CN112727749A - 基于端面点接触的二维柱塞泵 - Google Patents

基于端面点接触的二维柱塞泵 Download PDF

Info

Publication number
CN112727749A
CN112727749A CN202110168424.9A CN202110168424A CN112727749A CN 112727749 A CN112727749 A CN 112727749A CN 202110168424 A CN202110168424 A CN 202110168424A CN 112727749 A CN112727749 A CN 112727749A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plunger
cylinder body
guide rail
disc
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202110168424.9A
Other languages
English (en)
Inventor
裘信国
徐钢锋
王晨
阮健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN202110168424.9A priority Critical patent/CN112727749A/zh
Publication of CN112727749A publication Critical patent/CN112727749A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162—Adaptations of cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/04—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
    • F04B9/042—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

基于端面点接触的二维柱塞泵，包括泵芯组件和传动组件，泵芯组件包括缸体，缸体设置在左壳体内，左端盖上开有吸油孔和排油孔；缸体内设有柱塞，且柱塞可沿缸体的轴向作直线往复运动；柱塞的左端与缸体围合成左腔室，柱塞的右端与缸体围合成右腔室，左腔室、右腔室的容积随柱塞的往复运动变化；柱塞的外表面间隔均布有开口方向相反的左配流槽和右配流槽各两个；传动组件包括主轴和凸轮从动件，柱塞在随主轴转动的同时，在凸轮从动件的约束下做直线往复运动；柱塞上的左配流槽和右配流槽分别与缸体上的吸油窗口、排油窗口发生沟通，容积逐渐变大的腔室吸油，容积逐渐减小的腔室排油。本发明运动灵活速度快，可以实现较高速运动。

Description

基于端面点接触的二维柱塞泵
技术领域
本发明涉及一种柱塞泵，尤其涉及基于端面点接触的二维柱塞泵。
背景技术
传统的轴向柱塞泵布局结构较为复杂，制作工艺请求较高，加工、维护和使用的成本也较高。受结构原理的约束，其排量不高且自吸性差。运动的摩擦副较多，直接影响柱塞泵的性能和使用寿命，不适用高速高载工况。针对传统轴向柱塞泵的不足，从降噪简化和高效制造的发展理念出发，有需求设计出一种新型柱塞泵，有效的解决以上所述问题且符合现代社会节能与环保的发展主题。
发明内容
为克服上述问题，本发明提供基于端面点接触的二维柱塞泵。
本发明采用的技术方案是：基于端面点接触的二维柱塞泵，包括沿轴心线依次且同轴设置的左端盖、左壳体和右壳体，右壳体的左端与左壳体的右端固定连接；左壳体的左端固定安装有左端盖；左壳体内设有泵芯组件，右壳体内设有传动组件；
所述泵芯组件包括缸体，缸体设置在左壳体内，左端盖上开有吸油孔和排油孔；缸体的外表面设有第一半环形槽和第二半环形槽，吸油孔与第一半环形槽连通，排油孔与第二半环形槽连通；缸体内设有柱塞，且柱塞可沿缸体的轴向作直线往复运动；柱塞的左端与缸体围合成左腔室，柱塞的右端与缸体围合成右腔室，左腔室、右腔室的容积随柱塞的往复运动变化，当柱塞从最左端往最右端轴向运动时，左腔室容积逐渐变大，右腔室容积逐渐变小；相反，当柱塞从最右端往最左端轴向运动时，右腔室容积逐渐变大，左腔室容积逐渐变小；
柱塞的外表面间隔均布有开口方向相反的左配流槽和右配流槽各两个，左配流槽和右配流槽的槽口位置相互错开布置，缸体与左配流槽和右配流槽相对应的位置设有吸油窗口和排油窗口，吸油窗口与第一半环形槽连通，排油窗口与第二半环形槽连通；
所述传动组件包括主轴、左凸轮导轨、右凸轮导轨和凸轮从动件，右壳体内的左右两端分别固定设有具有相同等加等减速曲面轨道的左凸轮导轨、右凸轮导轨，左凸轮导轨与右凸轮导轨的相位差90度，即左凸轮导轨的最高点和最低点分别与右凸轮导轨的最低点和最高点相对应；主轴上且位于左凸轮导轨、右凸轮导轨之间的位置固定连接有凸轮从动件，凸轮从动件包括左圆盘、右圆盘，左圆盘和右圆盘的结构镜像对称；左圆盘沿周向均布有四个螺纹孔，其中，上下相对的两个螺纹孔内转动设有固定型钢珠滚轮，固定型钢珠滚轮与左圆盘采用直螺纹机械连接，固定型钢珠滚轮的外端与左凸轮导轨接触，另外两个螺纹孔通过内六角螺钉与右圆盘固定连接；左圆盘、右圆盘固定安装在主轴上且相互之间固定连接，左圆盘、右圆盘上的固定型钢珠滚轮分别与左凸轮导轨、右凸轮导轨接触；主轴上且位于缸体内的部分设有柱塞，柱塞在随主轴转动的同时，在凸轮从动件的约束下做直线往复运动；柱塞上的左配流槽和右配流槽分别与缸体上的吸油窗口、排油窗口发生沟通，容积逐渐变大的腔室吸油，容积逐渐减小的腔室排油。
进一步，所述右壳体呈中空的圆柱状，右壳体沿同一径向截面等分为两部分，两部分通过螺栓固定连接在一起。
进一步，所述左圆盘和右圆盘通过内六角螺钉固定连接。
本发明的有益效果是：当凸轮与凸轮从动件的接触方式为点接触时，与线接触形式相比，运动灵活速度快，可以实现较高速运动。加工要求不需要太高，成本降低，结构简单，减少摩擦度，增加寿命，体积小，结构简单。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是传动组件和活塞的结构示意图。
图3是传动轴和活塞和结构示意图。
图4是图3中B-B向的剖视图。
图5是左壳体的左视图。
图6是图5中C-C向的剖视图。
图7是圆盘组件的结构示意图。
图8是圆盘的结构示意图。
图9是左端盖的结构示意图。
图10是本发明去掉右壳体和右端盖的结构示意图。
图11是图10中A-A向的剖视图。
附图标记说明：1、左壳体；2、右壳体；3、柱塞；3-1、左配流槽；3-2、右配流槽；4-1、左凸轮导轨；4-2、右凸轮导轨；5、主轴；6、圆盘；6-1、固定型钢珠滚轮；6-2、内六角螺钉；7-1、右腔室；7-2、左腔室；7-3缸体；7-4、进油孔；7-5、排油孔；a、c左配流槽；b、d、右配流槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照附图，基于端面点接触的二维柱塞泵，包括沿轴心线依次且同轴设置的左端盖、左壳体1、右壳体2，左壳体1为左端开口右端封闭的圆筒形，右壳体2呈中空的圆柱状，右壳体2沿同一径向截面等分为两部分，两部分通过螺栓固定连接在一起。右壳体2的左端与左壳体1的右端通过螺栓固定连接；左壳体1的左端固定安装有左端盖；左壳体1设有泵芯组件，右壳体2设有传动组件；
所述泵芯组件包括缸体7-3，缸体7-3设置在左壳体1，左端盖上开有吸油孔7-3和排油孔；缸体7-3的外表面设有第一半环形槽和第二半环形槽，吸油孔7-4与第一半环形槽连通，排油孔7-5与第二半环形槽连通；缸体7-3内设有柱塞3，且柱塞3可沿缸体7-3的轴向作直线往复运动；柱塞3的左端与缸体7-3围合成左腔室7-2，柱塞3的右端与缸体7-3围合成右腔室7-1，左腔室7-2、右腔室7-1的容积随柱塞3的往复运动变化，当柱塞3从最左端往最右端轴向运动时，左腔室7-2容积逐渐变大，右腔室7-1容积逐渐变小；相反，当柱塞3从最右端往最左端轴向运动时，右腔室7-1容积逐渐变大，左腔室容7-2积逐渐变小；
柱塞3的外表面间隔均布有开口方向相反的左配流槽3-1和右配流槽3-2各两个，左配流槽3-1和右配流槽3-2的槽口位置相互错开布置，缸体7-3与左配流槽3-1和右配流槽3-2相对应的位置设有吸油窗口和排油窗口，吸油窗口与第一半环形槽连通，排油窗口与第二半环形槽连通；
所述传动组件包括主轴5、左凸轮导轨4-1、右凸轮导轨4-2和凸轮从动件，右壳体2内的左右两端分别固定设有具有相同等加等减速曲面轨道的左凸轮导轨4-1、右凸轮导轨4-2，左凸轮导轨4-1与右凸轮导轨4-2的相位差90度，即左凸轮导轨4-1的最高点和最低点分别与右凸轮导轨4-2的最低点和最高点相对应；主轴5上且位于左凸轮导轨、右凸轮导轨之间的位置固定连接有凸轮从动件，凸轮从动件包括圆盘6，圆盘包括左圆盘、右圆盘，左圆盘和右圆盘的结构镜像对称；左圆盘沿周向均布有四个螺纹孔，其中，上下相对的两个螺纹孔内转动设有固定型钢珠滚轮6-2，固定型钢珠滚轮6-2与左圆盘采用直螺纹机械连接，固定型钢珠滚轮6-2的外端与左凸轮导轨4-1接触，另外两个螺纹孔用于与右圆盘固定连接；左圆盘、右圆盘固定安装在主轴5上且相互之间通过内六角螺钉6-1固定连接，左圆盘、右圆盘上的固定型固定型钢珠滚轮6-2分别与左凸轮导轨4-1、右凸轮导轨4-2接触；主轴5上且位于缸体7-3内的部分设有柱塞3，柱塞3在随主轴5转动的同时，在凸轮从动件的约束下做直线往复运动；柱塞3上的左配流槽3-1和右配流槽3-2分别与缸体7-3上的吸油窗口、排油窗口发生沟通，容积逐渐变大的腔室吸油，容积逐渐减小的腔室排油。
具体的工作原理为：左圆盘、右圆盘上的固定型固定型钢珠滚轮与左凸轮导轨、右凸轮导轨配合运动，以至于柱塞实现直线运动；主轴右端通过花键联轴器连接电机的传动轴，花键联轴器可以允许少量轴向位移；当电机通过传动轴将扭矩传递给柱塞促使周向转动，柱塞的外表面周向分布有左配流槽和右配流槽，当液压油从进油孔入，经过第一半环形槽进入缸体内，柱塞的表面上开设的四个左配流槽和右配流槽与进油孔和排油孔相互配油，通过柱塞的双自由度进行吸油和排油，由于凸轮的约束下，柱塞开始向右运动，油液从进油孔流入缸体内经过两个进油窗口，进入左配流槽a、c后，左侧腔体容积变大，进行吸油，当柱塞旋转一定角度后，左侧腔体油液经排油窗口、第二半环形槽从排油口流出，同时，右侧容积逐渐增大，油液进入右配流槽b、d进行吸油，左侧容腔油液受柱塞向左运动挤压而容积减小，在电机连续转动的工作下，与泵排油孔相连通的窗口持续排油，与进油口相连通的窗口持续吸油，从而实现柱塞在做左右轴向运动的同时也能做旋转周向转动的直线往复运动。利用柱塞平和旋转运动的双向自由度来实现吸排油功能。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1.基于端面点接触的二维柱塞泵，其特征在于：包括沿轴心线依次且同轴设置的左端盖、左壳体和右壳体，右壳体的左端与左壳体的右端固定连接；左壳体的左端固定安装有左端盖；左壳体内设有泵芯组件，右壳体内设有传动组件；
所述泵芯组件包括缸体，缸体设置在左壳体内，左端盖上开有吸油孔和排油孔；缸体的外表面设有第一半环形槽和第二半环形槽，吸油孔与第一半环形槽连通，排油孔与第二半环形槽连通；缸体内设有柱塞，且柱塞可沿缸体的轴向作直线往复运动；柱塞的左端与缸体围合成左腔室，柱塞的右端与缸体围合成右腔室，左腔室、右腔室的容积随柱塞的往复运动变化，当柱塞从最左端往最右端轴向运动时，左腔室容积逐渐变大，右腔室容积逐渐变小；相反，当柱塞从最右端往最左端轴向运动时，右腔室容积逐渐变大，左腔室容积逐渐变小；
柱塞的外表面间隔均布有开口方向相反的左配流槽和右配流槽各两个，左配流槽和右配流槽的槽口位置相互错开布置，缸体与左配流槽和右配流槽相对应的位置设有吸油窗口和排油窗口，吸油窗口与第一半环形槽连通，排油窗口与第二半环形槽连通；
所述传动组件包括主轴、左凸轮导轨、右凸轮导轨和凸轮从动件，右壳体内的左右两端分别固定设有具有相同等加等减速曲面轨道的左凸轮导轨、右凸轮导轨，左凸轮导轨与右凸轮导轨的相位差90度，即左凸轮导轨的最高点和最低点分别与右凸轮导轨的最低点和最高点相对应；主轴上且位于左凸轮导轨、右凸轮导轨之间的位置固定连接有凸轮从动件，凸轮从动件包括左圆盘、右圆盘，左圆盘和右圆盘的结构镜像对称；左圆盘沿周向均布有四个螺纹孔，其中，上下相对的两个螺纹孔内转动设有固定型钢珠滚轮，固定型钢珠滚轮与左圆盘采用直螺纹机械连接，固定型钢珠滚轮的外端与左凸轮导轨接触，另外两个螺纹孔用于与右圆盘固定连接；左圆盘、右圆盘固定安装在主轴上且相互之间固定连接，左圆盘、右圆盘上的固定型钢珠滚轮分别与左凸轮导轨、右凸轮导轨接触；主轴上且位于缸体内的部分设有柱塞，柱塞在随主轴转动的同时，在凸轮从动件的约束下做直线往复运动；柱塞上的左配流槽和右配流槽分别与缸体上的吸油窗口、排油窗口发生沟通，容积逐渐变大的腔室吸油，容积逐渐减小的腔室排油。
2.如权利要求1所述的基于端面点接触的二维柱塞泵，其特征在于：所述右壳体呈中空的圆柱状，右壳体沿同一径向截面等分为两部分，两部分通过螺栓固定连接在一起。
3.如权利要求1所述的基于端面点接触的二维柱塞泵，其特征在于：所述左圆盘和右圆盘通过内六角螺钉固定连接。
CN202110168424.9A 2021-02-07 2021-02-07 基于端面点接触的二维柱塞泵 Withdrawn CN112727749A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110168424.9A CN112727749A (zh) 2021-02-07 2021-02-07 基于端面点接触的二维柱塞泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110168424.9A CN112727749A (zh) 2021-02-07 2021-02-07 基于端面点接触的二维柱塞泵

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112727749A true CN112727749A (zh) 2021-04-30

Family

ID=75596380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110168424.9A Withdrawn CN112727749A (zh) 2021-02-07 2021-02-07 基于端面点接触的二维柱塞泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112727749A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483512A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 浙江工业大学 一种微型水液压泵
CN114483508A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 浙江工业大学 一种微型手动二维柱塞泵
CN116123051A (zh) * 2022-12-29 2023-05-16 北京空天技术研究所 大流量双运动自由度水液压活塞泵

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483512A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 浙江工业大学 一种微型水液压泵
CN114483508A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 浙江工业大学 一种微型手动二维柱塞泵
CN114483508B (zh) * 2022-01-28 2024-05-03 浙江工业大学 一种微型手动二维柱塞泵
CN114483512B (zh) * 2022-01-28 2024-05-03 浙江工业大学 一种微型水液压泵
CN116123051A (zh) * 2022-12-29 2023-05-16 北京空天技术研究所 大流量双运动自由度水液压活塞泵

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112727749A (zh) 基于端面点接触的二维柱塞泵
CN106438254B (zh) 一种低速轴向柱塞液压泵
CN112832977A (zh) 双滚珠圆盘二维柱塞电机泵
CN210422865U (zh) 一种矩形柱塞的径向柱塞泵马达
CN114198277B (zh) 齿轮传动往复式活塞泵
CN103982387A (zh) 一种采用旋转窗口配油的端面凸轮驱动式向柱塞泵
CN214787938U (zh) 基于端面点接触的二维柱塞泵
CN117847198A (zh) 一种减速机齿轮箱回油结构
US11891997B2 (en) Two-dimensional motor piston pump
CN114876755B (zh) 螺旋往复式单作用柱塞泵
CN110566399B (zh) 一种矩形柱塞的径向柱塞泵马达
EP3779194B1 (en) Pump body assembly, fluid machinery and heat exchange device
CN114567115B (zh) 一种具有强制流动散热功能的液压电机泵
CN101737322A (zh) 一种双旋体内旋恒压泵的设计方法
CN214836935U (zh) 基于最小接触应力轨道的二维柱塞泵
CN103899506A (zh) 一种缸体与壳体一体化的端面凸轮驱动式轴向柱塞泵
CN112727726A (zh) 十字滚架二维柱塞电机泵
CN112727725A (zh) 基于组合曲线凸轮轨道的二维柱塞泵
CN116241470A (zh) 流体机械、换热设备和流体机械的运行方法
CN201288671Y (zh) 双旋体内旋恒压泵
CN113007061A (zh) 一种圆柱凸轮驱动的二维柱塞电机泵
CN214836933U (zh) 双滚珠圆盘二维柱塞电机泵
CN206071806U (zh) 一种低速轴向柱塞液压泵
CN214836936U (zh) 十字滚架二维柱塞电机泵
CN112727727A (zh) 基于最小接触应力轨道的二维柱塞泵及轨道设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210430

WW01 Invention patent application withdrawn after publication