CN114483513B - 一种单柱塞伺服变量泵 - Google Patents

Abstract

一种单柱塞伺服变量泵，包括同轴连接的前壳体组件和后壳体组件，前壳体组件内设有泵变量组件，后壳体组件内设有传动组件和泵送组件；传动组件包括主动轮和从动轮，泵送组件包括空间凸轮‑锥滚轮机构以及与之相连的柱塞，驱动电机通过传动组件带动空间凸轮‑锥滚轮机构旋转，实现柱塞的二维运动。当柱塞的柱塞通槽和配流窗口连通时，变量泵进行吸排油。泵变量组件包括变量缸体和蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构带动变量缸体转动，由此实现变排量。本发明实现了泵体的传动功能与泵送功能的分离，由于缸体摆转变量时惯性矩非常小，变量响应更快；同时缸体摆转变量所需驱动力小，通过微型步进电机+减速机即可驱动，变量机构非常小巧。

Description

一种单柱塞伺服变量泵

技术领域

本发明涉及液流体传动及控制领域，尤其涉及一种单柱塞伺服变量泵。

背景技术

在工作中，斜盘式轴向柱塞泵由原动机通过传动轴带动缸体旋转。安装于缸体内的柱塞在斜盘的约束下实现往复运动，从而周期性的改变柱塞底部的密闭容积。柱塞泵通过配油盘的配油窗口进行吸油和排油。同时，柱塞泵可以通过改变斜盘与主轴的夹角调整柱塞单次往复的排量，实现一定范围内的变排量输出。

传统斜盘式轴向柱塞变量泵的内部结构复杂，其中斜盘结构在工作过程中存在倾覆力，高速运行时泵体的稳定性较差；泵体结构中存在三对主要滑动摩擦副，运行过程中零件易磨损，发热量大，影响泵的使用寿命和耐久度。传统柱塞泵零件的配合精密度较高，其生产维护的成本和要求均较高，价格昂贵。

专利文献CN205895515U提出了一种新型结构的液压泵，利用柱塞双自由度的运动原理来实现吸排油功能，因其在工作时有两个维度的运动，故命名为二维(2D)柱塞泵。双自由度运动原理的应用，使液压泵形成一种新型配流方式，具有结构新颖紧凑、体积小、重量轻、排量高、容积效率高的优点。本发明在二维柱塞泵的凸轮-锥滚轮机构传动原理的基础上，实现泵的变量调节功能。

发明内容

为克服传统斜盘式轴向柱塞变量泵建立压力慢、具有倾覆力矩、难以实现伺服控制等缺点，本发明提供一种单柱塞伺服变量泵。

本发明采用的技术方案是：一种单柱塞伺服变量泵，包括同轴连接的前壳体组件和后壳体组件，前壳体组件内设有泵变量组件，后壳体组件内设有传动组件和泵体组件；

所述后壳体组件包括后壳体，后壳体的后端上部设有驱动电机，后壳体的后端下部设有向后凸出的空间凸轮-锥滚轮安装腔，空间凸轮-锥滚轮安装腔的后端开口设有后壳体端盖，后壳体端盖的前端面中心设有第一心轴；后壳体的前端面嵌设有齿轮调速盘，齿轮调速盘包括沿轴向依次设置的前挡板和后挡板，前挡板和后挡板均呈椭圆板平状，前挡板和后挡板之间设有传动组件；

所述传动组件包括主动轮和从动轮，主动轮的下方与从动轮相啮合；驱动电机的电机轴穿过后壳体、后挡板与主动轮固定连接；

所述泵体组件包括空间凸轮-锥滚轮机构以及与空间凸轮-锥滚轮机构相连的柱塞，空间凸轮-锥滚轮机构设置在空间凸轮-锥滚轮安装腔内；空间凸轮-锥滚轮机构包括后凸轮、两组锥滚轮和前凸轮，每组锥滚轮组包括一对相互垂直的锥滚轮，两组锥滚轮错位固定于空间凸轮-锥滚轮安装腔内，两组锥滚轮的轴线相互垂直但不相交；两组锥滚轮的前后两侧分别设有前凸轮、后凸轮，前凸轮、后凸轮朝向相对的一侧表面为等加速等减速曲面，等加速等减速曲面具有轴向的起伏；前凸轮的最高点与后凸轮的最高点对应，前凸轮的最低点与后凸轮的最低点对应；两组锥滚轮分别与前凸轮、后凸轮的等加速等减速曲面接触配合；

后凸轮的后孔过盈配合固定有第一直线轴承，第一直线轴承与后壳体端盖上的第一心轴同轴连接并以第一心轴为旋转中心；前凸轮、从动轮以及传动滑销形成滑销联轴器，前凸轮的凸轮轮毂插入到从动轮的齿轮轮毂孔内，从动轮齿轮轮毂孔和前凸轮凸轮轮毂外圆柱面上各有半个销孔，销孔内插入传动滑销将前凸轮和从动轮连接在一起，使其同步转动的同时可以相对轴向运动；

前凸轮、后凸轮和柱塞同轴连接，从动轮内设有第二直线轴承，柱塞的前端沿轴向向前穿过第二直线轴承，从动轮以柱塞为旋转中心；

所述前壳体组件包括前壳体和控制器罩，前壳体的前端上部设有控制器罩，控制器罩用于放置控制器组件；前壳体的前端下部设有向前凸出的变量缸体安装腔和蜗轮蜗杆安装腔，蜗轮蜗杆安装腔位于变量缸体安装腔的下方；变量缸体安装腔的前端开口处设有前壳体端盖，前壳体端盖的后端面中心设有第二心轴；变量缸体安装腔上设有高压油口、低压油口，变量缸体安装腔内设有圆环状的高压油道和低压油道，高压油道与高压油口连通，低压油道与低压油口连通；

所述泵变量组件包括变量缸体和蜗轮蜗杆机构，变量缸体设置在变量缸体安装腔内，前壳体端盖后侧设有由推力滚针及保持架和推力垫圈组成的推力轴承，推力轴承与变量缸体接触；第二心轴和柱塞伸入变量缸体内，第二心轴、变量缸体、柱塞、前凸轮、后凸轮的轴心线共线；变量缸体与前壳体端盖的第二心轴和柱塞之间形成密闭容腔；密闭容腔的容积随柱塞的轴向运动变化，当柱塞从最前端向最后端移动时容积逐渐增大，相反，当柱塞从最后端向最前端移动时容积逐渐减小；

变量缸体上沿轴向设有两组配流窗口，两组配流窗口的位置分别与高压油道和低压油道相对应；每组配流窗口包括两个相互垂直的配流窗口，两组配油窗口错位设置；两组配流窗口的左侧、中间和右侧分别设有一个缸体密封圈，用于保持进出油液相互隔离；柱塞上开有柱塞通槽，柱塞左端面开有与柱塞通槽连通的柱塞通孔，柱塞通过柱塞通槽与两组配流窗口连通；密闭容腔在容积增大时吸油，在容积减小时排油；

蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆和蜗轮，蜗杆安装于蜗轮蜗杆安装腔内，蜗杆垂直于变量缸体；蜗杆的一端通过联轴器与步进电机的电机轴相连，蜗杆通过滚针轴承支撑；蜗轮设置于变量缸体后端，蜗轮与蜗杆相啮合；蜗轮后端依次安装有挡圈、深沟球轴承和用于轴向限位的第一孔用弹性挡圈；步进电机带动轮蜗杆、蜗轮转动，从而带动变量缸体转动，使得所述变量泵的排量可调节。

进一步，所述空间凸轮-锥滚轮安装腔与锥滚轮相对应的位置设有锥滚轮轴孔，锥滚轮轴孔内设有锥滚轮轴，锥滚轮轴依次穿过锥滚轮密封圈、锥滚轮挡圈和锥滚轮；锥滚轮轴顶部拧入内六角平端螺钉，将其固定于锥滚轮轴孔中。

进一步，所述前凸轮与柱塞、后凸轮通过两根长传动销、两根短传动销固定连接，两根长传动销、两根短传动销沿周向交替设置。

进一步，所述前壳体端盖通过螺栓与前壳体固定，并通过套于前壳体端盖第二心轴上的心轴密封圈和前壳体端盖上的端盖密封圈分别实现与后壳体和与变量缸体之间的密封。

进一步，所述蜗轮蜗杆安装腔内设有用于安装蜗杆的阶梯孔，蜗轮蜗杆安装腔远离步进电机的一端开口设有蜗杆端盖；滚针轴承与联轴器之间安装有密封环，密封环内侧安装有第一密封圈，密封环外侧安装有第二密封圈和用于限位的第二孔用弹性挡圈；蜗杆朝向蜗杆端盖的一端设有轴肩定位的第一推力球轴承、第二推力球轴承，第一推力球轴承与蜗杆端盖的凹槽配合，蜗杆端盖与前壳体之间设有第三密封圈。

本发明的有益效果是：实现了泵体的传动功能与泵送功能的分离，采用精巧的泵变量机构实现变量。由于缸体摆转变量时惯性矩非常小，变量响应更快；同时缸体摆转变量所需驱动力小，通过微型步进电机+减速机即可驱动，变量机构非常小巧。

附图说明

图1为本发明的爆炸视图。

图2为本发明后壳体组件的爆炸视图。

图3为本发明泵体组件的爆炸视图。

图4为本发明传动组件的爆炸视图。

图5为本发明泵变量组件的爆炸视图。

图6为本发明前壳体组件的爆炸视图。

附图标记说明：1、后壳体组件；101、后壳体； 102、驱动电机；103、后壳体端盖；104、固定螺栓；2、泵体组件；201、第一直线轴承；202、后凸轮；211、锥滚轮；212、锥滚轮轴；213、锥滚轮密封圈；214、锥滚轮挡圈；221、前凸轮；222、长传动销；223、短传动销；224、传动滑销；225、柱塞；3、传动组件；301、后挡板；302、第二直线轴承；303、从动轮；304、主动轮；305、前挡板；4、泵变量组件；401、推力滚针及保持架；402、推力垫圈；403、变量缸体；404、缸体密封圈；405、蜗轮；406、挡圈；407、深沟球轴承；408、第一孔用弹性挡圈；411、步进电机；412、联轴器；413、第二孔用弹性挡圈；414、密封环；415、第一密封圈；416、第二密封圈；417、滚针轴承；418、蜗杆；419、第二推力球轴承；420、第一推力球轴承；421、第三密封圈；422、蜗杆端盖；5、前壳体组件；501、前壳体；502、密封圈；503、控制器罩；504、前壳体端盖；505、心轴密封圈；506、端盖密封圈。

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，一种单柱塞伺服变量泵，包括同轴连接的前壳体组件5和后壳体组件1，前壳体组件5内设有泵变量组件4，后壳体组件1内设有传动组件3和泵体组件2；

所述后壳体组件1包括后壳体101，后壳体101的后端上部设有驱动电机102，后壳体101的后端下部设有向后凸出的空间凸轮-锥滚轮安装腔，空间凸轮-锥滚轮安装腔的后端开口设有后壳体端盖103，后壳体端盖103的前端面中心设有第一心轴；后壳体101的前端面嵌设有齿轮调速盘，齿轮调速盘包括沿轴向依次设置的前挡板305和后挡板301，前挡板305和后挡板301均呈椭圆板平状，前挡板305和后挡板301之间设有传动组件3；

所述传动组件3包括主动轮304和从动轮303，主动轮304的下方与从动轮303相啮合；驱动电机102的电机轴穿过后壳体101、后挡板301与主动轮304固定连接；

所述泵体组件2包括空间凸轮-锥滚轮机构以及与空间凸轮-锥滚轮机构相连的柱塞225，空间凸轮-锥滚轮机构设置在空间凸轮-锥滚轮安装腔内；空间凸轮-锥滚轮机构包括后凸轮202、两组锥滚轮和前凸轮221，每组锥滚轮组包括一对相互垂直的锥滚轮211，两组锥滚轮211错位固定于空间凸轮-锥滚轮安装腔内，两组锥滚轮211的轴线相互垂直但不相交；所述空间凸轮-锥滚轮安装腔与锥滚轮211相对应的位置设有锥滚轮轴孔，锥滚轮轴孔内设有锥滚轮轴212，锥滚轮轴212依次穿过锥滚轮密封圈213、锥滚轮挡圈214和锥滚轮211；锥滚轮轴212顶部拧入内六角平端螺钉，将其固定于锥滚轮轴孔中。泵体组件中四组锥滚轮均采用此法固定。

两组锥滚轮的前后两侧分别设有前凸轮221、后凸轮202，前凸轮221、后凸轮202朝向相对的一侧表面为等加速等减速曲面，等加速等减速曲面具有轴向的起伏，等加速等减速曲面包括两个高点和两个低点；前凸轮221的最高点与后凸轮202的最高点对应，前凸轮221的最低点与后凸轮202的最低点对应；两组锥滚轮分别与前凸轮221、后凸轮202的等加速等减速曲面接触配合；

后凸轮202的后孔过盈配合固定有第一直线轴承201，第一直线轴承201与后壳体端盖103上的第一心轴同轴连接并以第一心轴为旋转中心；前凸轮221、从动轮303以及传动滑销224形成滑销联轴器，前凸轮221的凸轮轮毂插入到从动轮303的齿轮轮毂孔内，从动轮303齿轮轮毂孔和前凸轮221凸轮轮毂外圆柱面上各有半个销孔，销孔内插入传动滑销224将前凸轮221和从动轮303连接在一起，使其同步转动的同时可以相对轴向运动；

前凸轮221、后凸轮202和柱塞225同轴连接，前凸轮221与柱塞225、后凸轮202通过两根长传动销222、两根短传动销223固定连接，两根长传动销222、两根短传动销223沿周向交替设置。从动轮303内设有第二直线轴承302，柱塞225的前端沿轴向向前穿过第二直线轴承302，从动轮303以柱塞225为旋转中心；由于从动轮303和柱塞225做同步转动，因此从动轮303中的第二直线轴承302与柱塞225间仅存在轴向移动。

空间凸轮-锥滚轮机构和柱塞225进行旋转-往复运动时采用动静压滑动支承结构，其一端为柱塞与变量缸体内孔构成的动静压滑动支承，另一端为后壳体端盖第一心轴和凸轮轮毂孔构成的动压滑动支承。

所述前壳体组件5包括前壳体501和控制器罩503，前壳体501的前端上部设有控制器罩503，控制器罩503用于放置控制器组件；前壳体501的前端下部设有向前凸出的变量缸体安装腔和蜗轮蜗杆安装腔，蜗轮蜗杆安装腔位于变量缸体安装腔的下方；变量缸体安装腔的前端开口处设有前壳体端盖504，前壳体端盖504的后端面中心设有第二心轴；所述前壳体端盖504通过螺栓与前壳体501固定，并通过套于前壳体端盖504第二心轴上的心轴密封圈505和前壳体端盖504上的端盖密封圈506分别实现与后壳体101和与变量缸体403之间的密封。

变量缸体安装腔上设有高压油口、低压油口，变量缸体安装腔内设有圆环状的高压油道和低压油道，高压油道与高压油口连通，低压油道与低压油口连通；

所述泵变量组件包括变量缸体403和蜗轮蜗杆机构，变量缸体403设置在变量缸体安装腔内，前壳体端盖504后侧设有由推力滚针及保持架401和推力垫圈402组成的推力轴承，推力轴承与变量缸体403接触；第二心轴和柱塞225伸入变量缸体403内，第二心轴、变量缸体403、柱塞225、前凸轮221、后凸轮202的轴心线共线；变量缸体403与前壳体端盖504的第二心轴和柱塞225之间形成密闭容腔；密闭容腔的容积随柱塞225的轴向运动变化，当柱塞225从最前端向最后端移动时容积逐渐增大，相反，当柱塞225从最后端向最前端移动时容积逐渐减小；

变量缸体403上沿轴向设有两组配流窗口，两组配流窗口的位置分别与高压油道和低压油道相对应；每组配流窗口包括两个相互垂直的配流窗口，两组配油窗口错位设置；两组配流窗口的左侧、中间和右侧分别设有一个缸体密封圈404，用于保持进出油液相互隔离；柱塞225的柱塞杆上开有柱塞通槽，柱塞225左端面开有与柱塞通槽连通的柱塞通孔，柱塞225通过柱塞通槽与两组配流窗口连通； 密闭容腔在容积增大时吸油，在容积减小时排油；

蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆418和蜗轮405，蜗轮蜗杆安装腔内设有用于安装蜗杆的阶梯孔，蜗轮蜗杆安装腔远离步进电机411的一端开口设有蜗杆端盖422。蜗杆418安装于阶梯孔内，蜗杆418垂直于变量缸体403；蜗杆418的一端通过联轴器412与步进电机411的电机轴相连，蜗杆418通过滚针轴承417支撑；滚针轴承417与联轴器412之间安装有密封环414，密封环414内侧安装有第一密封圈415，密封环414外侧安装有第二密封圈416和用于限位的第二孔用弹性挡圈413；蜗杆418朝向蜗杆端盖422的一端设有轴肩定位的第一推力球轴承420、第二推力球轴承419，第一推力球轴承420与蜗杆端盖422的凹槽配合，蜗杆端盖422与前壳体501之间设有第三密封圈421。

蜗轮405设置于变量缸体403后端，蜗轮405与蜗杆418相啮合；蜗轮405后端依次安装有挡圈406、深沟球轴承407和用于轴向限位的第一孔用弹性挡圈408；蜗轮蜗杆传动机构将步进电机的扭矩传递到与变量缸体固定的变量齿轮，带动缸体的旋转，由此实现泵的变量。

在工作过程中，传动机构中的主动轮在驱动电机驱动下转动通过齿轮传动至从动轮。前凸轮与齿轮通过传动滑销连接实现同步转动和相对轴向运动。柱塞与前后凸轮通过定位销完全固定。前后凸轮分别与两个对位锥滚轮线接触，所述前后凸轮的轨道为等加速等减速曲面，在锥滚轮组的约束下，前后凸轮在进行周向转动的同时带动柱塞作轴向平移运动，因此柱塞的运动为二维运动。由于柱塞转速与从动轮相同，因此柱塞与从动轮内嵌的第二直线轴承只存在轴向运动。柱塞-双凸轮运动组件进行旋转-往复运动时采用动静压滑动支承结构，一端为柱塞与缸体孔构成的动静压滑动支承，另一端为右泵盖心轴-凸轮轮毂孔构成的动压滑动支承。并通过步进电机将带动蜗轮蜗杆及泵变量齿轮旋转，从而改变变量缸体窗口所处的位置，在此过程中，缸体上的窗口始终与位于前壳体的高低压油口分别连通。

在电机旋转一周的过程中，单柱塞伺服变量泵共实现四次吸排油运动，其中每连续两次吸排油为一周期，对应于所述前后凸轮的一段等加速等减速轨迹曲线。以所述柱塞处于行程最左端的状态为初始工作状态，其对应的凸轮周向转动角度为0°。在凸轮由0°向90°旋转的过程中，封闭容腔的容积按等加速等减速的规律由最小增至最大，并在柱塞杆通槽与缸体连通阶段完成吸油过程。在90°向180°旋转的过程中，封闭容腔的容积按等加速等减速的规律由最大减至最小，并在柱塞杆通槽与变量缸体窗口连通阶段完成排油过程。若需要改变泵排量，则通过步进电机驱动蜗杆，带动固定于变量缸体上的蜗轮和变量缸体转动，通过调整变量缸体窗口的位置改变变量缸体在一个旋转周期内的油液排量。

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 (5)

1.一种单柱塞伺服变量泵，其特征在于：包括同轴连接的前壳体组件（5）和后壳体组件（1），前壳体组件（5）内设有泵变量组件（4），后壳体组件（1）内设有传动组件（3）和泵体组件（2）；

所述后壳体组件（1）包括后壳体（101），后壳体（101）的后端上部设有驱动电机（102），后壳体（101）的后端下部设有向后凸出的空间凸轮-锥滚轮安装腔，空间凸轮-锥滚轮安装腔的后端开口设有后壳体端盖（103），后壳体端盖（103）的前端面中心设有第一心轴；后壳体（101）的前端面嵌设有齿轮调速盘，齿轮调速盘包括沿轴向依次设置的前挡板（305）和后挡板（301），前挡板（305）和后挡板（301）均呈椭圆板平状，前挡板（305）和后挡板（301）之间设有传动组件（3）；

所述传动组件（3）包括主动轮（304）和从动轮（303），主动轮（304）的下方与从动轮（303）相啮合；驱动电机（102）的电机轴穿过后壳体（101）、后挡板（301）与主动轮（304）固定连接；

所述泵体组件（2）包括空间凸轮-锥滚轮机构以及与空间凸轮-锥滚轮机构相连的柱塞（225），空间凸轮-锥滚轮机构设置在空间凸轮-锥滚轮安装腔内；空间凸轮-锥滚轮机构包括后凸轮（202）、两组锥滚轮和前凸轮（221），每组锥滚轮组包括一对相互垂直的锥滚轮（211），两组锥滚轮（211）错位固定于空间凸轮-锥滚轮安装腔内，两组锥滚轮（211）的轴线相互垂直但不相交；两组锥滚轮的前后两侧分别设有前凸轮（221）、后凸轮（202），前凸轮（221）、后凸轮（202）朝向相对的一侧表面为等加速等减速曲面，等加速等减速曲面具有轴向的起伏；前凸轮（221）的最高点与后凸轮（202）的最高点对应，前凸轮（221）的最低点与后凸轮（202）的最低点对应；两组锥滚轮分别与前凸轮（221）、后凸轮（202）的等加速等减速曲面接触配合；

后凸轮（202）的后孔过盈配合固定有第一直线轴承，第一直线轴承与后壳体端盖（103）上的第一心轴同轴连接并以第一心轴为旋转中心；前凸轮（221）、从动轮（303）以及传动滑销（224）形成滑销联轴器，前凸轮（221）的凸轮轮毂插入到从动轮（303）的齿轮轮毂孔内，从动轮（303）齿轮轮毂孔和前凸轮（221）凸轮轮毂外圆柱面上各有半个销孔，销孔内插入传动滑销（224）将前凸轮（221）和从动轮（303）连接在一起，使其同步转动的同时可以相对轴向运动；

前凸轮（221）、后凸轮（202）和柱塞（225）同轴连接，从动轮（303）内设有第二直线轴承（302），柱塞（225）的前端沿轴向向前穿过第二直线轴承（302），从动轮（303）以柱塞（225）为旋转中心；

所述前壳体组件（5）包括前壳体（501）和控制器罩（503），前壳体（501）的前端上部设有控制器罩（503），控制器罩（503）用于放置控制器组件；前壳体（501）的前端下部设有向前凸出的变量缸体安装腔和蜗轮蜗杆安装腔，蜗轮蜗杆安装腔位于变量缸体安装腔的下方；变量缸体安装腔的前端开口处设有前壳体端盖（504），前壳体端盖（504）的后端面中心设有第二心轴；变量缸体安装腔上设有高压油口、低压油口，变量缸体安装腔内设有圆环状的高压油道和低压油道，高压油道与高压油口连通，低压油道与低压油口连通；

所述泵变量组件包括变量缸体（403）和蜗轮蜗杆机构，变量缸体（403）设置在变量缸体安装腔内，前壳体端盖（504）后侧设有由推力滚针及保持架（401）和推力垫圈（402）组成的推力轴承，推力轴承与变量缸体（403）接触；第二心轴和柱塞（225）伸入变量缸体（403）内，第二心轴、变量缸体（403）、柱塞（225）、前凸轮（221）、后凸轮（202）的轴心线共线；变量缸体（403）与前壳体端盖（504）的第二心轴和柱塞（225）之间形成密闭容腔；密闭容腔的容积随柱塞（225）的轴向运动变化，当柱塞（225）从最前端向最后端移动时容积逐渐增大，相反，当柱塞（225）从最后端向最前端移动时容积逐渐减小；

变量缸体（403）上沿轴向设有两组配流窗口，两组配流窗口的位置分别与高压油道和低压油道相对应；每组配流窗口包括两个相互垂直的配流窗口，两组配油窗口错位设置；两组配流窗口的左侧、中间和右侧分别安装有一个缸体密封圈（404），用于保持进出油液相互隔离；柱塞（225）上开有柱塞通槽，柱塞（225）左端面开有与柱塞通槽连通的柱塞通孔，柱塞（225）通过柱塞通槽与两组配流窗口连通；密闭容腔在容积增大时吸油，在容积减小时排油；

蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆（418）和蜗轮（405），蜗杆（418）安装于蜗轮蜗杆安装腔内，蜗杆（418）垂直于变量缸体（403）；蜗杆（418）的一端通过联轴器（412）与步进电机（411）的电机轴相连，蜗杆（418）通过滚针轴承（417）支撑；蜗轮（405）设置于变量缸体（403）后端，蜗轮（405）与蜗杆（418）相啮合；蜗轮（405）后端依次安装有挡圈（406）、深沟球轴承（407）和用于轴向限位的第一孔用弹性挡圈（408）；步进电机（411）带动轮蜗杆（418）、蜗轮（405）转动，从而带动变量缸体（403）转动，使得所述变量泵的排量可调节。

2.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵，其特征在于：所述空间凸轮-锥滚轮安装腔与锥滚轮（211）相对应的位置设有锥滚轮轴孔，锥滚轮轴孔内设有锥滚轮轴（212），锥滚轮轴（212）依次穿过锥滚轮密封圈（213）、锥滚轮挡圈（214）和锥滚轮（211）；锥滚轮轴（212）顶部拧入内六角平端螺钉，将其固定于锥滚轮轴孔中。

3.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵，其特征在于：所述前凸轮（221）与柱塞（225）、后凸轮（202）通过两根长传动销（222）、两根短传动销（223）固定连接，两根长传动销（222）、两根短传动销（223）沿周向交替设置。

4.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵，其特征在于：所述前壳体端盖（504）通过螺栓与前壳体（501）固定，并通过套于前壳体端盖（504）第二心轴上的心轴密封圈（505）和前壳体端盖（504）上的端盖密封圈（506）分别实现与后壳体（101）和与变量缸体（403）之间的密封。

5.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵，其特征在于：所述蜗轮蜗杆安装腔内设有用于安装蜗杆的阶梯孔，蜗轮蜗杆安装腔远离步进电机（411）的一端开口设有蜗杆端盖（422）；滚针轴承（417）与联轴器（412）之间安装有密封环（414），密封环（414）内侧安装有第一密封圈（415），密封环（414）外侧安装有第二密封圈（416）和用于限位的第二孔用弹性挡圈（413）；蜗杆（418）朝向蜗杆端盖（422）的一端设有轴肩定位的第一推力球轴承（420）、第二推力球轴承（419），第一推力球轴承（420）与蜗杆端盖（422）的凹槽配合，蜗杆端盖（422）与前壳体（501）之间设有第三密封圈（421）。