CN109058099B - 一种双叶片矢量泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双叶片矢量泵，其通过两个伺服电机分别控制对应侧的叶片，其结构简单、可靠性高。其包括壳体，壳体的内腔的轴向两端分别布置有第一叶片组、第二叶片组，第一叶片组包括有N个第一叶片、第一叶片盘，第二叶片组包括有N个第二叶片、第二叶片盘，其中N为大于等于2的自然数；第一叶片盘、第二叶片盘分别布置于壳体的内腔的轴向两端，第一叶片盘的输入中心端外接位于壳体轴向一端外侧的第一伺服电机，第二叶片盘的输入中心盘外接位于壳体轴向另一端外侧的第二伺服电机，第一叶片盘的中心轴向设置有朝向第二叶片盘凸起的中心轴，第二叶片盘的对应于中心轴的位置处布置有轴承组件，中心轴插装定位于轴承组件的内圈布置。
Description
技术领域
本发明涉及泵类结构的技术领域，具体为一种双叶片矢量泵。
背景技术
现有的普通叶片泵有单作用式的变量泵和双作用式的定量泵两大类。普通叶片泵是利用插入转子槽内的叶片间密封容积变化，完成泵的功能。
转子每转一转，完成一次吸油和压油，称为单作用叶片泵。转子每转一转，完成两次吸油和压油，称为双作用叶片泵。
现有的普通叶片泵的缺点：其对油液清洁度要求较高、且最低转速有限制(不允许低于600r/min),价格中等；且双作用叶片泵不能变量，使得其适用范围窄；且现有的叶片泵的机械机构不可避免产生机械摩擦，泵的效率低、使用寿命短。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种双叶片矢量泵，其通过两个伺服电机分别控制对应侧的叶片，其结构简单、可靠性高，转速可达6000r/min，输出特性柔性可控；且其避免了机械结构上的机械摩擦，提高了泵的效率和使用寿命。
一种双叶片矢量泵，其特征在于：其包括壳体，所述壳体的内腔的轴向两端分别布置有第一叶片组、第二叶片组，所述第一叶片组包括有N个第一叶片、第一叶片盘，所述第二叶片组包括有N个第二叶片、第二叶片盘，其中N为大于等于2的自然数；所述第一叶片盘、第二叶片盘分别布置于所述壳体的内腔的轴向两端，所述第一叶片盘的输入中心端外接位于壳体轴向一端外侧的第一伺服电机，所述第二叶片盘的输入中心盘外接位于壳体轴向另一端外侧的第二伺服电机，所述第一叶片盘的中心轴向设置有朝向第二叶片盘凸起的中心轴，所述第二叶片盘的对应于中心轴的位置处布置有轴承组件，所述中心轴插装定位于所述轴承组件的内圈布置，所述中心轴的径向均布有N个所述第一叶片，所述第二叶片盘的朝向所述第一叶片盘的端面上均布有N个所述第二叶片，所述第一叶片、第二叶片逐一间隔布置，所述壳体的外环周上环布有对应的N个吸油口、N个出油口，相邻的第一叶片、第二叶片和壳体、第一叶片盘、第二叶片盘、中心轴间组合形成对应的独立布置的容腔，两个相邻的容腔之间所对应的壳体的外环周上间隔布置有一个吸油口、一个出油口。
其进一步特征在于：
每个所述第一叶片上分别设置有第一霍尔传感器，每个所述第二叶片上分别设置有第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器所布置位置的和中心轴的中心线的径向距离相同；
所述第一伺服电机、第二伺服电机集成于同一个控制器驱动，以取得时钟信号的同步；
所述第一叶片长度方向一端集成于所述第一叶片盘布置，所述第一叶片的径向外端和所述外壳的内壁形成间隙密封，所述第一叶片的长度方向另一端和所述第二叶片盘的对应端面形成间隙密封；
所述第二叶片的长度方向一端集成于所述第二叶片盘布置，所述第二叶片的长度方向另一端和所述第一叶片盘的对应端面形成间隙密封，所述第二叶片的径向外端和所述外壳的内壁形成间隙密封，所述第二叶片的径向内端和所述中心轴的外壁间形成间隙密封；
所述第二叶片盘的对应于所述中心轴的位置设置有内凹轴承安装腔，所述轴承组件安装于所述内凹轴承安装腔内，所述中心轴的定位端插装于所述轴承组件的内圈布置。
采用上述技术方案后，双叶片矢量泵由两个伺服电机分别带动第一叶片、第二叶片做同向、不同转速的旋转运动，两个伺服电机由同一个控制器驱动，以取得时钟信号的同步，其通过两个伺服电机分别控制对应侧的叶片，其结构简单、可靠性高，转速可达6000r/min，输出特性柔性可控；且其避免了机械结构上的机械摩擦，提高了泵的效率和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意简图(图中间距、间隙为了表达效果进行了放大处理)；
图2为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图一；
图3为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图二；
图4为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图三；
图5为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图四；
图6为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图五；
图7为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图六；
图8为本发明的具体实施例的工作状态的叶片剖视结构示意图七；
图中序号所对应的名称如下：
壳体1、第一叶片2、第一叶片盘3、第二叶片4、第二叶片盘5、第一伺服电机6、第二伺服电机7、中心轴8、轴承组件9、吸油口10、出油口11、容腔12、第一霍尔传感器13、第二霍尔传感器14、内凹轴承安装腔15、定位端16。
具体实施方式
一种双叶片矢量泵，见图1-图8：其包括壳体1，所述壳体1的内腔的轴向两端分别布置有第一叶片组、第二叶片组，所述第一叶片组包括有N个第一叶片2、第一叶片盘3，所述第二叶片组包括有N个第二叶片4、第二叶片盘5，其中N为大于等于2的自然数；所述第一叶片盘3、第二叶片盘5分别布置于所述壳体1的内腔的轴向两端，所述第一叶片盘3的输入中心端外接位于壳体1轴向一端外侧的第一伺服电机6，所述第二叶片盘5的输入中心盘外接位于壳体1轴向另一端外侧的第二伺服电机7，所述第一叶片盘3的中心轴向设置有朝向第二叶片盘5凸起的中心轴8，所述第二叶片盘5的对应于中心轴8的位置处布置有轴承组件9，所述中心轴8插装定位于所述轴承组件9的内圈布置，所述中心轴8的径向均布有N个所述第一叶片2，所述第二叶片盘5的朝向所述第一叶片盘的端面上均布有N个所述第二叶片4，所述第一叶片2、第二叶片4逐一间隔布置，所述壳体1的外环周上环布有对应的N个吸油口10、N个出油口11，相邻的第一叶片2、第二叶片4和壳体1、第一叶片盘3、第二叶片盘5、中心轴8间组合形成对应的独立布置的容腔12，两个相邻的容腔12之间所对应的壳体1的外环周上间隔布置有一个吸油口10、一个出油口11。
每个所述第一叶片2上分别设置有第一霍尔传感器13，每个所述第二叶片4上分别设置有第二霍尔传感器14，所述第一霍尔传感器13、第二霍尔传感器14所布置位置的和中心轴8的中心线的径向距离相同；
所述第一伺服电机6、第二伺服电机7集成于同一个控制器驱动，以取得时钟信号的同步；
每个叶片上都安装有霍尔传感器，由控制器、伺服电机组成位置闭环，实现对旋转角度的精确定位，从而避免两叶片相撞的可能；
所述第一叶片2长度方向一端集成于所述第一叶片盘3布置，所述第一叶片2的径向外端和所述外壳1的内壁形成间隙密封，所述第一叶片2的长度方向另一端和所述第二叶片盘5的对应端面形成间隙密封；
所述第二叶片4的长度方向一端集成于所述第二叶片盘5布置，所述第二叶片4的长度方向另一端和所述第一叶片盘3的对应端面形成间隙密封，所述第二叶片4的径向外端和所述外壳1的内壁形成间隙密封，所述第二叶片4的径向内端和所述中心轴8的外壁间形成间隙密封；
所述第二叶片盘5的对应于所述中心轴8的位置设置有内凹轴承安装腔15，所述轴承组件9安装于所述内凹轴承安装腔15内，所述中心轴8的定位端16插装于所述轴承组件9的内圈布置，轴承组件9的设置提高了旋转的平稳性。
具体实施例，见图1-图8，所述第一叶片组具体为左侧叶片组，其包括有三个第一叶片；所述第二叶片组具体为右侧叶片组，包括有三个第二叶片，所述壳体1的外环周上环布有对应的三个吸油口10、三个出油口11，第一叶片2、第二叶片4组合形成六个独立的容腔。
选取容腔12A、容腔12B作为工作原理说明：
当泵由图2到图3时，第二叶片4的转速大于第一叶片2，容腔12A体积逐渐增大而吸油，容腔12B体积逐渐减小而排油；
由图3到图4时，第一叶片2转速保持不变、第二叶片4转速开始减小，容腔12A体积依旧逐渐增大而吸油，容腔12B体积依旧逐渐减小而排油；
当泵处于图4时，第一叶片2转速等于第二叶片4转速；
由图4到图5时，第二叶片4转速保持不变、第一叶片2转速开始增加，容腔12B体积逐渐增大而吸油，容腔12A体积逐渐减小而排油；
由图5到图6时，第一叶片2和第二叶片4保持转速不变、第一叶片2转速大于第二叶片4，容腔12B体积依旧逐渐增大而吸油，容腔12A体积依旧逐渐减小而排油；
由图6到图7时，第二叶片4保持转速不变、第一叶片2转速开始减小，容腔12B体积依旧逐渐增大而吸油，容腔12A体积依旧逐渐减小而排油；
当泵处于图7时，第一叶片2转速等于第二叶片4转速；
由图7到图8，第一叶片2保持转速不变、第二叶片4转速开始增加，容腔12A体积逐渐增大而吸油，容腔12B体积逐渐减小而排油；
之后第一叶片2、第二叶片4分别相对于图2转动了120°，泵完成一个工作循环。
双叶片矢量泵由两个伺服电机分别带动第一叶片、第二叶片做同向、不同转速的旋转运动，两个伺服电机由同一个控制器驱动，以取得时钟信号的同步，其通过两个伺服电机分别控制对应侧的叶片，其结构简单、可靠性高，转速可达6000r/min，输出特性柔性可控；且其避免了机械结构上的机械摩擦，提高了泵的效率和使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种双叶片矢量泵，其特征在于：其包括壳体，所述壳体的内腔的轴向两端分别布置有第一叶片组、第二叶片组，所述第一叶片组包括有N个第一叶片、第一叶片盘，所述第二叶片组包括有N个第二叶片、第二叶片盘，其中N为大于等于2的自然数；所述第一叶片盘、第二叶片盘分别布置于所述壳体的内腔的轴向两端，所述第一叶片盘的输入中心端外接位于壳体轴向一端外侧的第一伺服电机，所述第二叶片盘的输入中心盘外接位于壳体轴向另一端外侧的第二伺服电机，所述第一叶片盘的中心轴向设置有朝向第二叶片盘凸起的中心轴，所述第二叶片盘的对应于中心轴的位置处布置有轴承组件，所述中心轴插装定位于所述轴承组件的内圈布置，所述中心轴的径向均布有N个所述第一叶片，所述第二叶片盘的朝向所述第一叶片盘的端面上均布有N个所述第二叶片，所述第一叶片、第二叶片逐一间隔布置，所述壳体的外环周上环布有对应的N个吸油口、N个出油口，相邻的第一叶片、第二叶片和壳体、第一叶片盘、第二叶片盘、中心轴间组合形成对应的独立布置的容腔，两个相邻的容腔之间所对应的壳体的外环周上间隔布置有一个吸油口、一个出油口；
所述第一叶片长度方向一端集成于所述第一叶片盘布置，所述第一叶片的径向外端和所述壳体的内壁形成间隙密封，所述第一叶片的长度方向另一端和所述第二叶片盘的对应端面形成间隙密封；
所述第二叶片的长度方向一端集成于所述第二叶片盘布置，所述第二叶片的长度方向另一端和所述第一叶片盘的对应端面形成间隙密封，所述第二叶片的径向外端和所述壳体的内壁形成间隙密封，所述第二叶片的径向内端和所述中心轴的外壁间形成间隙密封。
2.如权利要求1所述的一种双叶片矢量泵，其特征在于：每个所述第一叶片上分别设置有第一霍尔传感器，每个所述第二叶片上分别设置有第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器所布置的位置和中心轴的中心线的径向距离相同。
3.如权利要求2所述的一种双叶片矢量泵，其特征在于：所述第一伺服电机、第二伺服电机集成于同一个控制器驱动。
4.如权利要求1所述的一种双叶片矢量泵，其特征在于：所述第二叶片盘的对应于所述中心轴的位置设置有内凹轴承安装腔，所述轴承组件安装于所述内凹轴承安装腔内，所述中心轴的定位端插装于所述轴承组件的内圈布置。
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