CN104989638B - 圆盘叠加式高压油泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆盘叠加式高压油泵，包括传动轴、转动体和内部设置有容置腔的圆盘，圆盘通过轴承设置于传动轴上，转动体可转动地设置于圆盘的容置腔内，转动体与圆盘之间形成环形油腔，圆盘上设置有与该环形油腔连通的进油口和出油口，转动体上设置有油腔堵头，圆盘设置有单向阀；圆盘上还设置有挡油机构，该挡油机构包括复位弹簧、挡块和顶块，顶块上设置有斜槽，转动体上设置有与该斜槽配合的拨销；当转动体转动至拨销与斜槽配合的位置时，拨销与斜槽的斜面配合驱动顶块克服复位弹簧的弹性力将挡块顶出环形油腔，以使得油腔堵头顺畅通过挡块处。本发明高效节能，液压油温升较低，延长使用寿命，减少液压油的耗费。
Description
技术领域
本发明涉及高压油泵技术领域，特别涉及一种圆盘叠加式高压油泵。
背景技术
液压油泵时液压系统的动力原件，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，向整个液压系统提供动力，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路驱动液压执行元件工作，普遍应用于加工机械、建筑工程、水利设施、电力设施、船舶、航空航天和军工等领域。
现有的高压油泵能耗较高，而且在长时间运转过程中，液压油温升较高，液压油容易变质，因而液压油的使用寿命短，耗费液压油。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种圆盘叠加式高压油泵，高效节能，解决长时间运转过程中液压油温升较高的问题，延长液压油的使用寿命，减少液压油的耗费。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种圆盘叠加式高压油泵，包括传动轴、转动体和内部设置有容置腔的圆盘，圆盘通过轴承设置于传动轴上，转动体与传动轴固定连接，转动体可转动地设置于圆盘的容置腔内，转动体与圆盘之间形成环形油腔，圆盘上设置有与该环形油腔连通的进油口和出油口，转动体上设置有与该环形油腔的截面相匹配的油腔堵头，圆盘的出油口处设置有单向阀；圆盘上还设置有挡油机构，该挡油机构包括复位弹簧、与环形油腔的截面相匹配的挡块和活动设置的顶块，挡块在复位弹簧的弹性力作用下与顶块相抵，顶块上设置有斜槽，转动体上设置有与该斜槽配合的拨销；当转动体转动至拨销与斜槽配合的位置时，拨销与斜槽的斜面配合驱动顶块克服复位弹簧的弹性力将挡块顶出环形油腔，以使得油腔堵头顺畅通过挡块处。
进一步的方案，圆盘的容置腔内设置有两层及以上的转动体，相邻两层转动体之间设置有中间体。转动体层叠设置于圆盘的容置腔内，采用叠加的方式增加泵油量，可最小化油泵整体体积。中间体上设置有泄油通道，转动体与圆盘之间的泄漏的微量油液由该泄油通道排出。挡油机构的顶块活动设置于中间体上，相邻两层转动体可共用一个挡油机构，结构简化。
顶块上设置有与挡块相抵的顶杆，顶块通过顶杆将挡块顶起。
圆盘包括前盖、后盖和外壳，前盖和后盖相对设置，转动体设置于前盖与后盖之间，并且前盖和后盖分别通过轴承设置于传动轴上，外壳设置于前盖与后盖之间的周边。圆盘采用前盖、后盖和外壳拼接，易于加工制造及装配。传动轴末端穿过前盖后与后盖相抵，传动轴与前盖之间设置有密封盖，采用单端轴密封，以防止油液沿传动轴泄漏。前盖、后盖和外壳通过定位销和螺钉固定连接。
单向阀包括弹簧座、偏压弹簧和钢珠，弹簧座设置有进油孔和出油孔，钢珠和偏压弹簧装设于弹簧座内，钢珠在偏压弹簧的弹性力作用下与进油孔相抵，弹簧座整体密封装设于圆盘上，弹簧座的进油孔与环形油腔连通，弹簧座的出油孔与圆盘的出油口连通。单项阀压力可调，当环形油腔的压力大于单向阀的标定压力时，单向阀开启，否则该单向阀处于关闭状态。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
本发明由传动轴带动转动体在圆盘的容置腔内转动，容置腔内位于圆盘与转动体之间形成环形油腔，圆盘上设有伸入环形油腔的挡块，转动体设有伸入环形油腔的油腔堵头，挡块在转动体的拨销与顶块的斜槽的配合下可退出环形油腔，以使转动体的油腔堵头通过环形油腔的挡块所处的位置；环形油腔的挡块-进油口-油腔堵头段腔体为低压油腔，该低压油腔的油液压力与进油口处的油液压力一致，环形油腔的油腔堵头-出油口-挡块段腔体为高压油腔，该高压油腔的油液压力与出油口的油液压力一致。
其工作过程为包括加压和切换两个阶段；加压阶段，油腔堵头位于进油口的前端及出油口的后端(前后相对于转动体的转动方向而定)，此时挡块伸入环形油腔内，进油口的低压油液进入到低压油腔，而高压油腔内的油液由于受到油腔堵头的推压，当高压油腔内的油液压力大于单向阀的标定压力时，单向阀开启，高压油腔内的高压油液从单向阀和出油口排出，该加压阶段是利用油腔堵头推力面积小而行程长的杠杆原理实现高压油腔油液加压的；切换阶段，油腔堵头位于出油口的前端及进油口的后端，此时转动体的拨销与顶块的斜槽配合，使得顶块将挡块顶出环形油腔，挡块随着转动体转动并通过挡块所处的位置后，转动体的拨销恰好随转动体转出顶块的斜槽，挡块和顶块在复位弹簧的弹性力作用下复位，挡块重新将环形油腔隔断，随后再次进入加压阶段。
转动体连续不断地转动，加压阶段和切换阶段始终循环执行，其节能效果明显，比普通柱塞泵或叶片泵节能70％以上，而且本圆盘叠加式高压油泵可以长时间低速运转，油液的温升降低，使得油液始终在低油温环境下运作，保证油液长时间使用不会变质，油液使用寿命可达普通油泵的5倍以上，减少液压油的耗费。
附图说明
图1为本发明的附图结构示意图。
图2为图1中A-A剖视结构示意图。
图3为图1中B-B剖视结构示意图。
图4为图1中C-C剖视结构示意图。
图5为图2中D-D剖视结构示意图。
附图标记说明：1.传动轴，2.转动体，3.轴承，4.前盖，5.后盖，6.外壳，7.密封盖，8.定位销，9.螺钉，10.环形油腔，11.进油口，12.出油口，13.油腔堵头，14.单向阀，15.弹簧座，16.偏压弹簧，17.钢珠，18.进油孔，19.出油孔，20.复位弹簧，21.挡块，22.顶块，23.斜槽，24.拨销，25.顶杆，26.低压油腔，27.高压油腔，28.中间体，29.泄油通道。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述：
参照图1至图5所示的一种圆盘叠加式高压油泵，包括传动轴1、转动体2和内部设置有容置腔的圆盘，圆盘通过轴承3设置于传动轴1上，转动体2与传动轴1固定连接，转动体2可转动地设置于圆盘的容置腔内。
参见图2，圆盘包括前盖4、后盖5和外壳6，前盖4和后盖5相对设置，转动体2设置于前盖4与后盖5之间，并且前盖4和后盖5分别通过轴承3设置于传动轴1上，外壳6设置于前盖4与后盖5之间的周边。
圆盘采用前盖4、后盖5和外壳6拼接，易于加工制造及装配。传动轴1末端穿过前盖4后与后盖5相抵，传动轴1与前盖4之间设置有密封盖7，采用单端轴密封，以防止油液沿传动轴1泄漏。前盖4、后盖5和外壳6通过定位销8和螺钉9固定连接。
参见图5，转动体2与圆盘之间形成环形油腔10，圆盘上设置有与该环形油腔10连通的进油口11和出油口12，转动体2上设置有与该环形油腔10的截面相匹配的油腔堵头13，圆盘的出油口12处设置有单向阀14。
参见图4，单向阀14包括弹簧座15、偏压弹簧16和钢珠17，弹簧座15设置有进油孔18和出油孔19，钢珠17和偏压弹簧16装设于弹簧座15内，钢珠17在偏压弹簧16的弹性力作用下与进油孔18相抵，弹簧座15整体密封装设于圆盘上，弹簧座15的进油孔18与环形油腔10连通，弹簧座15的出油孔19与圆盘的出油口12连通，单向阀14与圆盘以及单向阀14的各零部件之间的密封圈结构略。单项阀压力可调，当环形油腔10的压力大于单向阀14的标定压力时，单向阀14开启，否则该单向阀14处于关闭状态。
参见图3和图5，圆盘上还设置有挡油机构，该挡油机构包括复位弹簧20、与环形油腔10的截面相匹配的挡块21和活动设置的顶块22，复位弹簧20装设于螺帽内，螺帽与圆盘的外壳6固定连接，挡块21在复位弹簧20的弹性力作用下与顶块22相抵，顶块22上设置有斜槽23，转动体2上设置有与该斜槽23配合的拨销24。优选的，顶块22上设置有与挡块21相抵的顶杆25，顶块22通过顶杆25将挡块21顶起。
当转动体2转动至拨销24与斜槽23配合的位置时，拨销24与斜槽23的斜面配合驱动顶块22克服复位弹簧20的弹性力将挡块21顶出环形油腔10，以使得油腔堵头13顺畅通过挡块21处。
环形油腔10的挡块21-进油口11-油腔堵头13段腔体为低压油腔26，该低压油腔26的油液压力与进油口11处的油液压力一致，环形油腔10的油腔堵头13-出油口12-挡块21段腔体为高压油腔27，该高压油腔27的油液压力与出油口12的油液压力一致。
其工作过程为包括加压和切换两个阶段。
加压阶段，油腔堵头13位于进油口11的前端及出油口12的后端(前后相对于转动体2的转动方向而定)，此时挡块21伸入环形油腔10内，进油口11的低压油液进入到低压油腔26，而高压油腔27内的油液由于受到油腔堵头13的推压，当高压油腔27内的油液压力大于单向阀14的标定压力时，单向阀14开启，高压油腔27内的高压油液从单向阀14和出油口12排出，该加压阶段是利用油腔堵头13推力面积小而行程长的杠杆原理对高压油腔27油液加压的。
切换阶段，油腔堵头13位于出油口12的前端及进油口11的后端，此时转动体2的拨销24与顶块22的斜槽23配合，使得顶块22将挡块21顶出环形油腔10，挡块21随着转动体2转动并通过挡块21所处的位置后，转动体2的拨销24恰好随转动体2转出顶块22的斜槽23，挡块21和顶块22在复位弹簧20的弹性力作用下复位，挡块21重新将环形油腔10隔断，随后再次进入加压阶段。
转动体2连续不断地转动，加压阶段和切换阶段始终循环执行，其节能效果明显，比普通柱塞泵或叶片泵节能70％以上，而且本圆盘叠加式高压油泵可以长时间低速运转，油液的温升降低，使得油液始终在低油温环境下运作，保证油液长时间使用不会变质，油液使用寿命可达普通油泵的5倍以上，减少液压油的耗费。
进一步的方案，圆盘的容置腔内设置有两层及以上的转动体2，相邻两层转动体2之间设置有中间体28。本实施例即为两层转动体2叠加结构，转动体2层叠设置于圆盘的容置腔内，采用叠加的方式增加泵油量，可最小化油泵整体体积。中间体28上设置有泄油通道29，转动体2与圆盘之间的泄漏的微量油液由该泄油通道29排出。挡油机构的顶块22活动设置于中间体28上，相邻两层转动体2可共用一个挡油机构，结构简化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种圆盘叠加式高压油泵，包括传动轴(1)、转动体(2)和内部设置有容置腔的圆盘，圆盘通过轴承(3)设置于传动轴(1)上，转动体(2)与传动轴(1)固定连接，转动体(2)可转动地设置于圆盘的容置腔内，其特征在于：
转动体(2)与圆盘之间形成环形油腔(10)，圆盘上设置有与该环形油腔(10)连通的进油口(11)和出油口(12)，转动体(2)上设置有与该环形油腔(10)的截面相匹配的油腔堵头(13)，圆盘的出油口(12)处设置有单向阀(14)；
圆盘上还设置有挡油机构，该挡油机构包括复位弹簧(20)、与环形油腔(10)的截面相匹配的挡块(21)和活动设置的顶块(22)，挡块(21)在复位弹簧(20)的弹性力作用下与顶块(22)相抵，顶块(22)上设置有斜槽(23)，转动体(2)上设置有与该斜槽(23)配合的拨销(24)；
当转动体(2)转动至拨销(24)与斜槽(23)配合的位置时，拨销(24)与斜槽(23)的斜面配合驱动顶块(22)克服复位弹簧(20)的弹性力将挡块(21)顶出环形油腔(10)，以使得油腔堵头(13)顺畅通过挡块(21)处。
2.根据权利要求1所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：圆盘的容置腔内设置有两层及两层以上的转动体(2)，相邻两层转动体(2)之间设置有中间体(28)。
3.根据权利要求2所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：中间体(28)上设置有泄油通道(29)。
4.根据权利要求2所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：挡油机构的顶块(22)活动设置于中间体(28)上。
5.根据权利要求1所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：顶块(22)上设置有与挡块(21)相抵的顶杆(25)。
6.根据权利要求1所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：圆盘包括前盖(4)、后盖(5)和外壳(6)，前盖(4)和后盖(5)相对设置，转动体(2)设置于前盖(4)与后盖(5)之间，并且前盖(4)和后盖(5)分别通过轴承(3)设置于传动轴(1)上，外壳(6)设置于前盖(4)与后盖(5)之间的周边。
7.根据权利要求6所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：传动轴(1)末端穿过前盖(4)后与后盖(5)相抵，传动轴(1)与前盖(4)之间设置有密封盖(7)。
8.根据权利要求6所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：前盖(4)、后盖(5)和外壳(6)通过定位销(8)和螺钉(9)固定连接。
9.根据权利要求1所述的圆盘叠加式高压油泵，其特征在于：所述单向阀(14)包括弹簧座(15)、偏压弹簧(16)和钢珠(17)，弹簧座(15)设置有进油孔(18)和出油孔(19)，钢珠(17)和偏压弹簧(16)装设于弹簧座(15)内，钢珠(17)在偏压弹簧(16)的弹性力作用下与进油孔(18)相抵，弹簧座(15)整体密封装设于圆盘上，弹簧座(15)的进油孔(18)与环形油腔(10)连通，弹簧座(15)的出油孔(19)与圆盘的出油口(12)连通。
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