一种变量柱塞泵
技术领域
本发明属于柱塞泵技术领域,尤其涉及一种变量柱塞泵。
背景技术
柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动,使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、效率高和流量调节方便等优点,被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合,诸如液压机、工程机械和船舶中。现有变量柱塞泵为斜盘式和斜轴式两种,这两种变量柱塞泵的零件均非常复杂,并且零件加工难度大,装配难度大,占用空间大,不利于变量柱塞泵的使用。
现有斜盘式变量柱塞泵变量为控制斜盘角度来改变柱塞行程,从而控制变量,斜盘和与之配合的滑靴对加工精度要求很高,并且控制斜盘倾角的弹簧位于壳体内部占用空间较大;现有的斜轴式柱塞泵通过改变中心柱塞与主轴之间的角度来控制柱塞行程,从而控制变量;而斜轴式变量柱塞泵的零件加工方面本身就比斜盘式复杂,两种变量柱塞泵所用柱塞都有球头结构,加工难度较大。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种加工简单,节省空间的变量柱塞泵。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种变量柱塞泵,包括缸体,所述缸体的圆周侧面设有凸肩;所述凸肩的右侧固定安装有罩设在缸体上的泵壳、左侧固定安装有罩设在缸体上的端盖;所述缸体的左端密封压紧在端盖上,所述缸体的左端设有出油槽,所述缸体的圆周侧面、端盖、凸肩之间形成进油腔;所述端盖上设有与出油槽连通的出油口、以及与进油腔连通的进油口;所述缸体内以其轴线为中心间隔均匀地设有多个右端开口的柱塞腔,每个柱塞腔的左端设有与出油槽连通的油孔;所述出油槽内设有多个与油孔一一对应的出油单向阀组件,所述进油腔内设有多个与油孔一一对应的进油单向阀组件;每个柱塞腔内均滑动连接有柱塞;所述泵壳的内设有用于驱动柱塞在柱塞腔内往复运动的动力组件;所述端盖上安装有用于控制柱塞在柱塞腔内的有效行程大小的变量组件。
通过上述技术方案,该变量柱塞泵工作时,动力组件带动柱塞在柱塞腔内做往复运动;在柱塞向右运动时,柱塞腔内形成真空,油液从进油腔通过进油单向阀组件进入柱塞腔内;在柱塞向左运动时,柱塞腔内压力增加,油液从油孔通过出油单向阀组件进入出油槽内,从而完成变量柱塞泵正常的吸排油过程;当出油口的压力大于变量组件设定压力时,变量组件通过减小柱塞在柱塞腔内的有效行程实现变量柱塞泵的变量。
进一步的技术方案中,所述动力组件包括转盘、转轴、固定导向筒、变量导向筒,所述转盘转动连接在泵壳的右端中心位置,所述转轴固定安装在转盘的中心位置;所述转轴的左端伸入泵壳内,所述变量导向筒位于泵壳内且安装在转轴上;所述变量导向筒与转轴配合的轴孔内侧壁上沿转轴轴向设有止转滑槽,所述转轴上设有位于止转滑槽内的止转块;所述固定导向筒套接在变量导向筒上且其右端与转盘固定连接;所述变量导向筒的左端设有变量导向面,所述固定导向筒的内侧壁上设有与变量导向面位置相对的固定导向面;所述固定导向面和变量导向面之间形成用于驱动柱塞在柱塞腔内往复运动的可变导向槽;所述缸体的圆周侧面上在每个柱塞腔处均设有与柱塞腔连通的限位滑槽,所述限位滑槽沿柱塞腔的轴向设置;每个柱塞的侧面均设有穿过限位滑槽伸入可变导向槽内的凸柱,所述转轴上在转盘和变量导向筒之间设有用于迫使变量导向筒向左运动到第一弹簧。
进一步的技术方案中,所述变量组件包括溢流阀和控制活塞,所述缸体的右端设有活塞腔,所述活塞腔与转轴同轴设置;所述缸体内设有用于连通出油槽和活塞腔的连通孔,所述溢流阀安装在端盖上,所述溢流阀的阀芯压紧在连通孔的左端用于控制出油槽与活塞腔的连通;所述控制活塞滑动连接在活塞腔内;出油槽内的压力大于溢流阀设定的压力时,溢流阀打开,压力油通过连通孔进入活塞腔内,通过控制活塞推动变量导向筒向右运动并压缩第一弹簧,当控制活塞的推力与第一弹簧的弹力平衡时,控制活塞停止运动,此时可变导向槽的宽度增加,从而减少柱塞泵在柱塞腔内的有效行程。
进一步的技术方案中,所述出油单向阀组件包括第二弹簧和球芯,所述出油槽内在每个油孔位置处均设有放置槽;所述第二弹簧的左端固定安装在端盖上,所述球芯位于放置槽内;所述球芯在第二弹簧的作用下压紧在油孔的左端。
进一步的技术方案中,所述进油单向阀组件包括中空螺堵和阀芯片;所述缸体的圆周侧面在每个油孔位置处均设有阀孔,所述缸体内设有用于连通阀孔和油孔的中间孔;所述阀芯片位于阀孔内,所述中空螺堵安装在阀孔的开口处;所述阀芯片在靠近圆周位置处设有多个连接孔,所述阀芯片在朝向中间孔的侧面上设有支撑块。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
(1)零件加工难度低;
(2)安装方便;
(3)体积紧凑、节省空间。
附图说明
图1为本发明的立体结构图;
图2为本发明的主视图;
图3为本发明的俯视图;
图4为图2中A-A方向剖视图;
图5为图3中B-B方向剖视图;
图6为在图5基础上变量后的剖视图;
图7为本发明缸体的主视图;
图8为本发明缸体的左视图;
图9为本发明缸体的俯视图;
图10为本发明缸体的剖视图;
图11为本发明固定导向筒的结构图;
图12为本发明变量导向筒的结构图;
图13为本发明柱塞的结构图;
图14为本发明阀芯片的结构图;
图15为本发明变量前活塞行程简图;
图16为本发明变量后活塞行程简图。
具体实施方式
请参阅图1-16所示,一种变量柱塞泵,包括缸体4,所述缸体4的圆周侧面设有凸肩401;所述凸肩401的右侧固定安装有罩设在缸体4上的泵壳2、左侧固定安装有罩设在缸体4上的端盖1;所述缸体4的左端密封压紧在端盖1上,所述缸体4的左端设有出油槽402,所述缸体4的圆周侧面、端盖1、凸肩401之间形成进油腔403;所述端盖1上设有与出油槽402连通的出油口101、以及与进油腔403连通的进油口102;所述缸体4内以其轴线为中心间隔均匀地设有六个右端开口的柱塞腔11b,每个柱塞腔11b的左端设有与出油槽402连通的油孔404;所述出油槽402内设有多个与油孔404一一对应的出油单向阀组件,所述进油腔403内设有多个与油孔404一一对应的进油单向阀组件;每个柱塞腔11b内均滑动连接有柱塞11;所述泵壳2的内设有用于驱动柱塞11在柱塞腔11b内往复运动的动力组件;所述端盖1上安装有用于控制柱塞11在柱塞腔11b内的有效行程大小的变量组件。
所述动力组件包括转盘9、转轴10、固定导向筒6、变量导向筒7,所述转盘9转动连接在泵壳2的右端中心位置,所述转轴10固定安装在转盘9的中心位置;所述转轴10的左端伸入泵壳2内,所述变量导向筒7位于泵壳2内且安装在转轴10上;所述变量导向筒7与转轴10配合的轴孔内侧壁上沿转轴10轴向设有止转滑槽701,所述转轴10上设有位于止转滑槽701内的止转块30;所述固定导向筒6套接在变量导向筒7上且其右端与转盘9固定连接;所述变量导向筒7的左端设有变量导向面7a,所述固定导向筒6的内侧壁上设有与变量导向面7a位置相对的固定导向面6a;所述固定导向面6a和变量导向面7a之间形成用于驱动柱塞11在柱塞腔11b内往复运动的可变导向槽67;所述缸体4的圆周侧面上在每个柱塞腔11b处均设有与柱塞腔11b连通的限位滑槽4b,所述限位滑槽4b沿柱塞腔11b的轴向设置;每个柱塞11的侧面均设有穿过限位滑槽4b伸入可变导向槽67内的凸柱11a,所述转轴10上在转盘9和变量导向筒7之间设有用于迫使变量导向筒7向左运动到第一弹簧8。
所述变量组件包括溢流阀3和控制活塞5,所述缸体4的右端设有活塞腔405,所述活塞腔405与转轴10同轴设置;所述缸体4内设有用于连通出油槽402和活塞腔405的连通孔4a,所述溢流阀3安装在端盖1上,所述溢流阀3的阀芯压紧在连通孔4a的左端用于控制出油槽402与活塞腔405的连通;所述控制活塞5滑动连接在活塞腔405内;出油槽402内的压力大于溢流阀3设定的压力时,溢流阀3打开,压力油通过连通孔4a进入活塞腔405内,通过控制活塞5推动变量导向筒7向右运动并压缩第一弹簧8,当控制活塞5的推力与第一弹簧8的弹力平衡时,控制活塞5停止运动,此时可变导向槽67的宽度增加,从而减少柱塞11泵在柱塞腔11b内的有效行程。
所述出油单向阀组件包括第二弹簧13a和球芯13,所述出油槽402内在每个油孔404位置处均设有放置槽406;所述第二弹簧13a的左端固定安装在端盖1上,所述球芯13位于放置槽406内;所述球芯13在第二弹簧13a的作用下压紧在油孔404的左端。所述进油单向阀组件包括中空螺堵12a和阀芯片12;所述缸体4的圆周侧面在每个油孔404位置处均设有阀孔407,所述缸体4内设有用于连通阀孔407和油孔404的中间孔408;所述阀芯片12位于阀孔407内,所述中空螺堵12a安装在阀孔407的开口处;所述阀芯片12在靠近圆周位置处设有四个连接孔12b,所述阀芯片12在朝向中间孔408的侧面上设有四个支撑块12c。
柱塞11泵工作时,首先需要将转轴10与电机相连,电机通电带动转轴10转动,转轴10通过转盘9带动固定导向筒6转动,同时通过止转块30带动变量导向筒7与固定导向筒6同步转动,在固定导向筒6和变量导向筒7同步旋转过程中,固定导向面6a与凸柱11a相接触时,柱塞11在固定导向面6a的作用下沿着限位滑槽4b向右运动,此时柱塞腔11b内形成真空,油液经过进油口102、进油腔403、中空螺堵12a、阀芯片12上的连接孔12b、中间孔408、油孔404进入柱塞腔11b内使变量柱塞11泵吸油。当变量导向面7a与凸柱11a相接触时,柱塞11在变量导向面7a的作用下沿着限位滑槽4b方向向左运动,此时柱塞腔11b内压力增加,使得柱塞腔11b内的油液经过油孔404、放置槽406、出油槽402、出油口101排出。在旋转过程中柱与固定导向面6a和变量导向面7a交替接触,从而使柱塞11在柱塞腔11b内不停往复运动,完成变量柱塞11泵的吸排油过程,完成正常工作。
当出油口101处的压力大于溢流阀3所设定的压力时,溢流阀3的阀芯向左运动将连通孔4a的左端打开,压力油通过连通孔4a进入活塞腔405内,此时压力油作用到控制活塞5上推动控制活塞5克服第一弹簧8的弹力向右运动,并且推动变量导向筒7向右运动,当控制活塞5的推力与第一弹簧8的弹力平衡时控制活塞5停止运动,进而使得可变导向槽67的宽度增加,如图15、图16所示,柱塞11上的凸柱11a在固定导向面6a和变量导向面7a之间转换时所经过的横向距离变短,改变柱塞11的行程,从而改变了柱塞11泵的排量,完成变量。本发明没有斜盘,没有铰接零件,减少了零件的加工难度和装配难度,并且转子为由轨道的缸筒重量较轻,有利于电机转动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。