入口连至油箱内所述滑行孔6内设置有盖板23，所述滑块24的外壁上设置有滚球4，使滑块24与盖板23之间可相对滑动。所述泵体26的两端内部均设有进油环槽和出油环槽；所述进油环槽与每个小柱塞泵25的进油口连通，所述出油环槽与每个小柱塞泵25出油口连通；所述泵体26内部设有进油管路将泵体26两端的进油环槽连通，所述泵体26内部设有出油管路将泵体26两端的出油环槽连通。在泵体26上滑行孔6两端的壁上设有用于安放小柱塞泵25的柱塞孔，所述柱塞孔的底部设有连通进油环槽的进油孔，所述柱塞孔侧壁上设有对齐小柱塞泵25出油口的出油孔，所述进油孔和出油孔内均设有单向阀32。

本发明的超高压轴向柱塞泵，可通过电机的输出轴直接带动旋压驱动轴套转动，由于在旋压驱动轴套外壁上设置倾斜的驱动环槽，驱动环槽相对于旋压驱动轴套的横截面具有一定的倾斜度，该倾斜度的多少可根据实际需要设置，驱动环槽的倾斜度，一方面决定了滑块的最大行程，当要求滑块的行程较大时，可将其倾斜度设置为较大，而当要求滑块的行程较小时，可将其清晰度设置较小；另一方面决定了滑块的往复运动频率和速率，当倾斜度较大时，旋压驱动轴套一定转速时，滑块的往复运动的频率较慢，而速率较快；相反地，当倾斜较小时，滑块的往复运动的频率较快，而速率较慢。当旋压驱动轴套转动时，驱动滑槽内的滚球随之一起转动，由于滚球的转动，从而可驱动与之关联的滑块在滑行孔内往复运动，继而带动与滑块相连的小柱塞泵的柱塞作往复运动，即柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；电机带动旋压驱动轴套转动一周，即可驱动所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，其中柱塞泵中注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出。旋压驱动轴套、滚球和滑块是本发明中最有创新的组合件，它巧妙地利用驱动轴套的旋转，通过滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将球的旋压力转换到柱滑块对小柱塞泵的柱塞的挤压力，也即将驱动轴套的旋转运动转化为滑块的轴向运动，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效。其中的驱动轴套可以是圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动环槽，也可以是多条驱动环槽，可根据实际需要进行设置；其中驱动轴套上的驱动环槽与滚球组合是本发明的关键技术，是实现运动形式、驱动力方式转变的基本结构；其中滑块的结构是与驱动轴套相配合的，滑块外壁上的滚球凹槽与驱动环槽是相配合的，即可以是半圆弧、矩形及螺旋形态，并且既可以是单条驱动凹槽，也可以是多条驱动凹槽；可根据实际的需要进行设置；另外滑块上的减少摩擦力的滚球凹槽与滚球的组合结构，对滑块在滑动时灵活轻便是必须的结构组合。其中柱塞泵、滑块及高压储油缸体结构（也即泵体）是本发明的主体件，它既是柱塞泵的支撑基座，也是滑块的基座，同时也是起高压集油缸。本发明中可通过变换电机参数，或增减柱塞泵数量，来实现可变压力和可变流量的技术要求，并且多个泵之间可以并联，满足大型液压站的油量供应；其中本发明的运转方向既可顺时针也可逆时针工作，适用范围广；本发明可直接装入液压站的油箱中，油箱的压力油同时也是该泵的润滑剂，这样泵在运转中就得到了充分的润滑和冷却，噪音小。

其中在泵体的两端均布有若干的小柱塞泵，这些小柱塞泵被滑块带动而同时工作，同时进行吸油工作的若干小柱塞泵，所需同时吸油量较大，正常的供油管路可能无法达到其供油的需求量，可能造成部分小柱塞泵在工作时，供油不足，严重影响其工作效率，因此本发明创造性地在泵体的进油口处安装一级增压器，该一级增压器可将原有正常的低压油进行增压，然后强制地经进油口送入到每个小柱塞泵的进油口内，确保对每个小柱塞泵的供油充足；一级增压器为现有技术，可以购买获得，但是需要为其提供动力；本发明中将一级增压泵里连接到旋压驱动轴套的另外一端上，该旋压驱动轴套由电机直接驱动，一级增压器和旋压驱动轴套均由电机直接带动，从而使结构紧凑，避免额外增加动力；当电机驱动旋压驱动轴套转动，驱动滑块推动小柱塞泵工作的同时，旋压驱动轴套带动一级增压器为各个小柱塞泵提供压力油，使小柱塞泵与一级增压器同步启动，确保整个柱塞泵内的供油正常。盖板可盖住滑行孔，避免灰尘等杂物进入到泵体内，同时为了避免盖板与滑块之间发生干涉，在滑块的外壁上设置滚球，滚球的数量可根据实际需要设置，本发明在滑块的外壁上设置两排平行布置的滚球，使得滑块在滑行孔内往复滑动时，可使滑块相对于盖板滑动，确保整个柱塞泵内的小柱塞泵能够正常完成压缩行程，实现超高压的工作压力的产生。

本发明巧妙地利用驱动环槽的旋转，通过驱动滚球的传递与转换，既将滚球的旋转运动转换到滑块作轴向滑动，又同时将滚球的旋压力转换到滑块对柱塞泵的柱塞的挤压力，这样使得整个组合件的结构简单，而且传递效率非常高效；其中驱动环槽相对于横截面的倾斜布置，使其呈现为椭圆形结构，因此可通过控制驱动环槽的长轴与滑块的行程相匹配，确保滚球在驱动环槽的最远端处时，滑块运行至其最大的行程位置处，因此驱动环槽的不断旋转，可同时驱动泵体上的若干滑块在滑行孔内往返运动，继而通过滑块端部带动小柱塞泵中的柱塞往复运动，即柱塞泵上的是所有小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程；其柱塞泵注射出油都集中在储油缸内，最后由超高压输出连接头输出，使其产生120MPa以上超高压工作压力。

小柱塞泵分别布置于滑块的两端，因此当滑块在滑行孔内坐轴向滑动时，可分别对滑块两端的小柱塞泵同时进行往返运动，也即小柱塞泵完成一次吸油和注射出油的过程，需要同时向滑块两端的小柱塞泵供低压油或排出高压油，因此在泵体的两端内部均设有进油环槽，并通过进油管路进行连通，从而可方便快递地向所有小柱塞泵供低压油；同理，在泵体的两端内部均设置出油环槽，并通过出油管路进行连通，从而可方便快捷地将所有小柱塞泵排出的高压油从出油环槽集中到储油缸中，最后由超高压输出连接头输出；其中进油环槽和出油管路可为同心圆环槽，从而将二者相互分隔开，避免发生压力油泄漏。进油环槽和出油管路的设置，可同时对所有小柱塞泵供低压油，同时将所有小柱塞泵注射出的高压油集中排出，从而确保整个超高压轴向柱塞泵产生120Mpa以上的超高工作压力。由于进油管路、出油管路、进油环槽和出油环槽均设置于泵体内部，使其结构紧凑，自身没有油路的连接，减少了密封的环节。

柱塞孔可用于放置小柱塞泵，使小柱塞泵的柱塞可往返运动，从而实现单个小柱塞泵的吸油和出油，从而起到增压的作用；进油孔连通进油环槽，当小柱塞泵往返运动的过程中，可将液压油从该进油孔中吸入，进入到小柱塞泵中；出油孔对齐小柱塞泵出油口，当小柱塞泵往返运动过程中，可将加压后液压油从该出油孔排出，并将若干个小柱塞泵喷出的高压油集中到储油缸内，最后由超高压输出连接头输出；其中进油孔和出油孔内的单向阀，可确保小柱塞泵在往返运动中，吸油和出油的路径方向是唯一的，进出油单向阀的安装方向的限制，便于维护。其中进、出油单向是采用独特的梅花形支撑密封钢球结构，并且可以单独安装与拆卸，这样进、出油单向阀的安装方向的限制，并且便于维护。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (8)

1.超高压轴向柱塞泵，其特征在于：它包括圆筒形泵体；在泵体的圆周壁上均布有若干长条状滑行孔，其中每个滑行孔内均布置有可相对滑移的滑块，所述滑块的两端上分别连接有小柱塞泵，所述小柱塞泵置于泵体上滑行孔两端的壁内，所述泵体的两端上均设有对应小柱塞泵的进油口与出油口；在所述泵体内或泵体外设有由电机带动的旋压驱动机构，所述旋压驱动机构在泵体内或泵体外同滑块配合，使旋压驱动机构的转动可驱使滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

2.如权利要求1所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述旋压驱动机构为套于泵体外的旋压驱动环，所述旋压驱动环的圆周外壁上设有齿圈，该齿圈与电机输出轴上的齿轮啮合；所述旋压驱动环的圆周内壁上布置有驱动环槽，所述驱动环槽相对于旋压驱动环的横截面倾斜布置，所述滑块的外壁中部设有滚球凹槽，所述滑块上的滚球凹槽与驱动环槽之间通过滚球相互配合，当电机驱动旋压驱动环转动时，使滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

3.如权利要求1所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述旋压驱动机构为设于泵体内的旋压驱动轴套，所述旋压驱动轴套的端部连接于电机输出轴上，所述电机固定于泵体的一端上，所述旋压驱动轴套的圆周外壁上布置有驱动环槽，所述驱动环槽相对于旋压驱动轴套的横截面倾斜布置，所述滑块的内壁中部设有滚球凹槽，所述滑块上的滚球凹槽与驱动环槽之间通过滚球相互配合，当电机带动旋压驱动轴套转动时，所述滑块在滑行孔内作轴向滑动，并带动小柱塞泵内的柱塞往返运动。

4.如权利要求3所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述泵体的另一端上设有一级增压器，所述一级增压器连接于旋压驱动轴套上，所述一级增压器的出口与泵体上的进油口连通，所述一级增压器的入口连至油箱内。

5.如权利要求3所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述滑行孔内设置有盖板，所述滑块的外壁上设置有滚球，使滑块与盖板之间可相对滑动。

6.如权利要求2或3或4或5所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述倾斜布置的驱动环槽呈椭圆形结构，其中椭圆形驱动环槽的长轴与滑块的行程相匹配，使椭圆形驱动环槽的最远端与滑块的最大行程相匹配。

7.如权利要求1至5之一所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：所述泵体的两端内部均设有进油环槽和出油环槽；所述进油环槽与每个小柱塞泵进油口连通，所述出油环槽与每个小柱塞泵出油口连通；所述泵体内部设有进油管路将泵体两端的进油环槽连通，所述泵体内部设有出油管路将泵体两端的出油环槽连通。

8.如权利要求7所述的超高压轴向柱塞泵，其特征在于：在泵体上滑行孔两端的壁上设有用于安放小柱塞泵的柱塞孔，所述柱塞孔的底部设有连通进油环槽的进油孔，所述柱塞孔侧壁上设有对齐小柱塞泵出油口的出油孔，所述进油孔和出油孔内均设有单向阀。

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