CN110552855A - 一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柱塞泵技术领域,公开一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,包括有:具有安装腔的泵体,泵体的外壁上开设有多个均与安装腔连通的第一安装孔、第二安装孔;第一安装孔和第二安装孔分层排布在泵体的高度方向上;泵体上还开设有进液口和出液口,进液口与安装腔连通,出液口与第一安装孔、第二安装孔均连通;多个柱塞组件,第一安装孔和第二安装孔中均设置有柱塞组件;柱塞组件包括有用于泵送液体的柱塞,柱塞具有伸向安装腔的自由端;驱动组件,包括偏心轴和电机;偏心轴穿设在安装腔中,且偏心轴可驱使柱塞做往复运动,以泵送液体。本发明的优点在于,本油泵装置的进油迅速,小扭矩输出大流量、高压力的压力油,且能耗低、效率高。

Description

一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置
技术领域
本发明涉及柱塞泵技术领域,尤其涉及一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置。
背景技术
柱塞泵装置,主要分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵,都是通过柱塞的往复运动,使泵腔的体积变化,而实现泵送液体的作用,进而可为机器提供动力。随着机器的发展,对动力要求越来越高,一些大动力装置,需要大流量、高压力、高效率的压力油才能满足使用要求。
现有的径向柱塞泵,主要存在这样的问题:柱塞泵流量小,通过电机的快速转动,而提高柱塞泵的泵送效率,使得电机以及柱塞泵的发热严重,且电机容易出现负载高的情况。
如公开号为“CN109488548A”公开一种大流量的径向多柱塞泵油装置,其包括壳体、驱动总成、柱塞阀体、至少五个柱塞组件以及连接部。驱动总成固定于壳体。柱塞阀体设置于壳体内,柱塞阀体的中部具有安装孔,偏心轮组件伸入安装孔内,柱塞阀体包括至少五个沿其周向均匀分布设置的柱塞安装部,每一柱塞安装部上具有径向柱塞孔以及连通径向柱塞孔的进油孔和出油孔,每一径向柱塞孔内具有一装配凸台。至少五个柱塞组件分别安装于至少五个径向柱塞孔内并与转动的偏心轮组件相接触,每一柱塞组件均包括一油滑开关。连接部形成于装配凸台且向油滑开关所在一侧凸起或形成于油滑开关并向装配凸台所在的一侧凸起,连接部的自由端的端面面积小于装配凸台的台阶面面积。该柱塞泵在一定程度上提高了柱塞泵的泵油能力,五个柱塞组件泵送大流量的液压油,但是,该油泵装置只设置一层柱塞,电机每旋转一周,同一相位角上的柱塞只泵送一次油,泵油效果也不甚理想,且有时会出现进油不够迅速的情况。
针对现有的多柱塞油泵装置存在的上述不足,需要设计一种进油迅速、输出流量大、压力高,且能耗低、效率高的多层径向大流量高压多柱塞油泵装置。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明所要解决的技术问题在于,提出一种进油迅速、输出流量大、压力高,且能耗低、效率高的多层径向大流量高压多柱塞油泵装置。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是,提出一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,包括有:
具有安装腔的泵体,所述泵体的外壁上开设有多个均与安装腔连通的第一安装孔、第二安装孔;所述第一安装孔和第二安装孔分层排布在泵体的高度方向上;泵体上还开设有进液口和出液口,所述进液口与安装腔连通,所述出液口与第一安装孔、第二安装孔均连通;
多个柱塞组件,所述第一安装孔和第二安装孔中均设置有所述柱塞组件;所述柱塞组件包括有用于泵送液体的柱塞,所述柱塞具有伸向所述安装腔的自由端;
驱动组件,包括有偏心轴和用于驱动偏心轴的电机;所述偏心轴穿设在安装腔中,且偏心轴可驱使所述柱塞做往复运动,以泵送液体。
进一步地,所述偏心轴上具有至少两个沿其轴向排布的偏心轮;其中,有一偏心轮用于驱动安装在所述第一安装孔中的柱塞;有另一偏心轮用于驱动安装在所述第二安装孔中的柱塞。
进一步地,所述偏心轮的数量为两个,且偏心轴包括有轴体;其中,一偏心轮中心与轴体中心的连线定义为第一直线,另一偏心轮中心与轴体中心的连线定义为第二直线,所述第一直线与第二直线的之间的夹角为180度。
进一步地,所述偏心轮上套设有滚针轴承,所述柱塞的自由端抵顶在所述滚针轴承的外表面上。
进一步地,所述泵体包括有多个沿泵体周向分布的安装部,且相邻两安装部之间通过圆角连接;所述第一安装孔和第二安装孔均处于安装部上,所述进液口处于圆角上。
进一步地,所述多个安装部呈旋转对称分布,其旋转中心为泵体的中心线,且第一安装孔的中心和第二安装孔的中心均指向所述泵体的中心线;
所述每一圆角上具有至少两个进液口,且同一圆角上进液口沿泵体高度方向呈分层排布;所述进液口的中心也指向所述泵体的中心线。
进一步地,所述安装部上开设有进液槽,且进液槽与所述第一安装孔、第二安装孔连通。
进一步地,所述第一安装孔和第二安装孔均包括有小孔段和与小孔段呈同轴设置的大孔段;
所述出液口从安装部的顶部向下贯穿第二安装孔的大孔段与第一安装孔的大孔段连通;所述出液口的直径小于进液口的直径,且每一安装部上具有至少两个出液口。
进一步地,所述柱塞组件还包括有第一弹性件、单向阀片、第二弹性件和塞头;所述柱塞、第一弹性件、单向阀片、第二弹性件和塞头相对于安装腔由内向外依次设置;
所述单向阀片和塞头设置在所述大孔段,且单向阀片可在所述大孔段中前后运动;所述柱塞设置在所述小孔段中;第一弹性件处于柱塞和单向阀片之间;第二弹性件处于单向阀片与塞头之间。
进一步地,所述柱塞组件还包括有密封件,所述塞头上开设有密封槽,所述密封件设置在密封槽中;
所述单向阀片的外形尺寸小于所述大孔段的孔径,且大于所述小孔段的孔径;单向阀片靠近第一弹性件侧开设有凹槽,靠近第二弹性件侧设有凸头;所述第一弹性件的一端设置在凹槽中,所述第二弹性件的一端套设在凸头上。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明中,在泵体上沿泵体的高度方向上,开设多层孔,也就是第一安装孔和第二安装孔呈分层排布,且每层孔通过偏心轴上的一个偏心轮驱动,偏心轮的个数与孔的层数设置成相同,当电机转动一周,带动偏心轴也转动一周,使处于通一相位上的第一安装孔中的柱塞和第二安装孔中的柱塞,各泵油一次,即:电机每转动一周,同一相位上的第一安装孔中的柱塞及第二安装孔中的柱塞各完成一次泵油,也就是两次泵油;相比于现有的柱塞泵,电机转动一周,同一相位上的柱塞只能完成一次泵油;本发明的油泵装置的泵油效率大大提高;且设置有进油口和进油槽同时进油,进油效率也高。本方案中,只例举第一安装孔和第二安装孔两层,实际可以根据需要,设置成三层、四层、五层或者更多层,相应的增加偏心轮的数量即可,使电机的小扭矩可以输出大流量、大压力的液压油,泵送效率高。
附图说明
图1为本发明油泵装置的结构示意图;
图2为图1去除滤板后的结构示意图;
图3为图1的爆炸图;
图4为柱塞组件的爆炸图;
图5为柱塞组件的半剖示意图;
图6为泵体中安装柱塞组件后的结构示意图;
图7为图6中沿A-A处的剖视图;
图8为泵体的结构示意图;
图9为图8沿B-B处的剖视图;
图10为图8沿C-C处的剖视图;
图11为偏心轴的结构示意图;
图12为偏心轴的半剖示意图;
图13为偏心轴的平面示意图;
图14为偏心轴与滚针轴承的装配示意图。
图中,1、泵体;10、安装部;11、圆角;100、安装腔;101、第一安装孔;102、第二安装孔;103、出液口;104、进液槽;105、进液口;106、固定孔;1011、小孔段;1012、大孔段;2、柱塞组件;20、柱塞;21、第一弹性件;22、单向阀片;23、第二弹性件;24、塞头;25、密封件;201、第一圆孔;220、凹槽;221、凸头;240、密封槽;241、第二圆孔;3、驱动组件;30、偏心轴;31、电机;32、滚针轴承;301、偏心轮;302、第一直线;303、第二直线;304、多边形孔;310、输出轴;40、滤板;401、滤孔;41、螺栓;42、法兰;43、开口卡圈;44、油封;45、轴承。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1-3所示,一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,包括有:泵体1、柱塞组件2、驱动组件3和滤板40、用于固定滤板的螺钉41、用于安装电机31的法兰42、开口卡圈43、油封44和轴承45。
如图3、图6-10所示,具有安装腔100的泵体1,泵体1的外壁上开设有多个均与安装腔100连通的第一安装孔101、第二安装孔102;第一安装孔101和第二安装孔102分层排布在泵体1的高度方向上;泵体1上还开设有进液口105和出液口103,进液口105与安装腔100连通,出液口103与第一安装孔101、第二安装孔102均连通,液压油可以从进液口103进入安装腔100中,通过泵送,经过第一安装孔101和/或第二安装孔102,从出液口105中排出。
优选地,泵体1包括有多个沿泵体1周向分布的安装部10,且相邻两安装部10之间通过圆角11连接;第一安装孔101和第二安装孔102均处于安装部10上,进液口105处于圆角11上,且进液口105设置的高度与第一安装孔101和第二安装孔102对应,方便快速进液。本方案中,泵体1上的安装部10的数量为三个,但其数量并不只限于为三个,还可以为五个、七个或者根据需要设置更多;且第一安装孔101和第二安装孔102的结构相同,仅在于高度位置上的差别,而且还可以根据实际泵送流量和泵送压力的需求,设置成更多层的第一安装孔101和第二安装孔102,只需相应的增加偏心轴30上的偏心轮301数量即可,使偏心轮301的数量和安装孔的层数相等即可。
通过偏心轮301和由偏心轮驱动的柱塞组件2,可大大提高柱塞油泵装置的泵送流量和泵送效率;且不需要增加安装部10的数量,使泵的结构紧凑、空间利用率高。
其中,多个安装部10呈旋转对称分布,其旋转中心为泵体1的中心线,即,安装部10均布在泵体1的周向上,使得泵体1的加工简便,可通过线切割或者铣削等方式加工,且第一安装孔101的中心和第二安装孔102的中心均指向泵体1的中心线,这样在加工第一安装孔101和第二安装孔102时,可以以泵体1的中心线找准。泵体1之间的每一圆角11上具有至少两个进液口105,且同一圆角105上进液口沿泵体1高度方向呈分层排布,进液口105的中心也指向泵体1的中心线,同样,在加工进液口105时,以方便找准位置。优选地,安装部10上开设有进液槽104,且进液槽104与第一安装孔101、第二安装孔102连通,均匀设置进液槽104和多个进液口105以保证进液速度,提高进液速度。
如图4-5和图7所示,多个柱塞组件2,泵体1上的第一安装孔101和第二安装孔102中均设置有柱塞组件2;柱塞组件2包括有用于泵送液体的柱塞20,柱塞20具有伸向泵体1的安装腔100的自由端,偏心轮301转动,挤压柱塞20的自由端,以使柱塞20在第一安装孔101或者第二安装孔102中,往复伸缩运动,以泵送液体。其中,柱塞组件2还包括有第一弹性件21、单向阀片22、第二弹性件23和塞头24;柱塞20、第一弹性件21、单向阀片22、第二弹性件23和塞头24相对于安装腔100由内向外依次设置;单向阀片22和塞头24设置在第一安装孔101的大孔段1012或第二安装孔102的大孔段1012,且单向阀片22可在大孔段1012中前后运动,以控制出液口103的导通和关闭,从安装腔100中泵取出来的液压油,可挤压单向阀片22,从出液口103中排出,而从出液口103进入安装腔100中,单向阀片22将出液口103与第一安装孔101/第二安装孔102隔断,禁止液压油通过,所以单向阀片的设置可以防止液压油出现倒吸的情况,安全可靠。
柱塞20设置在小孔段1011中,第一弹性件21处于柱塞20和单向阀片22之间;第二弹性件23处于单向阀片22与塞头24之间。具体地为,柱塞20上具有第一圆孔201,第一弹性件21的一端设置在第一圆孔201中,单向阀片22靠近第一弹性件21的一侧具有一凹槽220,第一弹性件21的另一端设置在凹槽220中;单向阀片22靠近第二弹性件23的一侧设置有凸头221,第二弹性件23的一端套设在凸头221上,塞头24靠近第二弹性件23的一侧具有第二圆孔241,第二弹性件23的另一端设置在第二圆孔241中,且第一弹性件21和第二弹性件23均为弹簧。这样,使得柱塞组件2的整体结构紧凑,且第一弹性件21和第二弹性件23不易发生变形,保证柱塞20能在第一安装孔101和/或第二安装孔102中往复运动。
如图1-3和图11-14所示,驱动组件3,包括有偏心轴30和用于驱动偏心轴30的电机31;偏心轴30穿设在安装腔100中,且偏心轴30可驱使柱塞20做往复运动,以泵送液体。其中,偏心轴30底部开设有一多边形孔304,而将电机31的输出轴310也设置呈多边形,以与偏心轴30上的多变形孔304配合,以将电机的扭矩传递给偏心轴30。优选地,偏心轴30上具有至少两个沿偏心轴30轴向排布的偏心轮301;其中,有一偏心轮301用于驱动安装在第一安装孔101中的柱塞20;有另一偏心轮301用于驱动安装在第二安装孔102中的柱塞20。通过不同的偏心轮301对不同层的柱塞2进行驱动,提供泵送效率。
优选地,如图11-13所示,本方案中,偏心轮301的数量为两个,但不对其数量进行限定,可为多个;且偏心轴30包括有轴体;其中,一偏心轮中心301与轴体中心的连线定义为第一直线302,另一偏心轮301中心与轴体中心的连线定义为第二直线303,第一直线302与第二直线303的之间的夹角为180度,设置呈180度,使得偏心轴30每转动一周,对同一相位上的柱塞20挤压两次,能保证其时间间隔相等。
其中,偏心轮301上套设有滚针轴承32,柱塞20的自由端抵顶在滚针轴承32的外表面上,滚针轴承32一方面可以加大柱塞20的压缩量,另一方面可以减小摩擦力,使偏心轴30转动顺畅,相比于其他的轴承,滚针轴承的滚子与内圈和外圈为线接触,其接触面积更大,运动更加平稳。
优选地,如图7所示,第一安装孔101和第二安装孔102均包括有小孔段1011和与小孔段1011呈同轴设置的大孔段1012;出液口103从安装部10的顶部向下贯穿第二安装孔102的大孔段1012与第一安装孔101的大孔段1012连通;出液口103的直径小于进液口105的直径,以增大输出液压油的压力,且每一安装部10上具有至少两个出液口103。出液口103连通了同一相位上的第一安装孔101和第二安装孔102,保证电机31转动一周,同一相位上的柱塞20完成两次泵送。
优选地,柱塞组件2还包括有密封件25,塞头24上开设有密封槽240,密封件25设置在密封槽240中;其中,单向阀片22的外形尺寸小于大孔段1012的孔径,且大于小孔段1011的孔径,以保证单向阀片22控制液压油单向导通,进而防止倒吸;且将单向阀片22的外形尺寸相对于大孔段1012的孔径小许多,以降低单向阀片22的加工难度,其与小孔段1011接触的面的平面度相应可以降低,还能很好的将液压油封住。
优选地,单向阀片22靠近第一弹性件21侧开设有凹槽220,靠近第二弹性件23侧设有凸头221;第一弹性件21的一端设置在凹槽220中,第二弹性件23的一端套设在凸头221上。
优选地,油泵装置还包括具有多个滤孔401的滤板40,滤板40设置在相邻两安装部10之间,处于圆角11处,用于放置杂物吸入泵体1的安装腔100中。泵体1上开设有多个泵体固定孔106,用于将滤板40固定在泵体上,通过螺栓41固定。还包括法兰42,电机31安装在法兰42上,且法兰42上开设有多个连接孔。泵体1上靠近电机31的一侧安装有油封44,油封44由于密封安装腔100中的油,以防止泄漏。
工作过程中,电机31转动,带动偏心轴30转动,偏心轴30上的偏心轮301跟随偏心轴30转动,偏心轮301带动套设在偏心轮301上的滚针轴承32转动,滚针轴承32带动柱塞20在第一安装孔101和/或第二安装孔102中做往复运动,以将从进液口105和/或进液槽104进入的液压油经过第一安装孔101或第二安装孔102,从出液口103泵出,以输出高压力的液压油。本方案的油泵装置进油迅速,电机小扭矩,输出大流量、高压力的压力油,能耗低、效率高。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,包括有:
具有安装腔的泵体,所述泵体的外壁上开设有多个均与安装腔连通的第一安装孔、第二安装孔;所述第一安装孔和第二安装孔分层排布在泵体的高度方向上;泵体上还开设有进液口和出液口,所述进液口与安装腔连通,所述出液口与第一安装孔、第二安装孔均连通;
多个柱塞组件,所述第一安装孔和第二安装孔中均设置有所述柱塞组件;所述柱塞组件包括有用于泵送液体的柱塞,所述柱塞具有伸向所述安装腔的自由端;
驱动组件,包括有偏心轴和用于驱动偏心轴的电机;所述偏心轴穿设在安装腔中,且偏心轴可驱使所述柱塞做往复运动,以泵送液体。
2.根据权利要求1所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述偏心轴上具有至少两个沿其轴向排布的偏心轮;其中,有一偏心轮用于驱动安装在所述第一安装孔中的柱塞;有另一偏心轮用于驱动安装在所述第二安装孔中的柱塞。
3.根据权利要求1或2所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述偏心轮的数量为两个,且偏心轴包括有轴体;其中,一偏心轮中心与轴体中心的连线定义为第一直线,另一偏心轮中心与轴体中心的连线定义为第二直线,所述第一直线与第二直线的之间的夹角为180度。
4.根据权利要求2所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述偏心轮上套设有滚针轴承,所述柱塞的自由端抵顶在所述滚针轴承的外表面上。
5.根据权利要求1所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述泵体包括有多个沿泵体周向分布的安装部,且相邻两安装部之间通过圆角连接;所述第一安装孔和第二安装孔均处于安装部上,所述进液口处于圆角上。
6.根据权利要求5所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述多个安装部呈旋转对称分布,其旋转中心为泵体的中心线,且第一安装孔的中心和第二安装孔的中心均指向所述泵体的中心线;
所述每一圆角上具有至少两个进液口,且同一圆角上进液口沿泵体高度方向呈分层排布;所述进液口的中心也指向所述泵体的中心线。
7.根据权利要求5所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述安装部上开设有进液槽,且进液槽与所述第一安装孔、第二安装孔连通。
8.根据权利要求5所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述第一安装孔和第二安装孔均包括有小孔段和与小孔段呈同轴设置的大孔段;
所述出液口从安装部的顶部向下贯穿第二安装孔的大孔段与第一安装孔的大孔段连通;所述出液口的直径小于进液口的直径,且每一安装部上具有至少两个出液口。
9.根据权利要求8所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述柱塞组件还包括有第一弹性件、单向阀片、第二弹性件和塞头;所述柱塞、第一弹性件、单向阀片、第二弹性件和塞头相对于安装腔由内向外依次设置;
所述单向阀片和塞头设置在所述大孔段,且单向阀片可在所述大孔段中前后运动;所述柱塞设置在所述小孔段中;第一弹性件处于柱塞和单向阀片之间;第二弹性件处于单向阀片与塞头之间。
10.根据权利要求9所述的一种多层径向大流量高压多柱塞油泵装置,其特征在于,所述柱塞组件还包括有密封件,所述塞头上开设有密封槽,所述密封件设置在密封槽中;
所述单向阀片的外形尺寸小于所述大孔段的孔径,且大于所述小孔段的孔径;单向阀片靠近第一弹性件侧开设有凹槽,靠近第二弹性件侧设有凸头;所述第一弹性件的一端设置在凹槽中,所述第二弹性件的一端套设在凸头上。
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