CN104047823B - 一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵，包括圆柱凸轮、滚子、柱塞推杆、缸体和小缸体，圆柱凸轮为圆柱形，顶面和底面设有圆柱形轴，侧面设有凹槽，滚子安装在凹槽内，能够在凹槽内滑动，滚子通过连接装置与柱塞推杆固定连接，柱塞推杆的两端设有柱塞，柱塞安装在小缸体内，小缸体位于缸体内，小缸体上设有进油口和出油口，缸体上设有总进油口和总出油口，总进油口与进油口连通；本发明提供的一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵，能够满足柱塞泵需求，减小往复泵的流量脉动，提高工作效率，具有结构简单可靠、推杆抗弯强度要求低、输出更大、流量脉动小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵，特别涉及一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵。
背景技术
目前，柱塞泵由于高效及普遍应用，受到广泛关注，柱塞泵需要输出压力高、流量大、制造和维修方便、流量压力脉动小，一般采用凸轮推动的多活塞式油泵来实现。但是，现有的一些设计有如下不足：1、在凸轮与活塞的接触设计上有回程机构，使得结构复杂，而且不够可靠；2、凸轮驱动机构驱动一个往复泵，对凸轮驱动机构的利用不足、工作效率不高。3、凸轮驱动机构驱动单方向驱动一个往复泵，其抗弯强度要求较高。
采用多缸配置并设计适宜加工的圆柱凸轮曲线可以有效地减小往复泵的流量脉动；利用圆柱凸轮的特点，一次驱动两个往复泵，结构紧凑，可以提高工作效率；采用双向布置，改善了凸轮驱动机构的受力情况，降低了其抗弯强度要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵，能够满足柱塞泵需求，减小往复泵的流量脉动，提高工作效率，具有结构简单可靠、推杆抗弯强度要求低、输出更大、流量脉动小的特点。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵，包括圆柱凸轮1、滚子2、柱塞推杆3、缸体4和小缸体5，所述圆柱凸轮1为圆柱形结构，顶面和底面的中心处设有圆柱形轴10，侧面设有凹槽11，所述圆柱形轴10通过轴承与缸体4中心处的孔连接，所述凹槽11为环绕圆柱凸轮1一周的曲线形的凹槽，所述滚子2为圆柱形滚子，所述滚子2安装在圆柱凸轮1的凹槽11内，圆柱凸轮1转动，带动滚子2在凹槽11内滑动，滚子2上设有连接装置12，所述连接装置12与圆柱形柱塞推杆3固定连接，滚子2通过连接装置12带动柱塞推杆3沿柱塞推杆3的轴线方向做直线往复运动，所述柱塞推杆3的两端分别设有柱塞13，所述柱塞13安装在小缸体5内，所述柱塞13随柱塞推杆3做直线往复运动，在小缸体5内进行油液挤压，所述小缸体5位于缸体4内，所述小缸体5上设有进油口6和出油口7，所述缸体4上设有总进油口8和总出油口9，所述总进油口8与进油口6连通，所述出油口7与总出油口9连通，油液通过缸体4的总进油口8流入小缸体5的进油口6，经柱塞13挤压从小缸体5的出油口7流入缸体4的总出油口9。
所述缸体4内设有多个小缸体5，每个小缸体5上均设有进油口6和出油口7，每个小缸体5的进油口6之间相互独立，每个小缸体5的出油口7之间相互独立。
所述连接装置12固定连接在柱塞推杆3的中间段处。
所述凹槽11的内径与滚子2尺寸相匹配。
所述圆柱凸轮1轴线两端各布置一个缸体4的双向布置方式。
所述小缸体5所吸入的油液均来自于外界油箱，小缸体5输出的油液汇总形成一个输出。
本发明的工作原理为：
开始工作时，首先是圆柱凸轮1自身做圆周转动，其上的凹槽11轮廓为正弦运动规律设计、修正正余弦运动规律设计或多项式运动规律设计等；滚子2卡在凹槽11中，凹槽11推动滚子2滑动，滚子2通过连接装置12带动柱塞推杆3沿柱塞推杆3的轴线方向做直线往复运动，安装在柱塞推杆3两端的柱塞13随柱塞推杆3一起做直线往复运动，柱塞13在小缸体5内进行油液挤压；挤压的过程中，油液通过缸体4的总进油口8流入小缸体5的进油口6，经柱塞13挤压从小缸体5的出油口7流入缸体4的总出油口9。
本发明的有益效果为：
本发明采用圆柱凸轮1的凹槽与滚子2的配合，省去了推动机构的回复装置，简化了结构，并有效地减小往复泵的流量脉动。本发明充分利用圆柱凸轮1的特点，两端各连接一个往复泵，同时控制两个往复泵，使得结构紧凑，提高工作效率。本发明采用沿圆柱凸轮1轴线两端各布置一个往复泵的双向布置方式，从同一个外接油箱吸入油液，输出的压力油液汇集在一起形成一个输出，这种双向布置方式改善了凸轮驱动机构的受力情况，降低了其抗弯强度要求，具有结构简单可靠、推杆抗弯强度要求低、输出更大、流量脉动小的特点。
附图说明
图1为圆柱凸轮1轴测图。
图2为滚子2和柱塞推杆3组成的推动机构。
图3为缸体4结构示意图。
图4为圆柱凸轮1驱动双向柱塞泵结构示意图。
图5为油液在缸体4内的流动图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见附图，一种圆柱凸轮驱动的多缸双向柱塞泵，包括圆柱凸轮1、滚子2、柱塞推杆3、缸体4和小缸体5，所述圆柱凸轮1为圆柱形结构，顶面和底面的中心处设有圆柱形轴10，侧面设有凹槽11，所述圆柱形轴10通过轴承与缸体4中心处的孔连接，所述凹槽11为环绕圆柱凸轮1一周的曲线形的凹槽，所述滚子2为圆柱形滚子，所述滚子2安装在圆柱凸轮1的凹槽11内，能够在凹槽11内滑动，圆柱凸轮1转动，带动滚子2在凹槽11内滑动，滚子2上设有连接装置12，所述连接装置12与圆柱形柱塞推杆3固定连接，滚子2通过连接装置12带动柱塞推杆3沿柱塞推杆3的轴线方向做直线往复运动，所述柱塞推杆3的两端分别设有柱塞13，所述柱塞13安装在小缸体5内，所述柱塞13随柱塞推杆3做直线往复运动，在小缸体5内进行油液挤压，所述小缸体5位于缸体4内，所述小缸体5上设有进油口6和出油口7，所述缸体4上设有总进油口8和总出油口9，所述总进油口8与进油口6连通，所述出油口7与总出油口9连通，油液通过缸体4的总进油口8流入小缸体5的进油口6，经柱塞13挤压从小缸体5的出油口7流入缸体4的总出油口9。
所述缸体4内设有多个小缸体5，每个小缸体5上均设有进油口6和出油口7，每个小缸体5的进油口6之间相互独立，每个小缸体5的出油口7之间相互独立。
所述连接装置12固定连接在柱塞推杆3的中间段处。
所述凹槽11的内径与滚子2尺寸相匹配。
所述圆柱凸轮1轴线两端各布置一个缸体4的双向布置方式。
所述小缸体5所吸入的油液均来自于外界油箱，小缸体5输出的油液汇总形成一个输出。
本发明主要由圆柱凸轮1、滚子2、柱塞推杆3和两个缸体4组成。缸体4内部设有若干个小缸体5，柱塞推杆3两端各设有一个柱塞13，两端的柱塞13分别安装在两个缸体4中对应的小缸体5内部。每个小缸体5上都设有进油口6和出油口7，进油口6之间相互独立，出油口7之间相互独立，缸体4上设有总进油口8和总出油口9。缸体4的总进油口8与每个小缸体5的进油口6连通，缸体4的总出油口9与每个小缸体5的出油口7连通。圆柱凸轮1进行转动，采用正弦曲线及其他适宜曲线轮廓的凹槽11控制着滚子2的运动，从而控制滚子2和柱塞推杆3组成的推动机构实现不同的直线往复运动规律，满足不同往复泵的需求。缸体4内设有若干个小缸体5，每个小缸体5都与柱塞推杆3一端的柱塞13连接，工作时，数根柱塞推杆3在对应的小缸体5中做直线运动。
滚子2和柱塞推杆3组成的推动机构，用来传递圆柱凸轮1转动的输出运动。圆柱凸轮1将运动传递给滚子2，滚子2通过连接装置12将运动传递给柱塞推杆3，圆柱凸轮1的转动最终转变为柱塞推杆3沿其轴线方向的直线运动，柱塞推杆3两端的柱塞13在小缸体5内的空腔中做直线运动，进行对油液的抽取和挤压。
参照图5，以采用正弦曲线的凹槽11为例，圆柱凸轮1自身做圆周转动，滚子2卡在凹槽11中，凹槽11推动滚子2滑动，滚子2的运动通过连接装置12传递给柱塞推杆3，柱塞推杆3两端的柱塞13分别在小缸体5内的空腔中做左右对称的规律的直线往复运动，两端的柱塞13向左右两侧的运动距离相同。柱塞13抽取时，油液从外接油箱经过缸体4的总进油口8流经小缸体5的进油口6进入小缸体5内。柱塞13挤压时，油液从小缸体5内经过小缸体5的出油口7流经缸体4的总出油口9流出，流入油液输出端，输出流量稳定、压力脉动小的油液。
图中，1为圆柱凸轮，2为滚子，3为柱塞推杆，4为缸体，5为小缸体，6为进油口，7为出油口，8为总进油口，9为总出油口，10为轴，11为凹槽，12为连接装置，13为柱塞。
Claims (6)
1.一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：包括圆柱凸轮(1)、滚子(2)、柱塞推杆(3)、缸体(4)和小缸体(5)，所述圆柱凸轮(1)为圆柱形结构，顶面和底面的中心处设有圆柱形轴(10)，侧面设有凹槽(11)，所述圆柱形轴(10)通过轴承与缸体(4)中心处的孔连接，所述凹槽(11)为环绕圆柱凸轮(1)一周的曲线形的凹槽，所述滚子(2)为圆柱形滚子，所述滚子(2)安装在圆柱凸轮(1)的凹槽(11)内，能够在凹槽(11)内滑动，圆柱凸轮(1)转动，带动滚子(2)在凹槽(11)内滑动，滚子(2)上设有连接装置(12)，所述连接装置(12)与圆柱形柱塞推杆(3)固定连接，滚子(2)通过连接装置(12)带动柱塞推杆(3)沿柱塞推杆(3)的轴线方向做直线往复运动，所述柱塞推杆(3)的两端分别设有柱塞(13)，所述柱塞(13)安装在小缸体(5)内，所述柱塞(13)随柱塞推杆(3)做直线往复运动，在小缸体(5)内进行油液挤压，所述小缸体(5)位于缸体(4)内，所述小缸体(5)上设有进油口(6)和出油口(7)，所述缸体(4)上设有总进油口(8)和总出油口(9)，所述总进油口(8)与进油口(6)连通，所述出油口(7)与总出油口(9)连通，油液通过缸体(4)的总进油口(8)流入小缸体(5)的进油口(6)，经柱塞(13)挤压从小缸体(5)的出油口(7)流入缸体(4)的总出油口(9)。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：所述缸体(4)内设有多个小缸体(5)，每个小缸体(5)上均设有进油口(6)和出油口(7)，每个小缸体(5)的进油口(6)之间相互独立，每个小缸体(5)的出油口(7)之间相互独立。
3.根据权利要求1所述的一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：所述连接装置(12)固定连接在柱塞推杆(3)的中间段处。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：所述凹槽(11)的内径与滚子(2)尺寸相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：所述圆柱凸轮(1)轴线两端各布置一个缸体(4)。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱凸轮驱动的双向柱塞泵，其特征在于：所述小缸体(5)所吸入的油液均来自于外界油箱，小缸体(5)输出的油液汇总形成一个输出。
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