CN110500270B - 一种插装油口的双向高速微型柱塞泵 - Google Patents

一种插装油口的双向高速微型柱塞泵 Download PDF

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Abstract

本方案提供一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,包括泵壳体、缸体、后盖、转动轴、斜盘、柱塞和油口螺盖等结构,电机连接泵传动轴旋转时,柱塞副从斜盘高点往低点运动,柱塞腔容积增大产生吸油力,油液从泵径向通油口吸入进入缸体柱塞腔,进行吸油动作;传动轴转动半圈后,柱塞副从斜盘低点往高点运动,柱塞腔容积减小,压缩油液从轴向油口排出,进行排油动作;当电机反向,油液从轴向油口吸入柱塞腔,进行吸油动作,油液从径向通油口排出,进行排油动作。与传统的柱塞泵相比,本方案无论是正转还是反转,都可大幅提升油液的流通面积进而提高了柱塞泵的转速极限。

Description

一种插装油口的双向高速微型柱塞泵
技术领域
本发明属于液压系统领域,具体涉及一种插装油口的双向高速微型柱塞泵。
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、结构紧凑、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。
如图1、图2所示,一般的双向微型柱塞泵吸排油口2、3集成在后盖1底面上,由于空间限制,油口2、3的尺寸比较有限,同时油口2、3外接是通过接头内孔10、管接头9、油管8从油箱吸油,接头的厚度又将大幅减小油液的流通面积。
液压油从油口2、3进入到泵后盖1的配流窗口6、7时,由于油口2、3只能接通配流窗口6、7不到二分之一的面积,这也大幅限制了油液的流通面积。
因此一般微型柱塞泵由于受到这几种限制,吸油流速无法提升,导致泵的转速有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,以提升油液的流通面积进而提高柱塞泵的转速极限。
包括泵壳体、缸体、后盖、转动轴、斜盘、柱塞和油口螺盖,所述泵壳体上设有法兰螺钉孔,所述传动轴转动设置在泵壳体内,所述斜盘固定在泵壳体上,
所述缸体的圆周上设有多个柱塞腔,所述柱塞的一端与滑靴铰接,另一端滑动设于柱塞腔内;所述滑靴与斜盘相抵;
所述后盖固定在缸体上,所述后盖上对应缸体柱塞腔位置设有两个配油窗口,且后盖还设有后盖集油腔与其中一个配油窗口连通,后盖径向上设有环槽与扇型槽与另一配油窗口连通;
所述油口螺盖固定在泵壳体上,所述油口螺盖上设有轴向油口;所述泵壳体上设有多个壳体油口,所述后盖上设有径向通油口,所述壳体油口与径向通油口相互连通;旋转时,处于吸油状态的壳体油口通过后盖扇型槽与径向通油口连通进行吸油,另一部分处于排油状态的壳体油口通过后盖集油腔与轴向油口连通,旋转方向变化时,吸排油壳体口与后盖油口的连接互换。
本方案的原理在于:
电机连接泵传动轴旋转时,带动缸体转动,柱塞副从斜盘高点往低点运动,柱塞腔容积增大产生吸油力,油液从泵径向通油口吸入进入缸体柱塞腔,进行吸油动作;传动轴转动半圈后,柱塞副从斜盘低点往高点运动,柱塞腔容积减小,压缩油液从轴向油口排出,进行排油动作;当电机反向,油液从轴向油口吸入柱塞腔,进行吸油动作,油液从径向通油口排出,进行排油动作。
本方案的有益效果在于:
径向通油口吸油时,油液从阀块油孔依次通过泵壳体的多个径向通油口、后盖环槽、后盖扇型槽进入到后盖配流窗口腔。泵壳体侧面的多个径向通油口与后盖环槽、后盖扇形环槽组成了径向通油口。这种结构在空间上允许径向通油口各组成部分做的尽量大,允许较多的油液以较低的速度流动,从而转速可以大幅提升。
另一个轴向油口吸油时,油液从轴向油口经过后盖集油腔,进入后盖配流窗口腔,最终进入缸体的吸排油柱塞腔,完成吸油动作。轴向油口位于泵壳体尾端油口螺盖正中,可以做得足够大。轴向油口与后盖配流窗口腔之间设置一个足够大的后盖集油腔,此后盖集油腔能完全包容后盖配油窗口腔,大幅增加油液的流通面积来提高转速极限。
与传统的柱塞泵相比,本方案在安装时,仅需将泵壳体插装到阀块内部,连接螺钉穿过法兰螺钉孔将泵与阀块安装面连接。此种插装泵结构不需要进出油管路,集成度高,还能减少管路连接漏点。同时,本柱塞泵无论是正转还是反转,都可大幅提升油液的流通面积进而提高了柱塞泵的转速极限。
进一步,所述柱塞腔为七个,且均匀的分布在缸体的圆周上。
进一步,所述斜盘通过固定销固定在泵壳体上。通过定位销来将斜盘固定在泵壳体上,结构简单,固定效果好。
进一步,还包括缸体弹簧和支撑销,所述支撑销插在缸体的销孔中,缸体弹簧放置在缸体与支撑销之间,支撑销另一端压在回程球上。缸体弹簧提供预紧力使缸体贴紧泵后盖配流面,同时通过支撑销回程盘迫使柱塞副紧贴斜盘斜面,为柱塞副提供回程力。
进一步,还包括回程球和回程盘,所述回程球与传动轴用花键连接,且回程球与回程盘相抵,所述回程盘将滑靴压在斜盘上。回程球和回程盘的设置,可使得滑靴更好的紧贴斜盘斜面。
进一步,所述缸体弹簧为碟簧。碟簧可在狭小空间内提供需要的弹簧力。
附图说明
图1为现有柱塞泵的结构示意图。
图2为现有柱塞泵与阀块连接处的结构示意图。
图3为本发明一种插装油口的双向高速微型柱塞泵实施例的结构示意图。
图4为本发明一种插装油口的双向高速微型柱塞泵实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
图1、图2中的附图标记包括:1—泵后盖;2、3—双向微型柱塞泵吸排油口;4、5—吸、排油过流孔;6、7—泵后盖配流窗口;8—油管 ;9—管接头;10—接头内孔。
图3、图4中的附图标记包括:1—传动轴、2—泵壳体、3—定位销、4—斜 盘、5—回程球、6—回程盘、7—柱塞副、8—支撑销、9—缸体弹簧、10—缸 体、11—后盖、12—油口螺盖、13—法兰螺钉孔、A—柱塞腔、B—缸体通油孔、C—后盖配流窗口腔、D—后盖集油腔、E—轴向油口、F—径向通油口、G—壳体 油口、H—后盖环槽、I—后盖扇形槽。
实施例基本如附图3、图4所示,具体实施过程如下:
一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,最外层为泵壳体2,其余结构均设置在泵壳体2内部。泵壳体2的最右端上设有四个法兰螺钉孔13,用于和阀块连接固定。泵壳体2的周向设有多个壳体油口G。
从左往右,分别是油口螺盖12、后盖11、缸体10、斜盘4和传动轴1。油口螺盖12和泵壳体2固定连接,油口螺盖12上设有轴向油口E,后盖11上设有与其连通的后盖集油腔D,后盖集油腔D可以尽量的做大,以提升油液的流通面积。
另外,后盖11上对应柱塞腔A的位置设有两个缸体通油孔B,且后盖11上还设有后盖配流窗口腔C和后盖集油腔D,后盖配流窗口腔C包括相互匹配的后盖环槽H和后盖11扇形槽I。后盖11上还设有轴承,传动轴1则安装在轴承内。
再右边则是缸体10,缸体10与两个缸体通油孔B相互连通。缸体10内滑动设置有七个柱塞腔A,均匀的分布的缸体的圆周上。柱塞腔A内则对应的设置有柱塞,柱塞滑动设置在柱塞腔A内,必要的时候,还可以设置相应的活塞环。另外,还设置有缸体弹簧9和支撑销8。支撑销8支撑销插在缸体10的销孔中,而缸体弹簧9的的左端固定在缸体10上,右端压支撑销8上。为了保证在狭小的空间使用,缸体弹簧9采用碟簧。
柱塞的右端为球形,其刚好与右侧的滑靴球铰接,形成柱塞副7。斜盘4的上端厚下端窄,其右端通过定位销3固定在壳体上,以此定位和固定。传动轴1一端由泵壳体2上的轴承支撑,另一端由后盖11上的轴承支承。传动轴1上还同轴设置有一个回程球5,回程球5与回程盘6相抵,回程盘6将滑靴压在斜盘上。回程球5的设置,可使得柱塞副7更好的紧贴斜盘4斜面,确保同步运动。
具体安装时,将本方案的泵壳体2插装到阀块内部,连接螺钉穿过法兰螺钉孔13将泵与阀块安装面连接。此种插装泵结构不需要进出油管路,集成度高,还能减少管路连接漏点。
泵工作时,缸体弹簧9提供预紧力使缸体10贴紧泵后盖11配流面,同时通过支撑销8、回程球5、回程盘6迫使柱塞副7紧贴斜盘4斜面,为柱塞副7提供回程力。电机连接泵传动轴1旋转时,柱塞副7从斜盘4高点往低点运动,柱塞腔A容积增大产生吸油力,油液从泵径向通油口F吸入进入缸体10柱塞腔A,进行吸油动作,传动轴1转动半圈后,柱塞副7从斜盘4低点往高点运动,柱塞腔A容积减小,压缩油液从轴向油口E排出,进行排油动作;当电机反向,油液从轴向油口E吸入柱塞腔A,进行吸油动作,油液从径向通油口F排出,进行排油动作。
径向通油口F吸油时,油液从阀块油孔依次通过泵壳体2的多个壳体油口G、后盖环槽H、后盖11扇型槽进入到后盖配流窗口腔C。泵壳体2侧面的多个壳体油口G与后盖环槽H、后盖11扇形环槽H组成了径向通油口F。这种结构在空间上允许径向通油口F各组成部分做的尽量大,允许较多的油液以较低的速度流动,从而转速可以大幅提升。
另一个轴向油口E吸油时,油液从轴向油口E经过后盖集油腔D,进入后盖配流窗口腔C,最终进入缸体10的吸排油柱塞腔A,完成吸油动作。轴向油口E位于泵壳体2尾端油口螺盖12正中,可以做得足够大。轴向油口E与后盖配流窗口腔C之间设置一个足够大的后盖集油腔D,此后盖集油腔D能完全包容后盖11配油窗口腔,大幅增加油液的流通面积来提高转速极限。
总体来说,本方案采用插装式结构,产品插入阀块使用,油口直接与阀块连接;采用两个油口一个布置在尾部,一个布置在侧面后盖11与壳体的侧面,实现双向旋转的同时,有足够的空间扩大通流面积。后盖11侧面开设扇形槽I,与对应的腰型槽充分连通,实现一个方向的高转速。后盖11配油窗口与油口之间设置集油腔D,使配油窗口能充分与油道连通,实现另一个方向的高转速。特别适用于需要高转速高功率密度的应用,如航空航天、双足液压机器人用泵采用此技术。
需要提前说明的是,在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,包括泵壳体、缸体、后盖、传动轴、斜盘、柱塞和油口螺盖,所述泵壳体上设有法兰螺钉孔,所述传动轴转动设置在泵壳体内,所述斜盘固定在泵壳体上,其特征在于:
所述缸体的圆周上设有多个柱塞腔,所述柱塞的一端与滑靴铰接,另一端滑动设于柱塞腔内;所述滑靴与斜盘相抵;
所述后盖固定在缸体上,所述后盖上对应缸体柱塞腔位置设有两个配油窗口,且后盖还设有后盖集油腔与其中一个配油窗口连通,后盖径向上设有环槽与扇型槽与另一配油窗口连通;
所述油口螺盖固定在泵壳体上,所述油口螺盖上设有轴向油口;所述泵壳体上设有多个壳体油口,所述后盖上设有径向通油口,所述壳体油口与径向通油口相互连通;旋转时,处于吸油状态的柱塞腔通过后盖扇型槽与径向通油口连通进行吸油,另一部分处于排油状态的柱塞腔通过后盖集油腔与轴向油口连通,旋转方向变化时,吸排油的柱塞腔与后盖油口的连接互换;使用时所述泵壳体插装入阀块内部,所述轴向油口和壳体油口均与阀块连接。
2.根据权利要求1所述的一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,其特征在于:所述柱塞腔为七个,且均匀的分布在缸体的圆周上。
3.根据权利要求1所述的一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,其特征在于:所述斜盘通过固定销固定在泵壳体上。
4.根据权利要求1所述的一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,其特征在于:还包括缸体弹簧和支撑销,所述支撑销插在缸体的销孔中,缸体弹簧放置在缸体与支撑销之间,支撑销另一端压在回程球上。
5.根据权利要求4所述的一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,其特征在于:还包括回程球和回程盘,所述回程球与传动轴用花键连接,且回程球与回程盘相抵,所述回程盘将滑靴压在斜盘上。
6.根据权利要求4所述的一种插装油口的双向高速微型柱塞泵,其特征在于:所述缸体弹簧为碟簧。
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