CN114439723B - 一种变量泵及其使用方法 - Google Patents

一种变量泵及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114439723B
CN114439723B CN202210148535.8A CN202210148535A CN114439723B CN 114439723 B CN114439723 B CN 114439723B CN 202210148535 A CN202210148535 A CN 202210148535A CN 114439723 B CN114439723 B CN 114439723B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
oil
port
pump
double
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.)
Active
Application number
CN202210148535.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114439723A (zh
Inventor
刘凯磊
陈茂泽
康绍鹏
强红宾
叶霞
单文桃
张钰琦
钟海防
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.)
Jiangsu University of Technology
Original Assignee
Jiangsu University of Technology
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 Jiangsu University of Technology filed Critical Jiangsu University of Technology
Priority to CN202210148535.8A priority Critical patent/CN114439723B/zh
Publication of CN114439723A publication Critical patent/CN114439723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114439723B publication Critical patent/CN114439723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/10Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B1/16Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种变量泵及其使用方法,包括阀块、双作用斜盘式柱塞变量泵、双作用叶片泵和变量连杆机构,双作用斜盘式柱塞变量泵的活塞相对缸体左右移动,以实现变量泵的吸油和压油,通过改变缸体相对传动轴的角度,改变液压油流向;双作用叶片泵通过调节定子偏心距,改变液压油流向,实现变量泵的补油和卸油;变量连杆机构使双作用斜盘式柱塞变量泵和双作用叶片泵的排量成恒定比例,解决了传统闭式液压系统回路中用到多个液压泵,导致整个闭式液压系统比较臃肿,体积较大的问题,采用集成补油泵和压力泵,用机械结构将两个变量泵的变量机构联合,大大减少了闭式液压系统的管路布置,减小了液压系统的体积。

Description

一种变量泵及其使用方法
技术领域
本发明涉及电液控制技术领域,尤其涉及一种变量泵及其使用方法。
背景技术
闭式液压系统,指的是执行器的出口直接与液压泵的进口连通,而不是回液压油箱,而传统的闭式液压系统回路中用到多个液压泵,需要在液压泵的外面安装多个控制阀,而多个控制阀又需要大量的控制管路来控制,从而导致整个闭式液压系统比较臃肿,体积较大,且由于存在大量的管路所以后期在进行维护时非常繁杂。
发明内容
本发明公开的一种变量泵及其使用方法,解决了传统闭式液压系统回路中用到多个液压泵,需要在液压泵的外面安装多个控制阀,而多个控制阀又需要大量的控制管路来控制,从而导致整个闭式液压系统比较臃肿,体积较大的问题,采用集成补油泵和压力泵,用机械结构将两个变量泵的变量机构联合,大大减少了闭式液压系统的管路布置,减小了液压系统的体积。
为达到上述目的,本发明的技术方案具体是这样实现的:
本发明一方面公开一种变量泵,包括阀块、双作用斜盘式柱塞变量泵、双作用叶片泵和变量连杆机构,其中,双作用斜盘式柱塞变量泵的活塞相对缸体左右移动,以实现变量泵的吸油和压油,通过改变缸体相对传动轴的角度,改变液压油流向;双作用叶片泵通过调节定子偏心距,改变液压油流向,以实现变量泵的补油和卸油;变量连杆机构用以使双作用斜盘式柱塞变量泵和双作用叶片泵的排量成恒定比例,所述变量连杆机构包括第一推杆、第三连杆、第四连杆、第二推杆、第一导轨、滑块、第二导轨、滑轨和杠杆,所述第二推杆安装在阀块上,第四连杆固定安装在所述第二推杆上,且与所述杠杆实现槽口配合;第三连杆安装在所述第二推杆上,且与所述双作用斜盘式柱塞变量泵中的配流盘实现槽口配合;所述第一推杆安装在双作用叶片泵泵体的底端;第一导轨固定安装在双作用叶片泵泵体上;第二导轨固定安装在双作用叶片泵泵体上;滑轨通过燕尾槽固定安装在第一导轨和第二导轨上,滑块通过燕尾槽安装在滑轨上,且与第一推杆和杠杆通过槽口配合,杠杆通过销轴安装在双作用叶片泵泵体上。
进一步地,所述双作用叶片泵的吸油口与油箱连通,所述双作用叶片泵通过压油口P1与所述双作用斜盘式柱塞变量泵的工作口P2连通,所述双作用斜盘式柱塞变量泵的工作口T2与所述阀块的进油口A32连通,所述双作用斜盘式柱塞变量泵的压油口P2与所述阀块的进油口A31连通,所述阀块的工作口A0与液压缸的无杆腔连通,所述阀块的工作口B0与液压缸的有杆腔连通,
进一步地,所述阀块内部嵌有第一单向阀、第二单向阀、第一直动式溢流阀、第二直动式溢流阀、梭阀、第一电磁先导式减压阀、电磁式三位四通换向阀、第三单向阀、第二电磁先导式减压阀、第三电磁先导式减压阀、第四单向阀和变量活塞,所述电磁式三位四通换向阀的左位电磁铁安装在所述阀块的C1口,所述电磁式三位四通换向阀的右位电磁铁安装在所述阀块的C2口,所述第一电磁先导式减压阀安装在所述阀块的D1口,所述第二电磁先导式减压阀安装在所述阀块的D2口,所述第三电磁先导式减压阀安装在所述阀块的D3口,第一单向阀工作油口A11与双作用斜盘式柱塞变量泵的出油口P2通过内部流道连通,第一单向阀工作油口B11与出油口T通过内部流道连通,第二单向阀工作油口A12与双作用斜盘式柱塞变量泵进油口T2通过内部流道连通,第二单向阀工作油口B12与出油口T通过内部流道连通,第一直动式溢流阀的工作油口A21与双作用斜盘式柱塞变量泵的进油口P2通过内部流道连通,第一直动式溢流阀工作油口B21与出油口T通过内部流道连通,第二直动式溢流阀的工作油口A22与双作用斜盘式柱塞变量泵的进油口T2通过内部流道连通,第二直动式溢流阀的工作油口B22与出油口T通过内部流道连通,梭阀的工作油口A31与双作用斜盘式柱塞变量泵的进油口P2通过内部流道连通,梭阀工作油口A32与双作用斜盘式柱塞变量泵的进油口T2通过内部流道连通,梭阀的工作油口B32与对电磁先导式减压阀的工作油口A41通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀的先导口T5与出油口T通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀的工作油口B41与电磁式三位四通换向阀的进油口P6通过内部流道连通,电磁式三位四通换向阀的出油口T6与出油口T通过内部流道连通,第四单向阀的工作油口A13与电磁式三位四通换向阀的工作油口A6通过内部流道连通,第四单向阀的工作油口B13与变量活塞的工作油口B5通过内部流道连通,第三单向阀的工作油口A14与电磁式三位四通换向阀的工作油口B6通过内部流道连通,第三单向阀的工作油口B14与变量活塞的工作油口A5通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀的工作油口A42与电磁式三位四通换向阀的工作油口A6通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀的工作油口B42与变量活塞的工作油口B5通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀的工作油口A43与电磁式三位四通换向阀的工作油口A6通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀的工作油口B43与变量活塞的工作油口B5通过内部流道连通。
进一步地,所述双作用斜盘式柱塞变量泵包括固定盘,所述固定盘的第一端通过球头轴连接传动轴,所述固定盘的第二端通过第一连杆连接活塞;配流盘,所述配流盘的第一端抵靠缸体,所述配流盘的第二端通过第三连杆连接第二推杆。
进一步地,所述双作用叶片泵包括泵体、安装在所述泵体上的传动轴、与所述泵体固定连接的第一配油盘、安装在所述传动轴上的转子、安装在所述转子上的叶片、嵌套在所述转子外周面的定子、与所述定子相邻的第二配油盘、与所述第二配油盘固定连接的端盖、固定安装在泵体上端的弹簧座、与所述弹簧座固定连接的弹簧。
本发明另一方面公开一种变量泵的使用方法,包括以下步骤:
S1:判断变量泵的活塞杆是伸出还是缩回,若变量泵的活塞杆伸出,则执行步骤S2.1,若变量泵的活塞杆缩回,则执行步骤S2.2;
S2.1:油液从油箱经管路通过进油口T1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵内部转子转动将油液通过P1口排出进入到液压缸无杆腔,油液从液压缸有杆腔通过内部管路经T2口进入到双作用斜盘式柱塞变量泵,双作用斜盘式柱塞变量泵转动将油液通过P2口输出到液压泵的无杆腔,此状态下P2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到右位,液压油通过A6口和A42口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角α,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变;
S2.2:油液从液压缸无杆腔通过P2口进入到斜盘式柱塞变量泵,斜盘式柱塞变量泵转动将液压油通过出油口T2压出进入到液压缸有杆腔,无杆腔的体积大于有杆腔,多余的油液通过进油口P1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵旋转将油液通过出油口排入油箱,此状态下T2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到左位,液压油通过B6口和A43口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角α,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变。
有益技术效果:
1、本发明公开一种变量泵及其使用方法,包括阀块、双作用斜盘式柱塞变量泵、双作用叶片泵和变量连杆机构,其中,双作用斜盘式柱塞变量泵的活塞相对缸体左右移动,以实现变量泵的吸油和压油,通过改变缸体相对传动轴的角度,改变液压油流向;双作用叶片泵通过调节定子偏心距,改变液压油流向,以实现变量泵的补油和卸油;变量连杆机构用以使双作用斜盘式柱塞变量泵和双作用叶片泵的排量成恒定比例,所述变量连杆机构包括第一推杆、第三连杆、第四连杆、第二推杆、第一导轨、滑块、第二导轨、滑轨和杠杆,所述第二推杆安装在阀块上,第四连杆固定安装在所述第二推杆上,且与所述杠杆实现槽口配合;第三连杆安装在所述第二推杆上,且与所述双作用斜盘式柱塞变量泵中的配流盘实现槽口配合;所述第一推杆安装在双作用叶片泵泵体的底端;第一导轨固定安装在双作用叶片泵泵体上;第二导轨固定安装在双作用叶片泵泵体上;滑轨通过燕尾槽固定安装在第一导轨和第二导轨上,滑块通过燕尾槽安装在滑轨上,且与第一推杆和杠杆通过槽口配合,杠杆通过销轴安装在双作用叶片泵泵体上,解决了传统闭式液压系统回路中用到多个液压泵,需要在液压泵的外面安装多个控制阀,而多个控制阀又需要大量的控制管路来控制,从而导致整个闭式液压系统比较臃肿,体积较大的问题,采用集成补油泵和压力泵,用机械结构将两个变量泵的变量机构联合,大大减少了闭式液压系统的管路布置,减小了液压系统的体积;
2、本发明中,采用双泵设计双作用叶片泵负责补油和卸油,双作用轴向斜盘式柱塞变量泵主要负责提供压力;
3、本发明中,阀体内设计有直动式溢流阀能够起到保护作用和保证系统压力的作用;
4、本发明中,阀体内设计有梭阀,液压缸在伸出和缩回时两个油口的压力大小是不固定的,梭阀能够来比较出高压油路作为控制油路;
5、本发明中,阀体内设计有电磁先导式减压阀,能够减压到控制油路所需要的压力;
6、本发明中,阀体内设计有电磁式三位四通换向阀,能够控制变量活塞实现上下运动;
7、本发明中,在换向阀和变量活塞之间的油路放一个减压阀和一个单向阀,能够加精准的控制变量泵排量的的大小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明所述的一种变量泵的整体结构示意图;
图2为本发明所述的一种变量泵的工作原理图;
图3为本发明所述的一种变量泵中阀块的安装爆炸图;
图4为本发明所述的一种变量泵中阀块的透视图;
图5为本发明所述的一种变量泵中阀块A-A方向的剖视图;
图6为本发明所述的一种变量泵中阀块C-C方向的剖视图;
图7为本发明所述的一种变量泵中阀块E-E方向的剖视图;
图8为本发明所述的一种变量泵中阀块D-D方向的剖视图;
图9为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部安装三维图1;
图10为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部安装三维图2;
图11为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部安装三维图3;
图12为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部孔位图1;
图13为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部孔位图2;
图14为本发明所述的一种变量泵中阀块的外部孔位图3;
图15是本发明实施例的双作用叶片泵部分爆炸图;
图16为本发明所述的一种变量泵中的双作用斜盘式柱塞变量泵的爆炸图;
图17为本发明所述的一种变量泵中的变量连杆机构的结构示意图;
图18为本发明所述的一种变量泵中的变量连杆机构的原理图;
图19为本发明所述的一种变量泵活塞杆伸出的原理图;
图20为本发明所述的一种变量泵活塞杆缩回的原理图。
其中,1-阀块,11-第一单向阀,12-第二单向阀,13-第一直动式溢流阀,14-第二直动式溢流阀,15-梭阀,16-第一电磁先导式减压阀,17-电磁式三位四通换向阀,18-第三单向阀,19-第二电磁先导式减压阀,1a-第三电磁先导式减压阀,1b-第四单向阀,1c-变量活塞,2-双作用斜盘式柱塞变量泵,21-固定盘,22-球头轴,23-配流盘,24-第一连杆,25-活塞,26-缸体,27-第三连杆,28-第一推杆,3-双作用叶片泵,31-泵体,32-传动轴,33-转子,34-叶片,35-第一配油盘,36-第二配油盘,37-端盖,38-弹簧座,39-弹簧,3b-定子,4-变量连杆机构,41-第一推杆,42-第四连杆,43-第一导轨,44-滑块,45-第二导轨,46-滑轨,47-杠杆。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明一方面公开一种变量泵,参见图1-图2,包括阀块1、双作用斜盘式柱塞变量泵2、双作用叶片泵3和变量连杆机构4,双作用叶片泵3的吸油口与油箱连通,双作用叶片泵3通过压油口P1与双作用斜盘式柱塞变量泵2的工作口P2连通,双作用斜盘式柱塞变量泵2的工作口T2与阀块1的进油口A32连通,双作用斜盘式柱塞变量泵2的压油口P2与阀块1的进油口A31连通,阀块1的工作口A0与液压缸的无杆腔连通,阀块1的工作口B0与液压缸的有杆腔连通,采用集成补油泵和压力泵,用机械结构将两个变量泵的变量机构联合,大大减少了闭式液压系统的管路布置,减小了液压系统的体积。
作为本发明的一个实施例,阀块1参见图2-图14,阀块1内部嵌有第一单向阀11、第二单向阀12、第一直动式溢流阀13、第二直动式溢流阀14、梭阀15、第一电磁先导式减压阀16、电磁式三位四通换向阀17、第三单向阀18、第二电磁先导式减压阀19、第三电磁先导式减压阀1a、第四单向阀1b和变量活塞1c,电磁式三位四通换向阀17的左位电磁铁安装在阀块1的C1口,电磁式三位四通换向阀17的右位电磁铁安装在阀块1的C2口,第一电磁先导式减压阀16安装在阀块1的D1口,第二电磁先导式减压阀19安装在阀块1的D2口,第三电磁先导式减压阀1a安装在阀块1的D3口,第一单向阀11工作油口A11与双作用斜盘式柱塞变量泵2的出油口P2通过内部流道连通,第一单向阀11工作油口B11与出油口T通过内部流道连通,第二单向阀12工作油口A12与双作用斜盘式柱塞变量泵2进油口T2通过内部流道连通,第二单向阀12工作油口B12与出油口T通过内部流道连通,第一直动式溢流阀13的工作油口A21与双作用斜盘式柱塞变量泵2的进油口P2通过内部流道连通,第一直动式溢流阀13工作油口B21与出油口T通过内部流道连通,第二直动式溢流阀14的工作油口A22与双作用斜盘式柱塞变量泵2的进油口T2通过内部流道连通,第二直动式溢流阀14的工作油口B22与出油口T通过内部流道连通,梭阀15的工作油口A31与双作用斜盘式柱塞变量泵2的进油口P2通过内部流道连通,梭阀15工作油口A32与双作用斜盘式柱塞变量泵2的进油口T2通过内部流道连通,梭阀15的工作油口B32与对电磁先导式减压阀16的工作油口A41通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀16的先导口T5与出油口T通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀16的工作油口B41与电磁式三位四通换向阀17的进油口P6通过内部流道连通,电磁式三位四通换向阀17的出油口T6与出油口T通过内部流道连通,第四单向阀1b的工作油口A13与电磁式三位四通换向阀17的工作油口A6通过内部流道连通,第四单向阀1b的工作油口B13与变量活塞1c的工作油口B5通过内部流道连通,第三单向阀18的工作油口A14与电磁式三位四通换向阀17的工作油口B6通过内部流道连通,第三单向阀18的工作油口B14与变量活塞1c的工作油口A5通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀1a的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀(1a)的工作油口A42与电磁式三位四通换向阀17的工作油口A6通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀1a的工作油口B42与变量活塞1c的工作油口B5通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀19的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀19的工作油口A43与电磁式三位四通换向阀17的工作油口A6通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀19的工作油口B43与变量活塞1c的工作油口B5通过内部流道连通,阀块1的T口为泄油口与油箱连接,阀块的A0口接与液压缸的无杆腔连通,阀块的B0口与液压缸的有杆腔连通,阀块的E1口是工艺口用螺堵堵上,阀块的E2口是工艺口用螺堵堵上,阀块的E3口是工艺口用螺堵堵上,阀块的E4口是工艺口用螺堵堵上,阀块的E5口是工艺口用螺堵堵上,阀块的E6口是工艺口用螺堵堵上,阀块的F1口是安装第三单向阀18的工艺口用螺堵堵上,阀块的F2口是安装第四单向阀1b的工艺口用螺堵堵上,阀块的G口是安装梭阀15的工艺口用螺堵堵上,阀块的H口是安装变量活塞1c的工艺口用螺堵堵上。
作为本发明的一个实施例,双作用斜盘式柱塞变量泵2参见图16,具体地包括固定盘21,固定盘21的第一端通过球头轴22连接传动轴32,固定盘21的第二端通过第一连杆24连接活塞25;配流盘23的第一端抵靠缸体26,配流盘23的第二端通过第三连杆27连接第二推杆28,双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的活塞25相对缸体26左右移动,以实现变量泵的吸油和压油,通过改变缸体26相对传动轴32的角度,改变液压油流向。
作为本发明的一个实施例,双作用叶片泵3参见图15,包括泵体31、安装在泵体31上的传动轴32、与泵体31固定连接的第一配油盘35、安装在传动轴32上的转子33、安装在转子33上的叶片34、嵌套在转子33外周面的定子3b、与定子3b相邻的第二配油盘36、与第二配油盘36固定连接的端盖37、固定安装在泵体31上端的弹簧座38、与弹簧座固定连接的弹簧39,通过调节定子3b偏心距,改变液压油流向,以实现变量泵的补油和卸油。
本发明公开的的变量泵,泵的两个口针对液压缸,由于液压缸的两个腔的体积不一样,假设无杆腔的体积为A1,有杆腔体积为A2,无杆腔进油排量为Q1,有杆腔进油排量为Q2,叶片泵排量为Q,柱塞泵排量为Q,流速为v这些参数的关系式为:
Q1=A1v
Q2=A2v
Q1=Q+Q
Q2=Q
通过联合公式推到得出叶片泵排量Q,柱塞泵排量Q的比值为固定的值,即:
Figure BDA0003509659610000091
式中B为转子的轴向宽度,z为叶片数,R为定子内圆半径,e为定子与转子之间的偏心距,双作用叶片泵通过调节偏心距来控制排量;
Figure BDA0003509659610000101
式中d为柱塞的直径,D为诸塞孔分布圆的直径,z为柱塞数,α为缸体摆角,柱塞泵通过改变缸体摆角来控制泵的排量;
Figure BDA0003509659610000102
通过比较柱塞泵的排量Q与叶片泵排量Q,由于转子的轴向宽度B,叶片数z,定子内圆半径R,柱塞的直径d,诸塞孔分布圆的直径D,柱塞数z为定值,要调整两泵得到变量只能通过调节α缸体摆角和定子与转子之间的偏心距e这两个参数;
通过叶片泵和柱塞泵排量比值可以推出公式式中得出tanα和e比值为定值如公式可以得出这两个泵的控制变量与tanα和e相关,进而转换成这两个变量的比值,通过变量连杆机构来调节使tanα与e成比例关系。
作为本发明的一个实施例,变量连杆机构参见图17-图18,用以使双作用斜盘式柱塞变量泵2和双作用叶片泵3的排量成恒定比例,变量连杆机构4包括第一推杆41、第三连杆27、第四连杆42、第二推杆28、第一导轨43、滑块44、第二导轨45、滑轨46和杠杆47,第二推杆28安装在阀块1上,第四连杆42固定安装在第二推杆28上,且与杠杆47实现槽口配合;第三连杆27安装在第二推杆28上,且与双作用斜盘式柱塞变量泵2中的配流盘23实现槽口配合;第一推杆41安装在双作用叶片泵3泵体31的底端;第一导轨43固定安装在双作用叶片泵3泵体31上;第二导轨45固定安装在双作用叶片泵3泵体31上;滑轨46通过燕尾槽固定安装在第一导轨43和第二导轨45上,滑块44通过燕尾槽安装在滑轨46上,且与第一推杆41和杠杆47通过槽口配合,杠杆47通过销轴安装在双作用叶片泵3泵体31上。
本发明公开的变量连杆机构的原理如图18所示,AB表示配流盘到传动轴端面的距离,α为缸体摆角,连杆1为推杆,A1B1为杠杆动力臂一侧端点到支点的距离,A1E为杠杆阻力臂一侧端点到支点的距离,A1D为导轨,DE为滑轨,E为滑块,2为推杆,其中A1B1=AB,A1C1=AC,B1C1=BC则∠BAC=∠B1A1C1=∠DA1E=α,其中DE为可调节偏心距e,DA1=l通过调节滑轨可以调节DA1的长度,其中的关系为
Figure BDA0003509659610000111
带入数值可以得到/>
Figure BDA0003509659610000112
其中l的长度可以通过调节滑轨左右移动来改变,可以根据两个杠的面积算出/>
Figure BDA0003509659610000113
的比值通过调节滑轨左右移动来调剂l的长度进而使两个泵的排量成恒定比例。
本发明另一方面公开一种变量泵的使用方法,包括以下步骤:
S1:判断变量泵的活塞杆是伸出还是缩回,若变量泵的活塞杆伸出,则执行步骤S2.1,若变量泵的活塞杆缩回,则执行步骤S2.2;
S2.1:参见图19,油液从油箱经管路通过进油口T1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵内部转子转动将油液通过P1口排出进入到液压缸无杆腔,油液从液压缸有杆腔通过内部管路经T2口进入到双作用斜盘式柱塞变量泵,双作用斜盘式柱塞变量泵转动将油液通过P2口输出到液压泵的无杆腔,此状态下P2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到右位,液压油通过A6口和A42口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角α,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变;
S2.2:参见图20,油液从液压缸无杆腔通过P2口进入到斜盘式柱塞变量泵,斜盘式柱塞变量泵转动将液压油通过出油口T2压出进入到液压缸有杆腔,无杆腔的体积大于有杆腔,多余的油液通过进油口P1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵旋转将油液通过出油口排入油箱,此状态下T2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到左位,液压油通过B6口和A43口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角α,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种变量泵,其特征在于,包括:
阀块(1);
双作用斜盘式柱塞变量泵(2),所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的活塞(25)相对缸体(26)左右移动,以实现变量泵的吸油和压油,通过改变缸体(26)相对传动轴(32)的角度,改变液压油流向;
双作用叶片泵(3),通过调节定子(3b)偏心距,改变液压油流向,以实现变量泵的补油和卸油;
变量连杆机构(4),用以使双作用斜盘式柱塞变量泵(2)和双作用叶片泵(3)的排量成恒定比例,所述变量连杆机构(4)包括第一推杆(41)、第三连杆(27)、第四连杆(42)、第二推杆(28)、第一导轨(43)、滑块(44)、第二导轨(45)、滑轨(46)和杠杆(47),所述第二推杆(28)安装在阀块(1)上,第四连杆(42)固定安装在所述第二推杆(28)上,且与所述杠杆(47)实现槽口配合;第三连杆(27)安装在所述第二推杆(28)上,且与所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)中的配流盘(23)实现槽口配合;所述第一推杆(41)安装在双作用叶片泵(3)泵体(31)的底端;第一导轨(43)固定安装在双作用叶片泵(3)泵体(31)上;第二导轨(45)固定安装在双作用叶片泵(3)泵体(31)上;滑轨(46)通过燕尾槽固定安装在第一导轨(43)和第二导轨(45)上,滑块(44)通过燕尾槽安装在滑轨(46)上,且与第一推杆(41)和杠杆(47)通过槽口配合,杠杆(47)通过销轴安装在双作用叶片泵(3)泵体(31)上;
所述双作用叶片泵(3)的吸油口T1与油箱连通,所述双作用叶片泵(3)通过压油口P1与所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的压油口P2连通,所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的吸油口T2与所述阀块(1)的进油口A32连通,所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的压油口P2与所述阀块(1)的进油口A31连通,所述阀块(1)的工作口A0与液压缸的无杆腔连通,所述阀块(1)的工作口B0与液压缸的有杆腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种变量泵,其特征在于,所述阀块(1)内部嵌有第一单向阀(11)、第二单向阀(12)、第一直动式溢流阀(13)、第二直动式溢流阀(14)、梭阀(15)、第一电磁先导式减压阀(16)、电磁式三位四通换向阀(17)、第三单向阀(18)、第二电磁先导式减压阀(19)、第三电磁先导式减压阀(1a)、第四单向阀(1b)和变量活塞(1c),所述电磁式三位四通换向阀(17)的左位电磁铁安装在所述阀块(1)的C1口,所述电磁式三位四通换向阀(17)的右位电磁铁安装在所述阀块(1)的C2口,所述第一电磁先导式减压阀(16)安装在所述阀块(1)的D1口,所述第二电磁先导式减压阀(19)安装在所述阀块(1)的D2口,所述第三电磁先导式减压阀(1a)安装在所述阀块(1)的D3口,第一单向阀(11)工作油口A11与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的压油口P2通过内部流道连通,第一单向阀(11)工作油口B11与出油口T通过内部流道连通,第二单向阀(12)工作油口A12与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)吸油口T2通过内部流道连通,第二单向阀(12)工作油口B12与出油口T通过内部流道连通,第一直动式溢流阀(13)的工作油口A21与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的压油口P2通过内部流道连通,第一直动式溢流阀(13)工作油口B21与出油口T通过内部流道连通,第二直动式溢流阀(14)的工作油口A22与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的吸油口T2通过内部流道连通,第二直动式溢流阀(14)的工作油口B22与出油口T通过内部流道连通,梭阀(15)的工作油口A31与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的压油口P2通过内部流道连通,梭阀(15)工作油口A32与双作用斜盘式柱塞变量泵(2)的吸油口T2通过内部流道连通,梭阀(15)的工作油口B32与对电磁先导式减压阀(16)的工作油口A41通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀(16)的先导口T5与出油口T通过内部流道连通,第一电磁先导式减压阀(16)的工作油口B41与电磁式三位四通换向阀(17)的进油口P6通过内部流道连通,电磁式三位四通换向阀(17)的出油口T6与出油口T通过内部流道连通,第四单向阀(1b)的工作油口A13与电磁式三位四通换向阀(17)的工作油口A6通过内部流道连通,第四单向阀(1b)的工作油口B13与变量活塞(1c)的工作油口B5通过内部流道连通,第三单向阀(18)的工作油口A14与电磁式三位四通换向阀(17)的工作油口B6通过内部流道连通,第三单向阀(18)的工作油口B14与变量活塞(1c)的工作油口A5通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀(1a)的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀(1a)的工作油口A42与电磁式三位四通换向阀(17)的工作油口A6通过内部流道连通,第三电磁先导式减压阀(1a)的工作油口B42与变量活塞(1c)的工作油口B5通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀(19)的先导口T7与出油口T通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀(19)的工作油口A43与电磁式三位四通换向阀(17)的工作油口A6通过内部流道连通,第二电磁先导式减压阀(19)的工作油口B43与变量活塞(1c)的工作油口B5通过内部流道连通。
3.根据权利要求1所述的一种变量泵,其特征在于,所述双作用斜盘式柱塞变量泵(2)包括固定盘(21),所述固定盘(21)的第一端通过球头轴(22)连接传动轴(32),所述固定盘(21)的第二端通过第一连杆(24)连接活塞(25);配流盘(23),所述配流盘(23)的第一端抵靠缸体(26),所述配流盘(23)的第二端通过第三连杆(27)连接第二推杆(28)。
4.根据权利要求1所述的一种变量泵,其特征在于,所述双作用叶片泵(3)包括泵体(31)、安装在所述泵体(31)上的传动轴(32)、与所述泵体(31)固定连接的第一配油盘(35)、安装在所述传动轴(32)上的转子(33)、安装在所述转子(33)上的叶片(34)、嵌套在所述转子(33)外周面的定子(3b)、与所述定子(3b)相邻的第二配油盘(36)、与所述第二配油盘(36)固定连接的端盖(37)、固定安装在泵体(31)上端的弹簧座(38)、与所述弹簧座固定连接的弹簧(39)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种变量泵的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:判断变量泵的活塞杆是伸出还是缩回,若变量泵的活塞杆伸出,则执行步骤S2.1,若变量泵的活塞杆缩回,则执行步骤S2.2;
S2.1:油液从油箱经管路通过进油口T1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵内部转子转动将油液通过P1口排出进入到液压缸无杆腔,油液从液压缸有杆腔通过内部管路经T2口进入到双作用斜盘式柱塞变量泵,双作用斜盘式柱塞变量泵转动将油液通过P2口输出到液压泵的无杆腔,此状态下P2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到右位,液压油通过A6口和A42口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角
Figure QLYQS_1
,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变;
S2.2:油液从液压缸无杆腔通过P2口进入到斜盘式柱塞变量泵,斜盘式柱塞变量泵转动将液压油通过出油口T2压出进入到液压缸有杆腔,无杆腔的体积大于有杆腔,多余的油液通过进油口P1进入到双作用叶片泵,双作用叶片泵旋转将油液通过出油口排入油箱,此状态下T2口为高压油口,控制液压油通过A31经过梭阀进入到控制油路通过减压阀进行第一次减压,然后进入电磁式三位四通换向阀,电磁式三位四通换向阀通过电磁铁通电变到左位,液压油通过B6口和A43口进入到电磁先导式减压阀,进入变量活塞,控制配流盘运动,改变缸体摆角
Figure QLYQS_2
,通过变量连杆机构将动力传输到双作用叶片泵的推杆处使双作用叶片泵的定子的偏心距成比例改变。
CN202210148535.8A 2022-02-18 2022-02-18 一种变量泵及其使用方法 Active CN114439723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210148535.8A CN114439723B (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种变量泵及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210148535.8A CN114439723B (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种变量泵及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114439723A CN114439723A (zh) 2022-05-06
CN114439723B true CN114439723B (zh) 2023-07-07

Family

ID=81373222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210148535.8A Active CN114439723B (zh) 2022-02-18 2022-02-18 一种变量泵及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114439723B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116816663B (zh) * 2023-06-16 2024-04-19 浙江大学 一种双输入式叶片泵供能的液压系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595019A (en) * 1968-09-25 1971-07-27 Heinz Gunter Ehluss Method and apparatus for the synchronized control of two hydraulic drives
KR20020047908A (ko) * 2000-12-14 2002-06-22 이계안 체적 가변형 파워스티어링 오일펌프
CN101865172A (zh) * 2010-07-03 2010-10-20 太原理工大学 有源先导控制的主动伺服比例阀
CN201610836U (zh) * 2010-02-22 2010-10-20 徐州徐工筑路机械有限公司 一种新型3个机械变量泵排量同步变化控制机构
CN102305204A (zh) * 2011-08-22 2012-01-04 广西玉柴重工有限公司 转速感应式变量恒流泵
CN104454745A (zh) * 2014-11-20 2015-03-25 浙江鑫爱达机械有限公司 多点定流量同步推举液压传动装置
CN104832477A (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 南京中船绿洲机器有限公司镇江船舶辅机厂 吊艇装置液压同步控制系统
JP2015183768A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 日立建機株式会社 アクチュエータの駆動方法
CN205991039U (zh) * 2015-02-19 2017-03-01 江苏金鼎汽车科技有限公司 一种液压节能装置
CN206522304U (zh) * 2016-09-21 2017-09-26 上海华丰工业控制技术工程有限公司 一种将变量泵由手动改成电控的装置及其组成的控制系统及电控变量泵
CN109653975A (zh) * 2019-02-19 2019-04-19 尹建 一种往复发动机杠杆式变量柱塞泵动力输出机构

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120282112A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Nip Kenneth Kei-Ho Ganging electrokinetic pumps
DE102018120001A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-20 Moog Italiana S.R.L. Digitales Pumpenachsensteuerungssystem

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3595019A (en) * 1968-09-25 1971-07-27 Heinz Gunter Ehluss Method and apparatus for the synchronized control of two hydraulic drives
KR20020047908A (ko) * 2000-12-14 2002-06-22 이계안 체적 가변형 파워스티어링 오일펌프
CN201610836U (zh) * 2010-02-22 2010-10-20 徐州徐工筑路机械有限公司 一种新型3个机械变量泵排量同步变化控制机构
CN101865172A (zh) * 2010-07-03 2010-10-20 太原理工大学 有源先导控制的主动伺服比例阀
CN102305204A (zh) * 2011-08-22 2012-01-04 广西玉柴重工有限公司 转速感应式变量恒流泵
JP2015183768A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 日立建機株式会社 アクチュエータの駆動方法
CN104454745A (zh) * 2014-11-20 2015-03-25 浙江鑫爱达机械有限公司 多点定流量同步推举液压传动装置
CN205991039U (zh) * 2015-02-19 2017-03-01 江苏金鼎汽车科技有限公司 一种液压节能装置
CN104832477A (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 南京中船绿洲机器有限公司镇江船舶辅机厂 吊艇装置液压同步控制系统
CN206522304U (zh) * 2016-09-21 2017-09-26 上海华丰工业控制技术工程有限公司 一种将变量泵由手动改成电控的装置及其组成的控制系统及电控变量泵
CN109653975A (zh) * 2019-02-19 2019-04-19 尹建 一种往复发动机杠杆式变量柱塞泵动力输出机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN114439723A (zh) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2530840C (en) Variable displacement radial piston pump
JP4776203B2 (ja) 可変目標調整器を備えた可変容量形ベーンポンプ
CN102918234B (zh) 液压操纵的凸轮轴调节设备
US9228571B2 (en) Variable radial fluid device with differential piston control
US9399984B2 (en) Variable radial fluid device with counteracting cams
CN114439723B (zh) 一种变量泵及其使用方法
CN107882786B (zh) 闭式泵控单出杆液压缸静动态流量实时匹配系统
CN103195680A (zh) 具有可变排量节流机构的液压活塞泵
CN203516006U (zh) 往复压缩机无源余隙调节系统
CN112377382B (zh) 一种基于比例减压阀控制的变量轴向柱塞泵
US4145884A (en) Reversible power transmission
US9803634B2 (en) Valve plate arrangement for an axial piston pump
US20090120278A1 (en) Electrohydrostatic actuator including a four-port, dual displacement hydraulic pump
US6655255B2 (en) Swashplate arrangement for an axial piston pump
JP4061142B2 (ja) 可変目標調整器を備えた可変容量形ベーンポンプ
US3179060A (en) Silent variable delivery hydraulic pump
CN203201737U (zh) 手动变量双联柱塞泵
US6038958A (en) Porting for hydraulic pressure transformer
CN111425476B (zh) 一种液压缸
CN103267003A (zh) 手动变量双联柱塞泵
EP2873870B1 (en) Spool valve assembly, hydraulic machine and power generating apparatus
US9303638B2 (en) Variable radial fluid devices in series
US6460333B2 (en) Hydraulic pressure transformer
US10227964B2 (en) Hydraulic pump port plate with variable area metering notch
CN108443098B (zh) 一种开式液压泵马达二次元件

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant