CN115163441A - 一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵 - Google Patents

一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液压泵技术领域，公开一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，包括底座，所述底座上安装有泵体，泵体内安装有主轴，主轴上沿其径向均布设有若干个第一永磁体，泵体的一侧安装有柱塞缸固定组件，柱塞缸固定组件上安装有若干组活塞缸，活塞缸内安装有第一弹性件，活塞缸的驱动端安装有第二永磁体，泵体上还安装有配油组件，活塞缸与配油组件相连接，本发明通过永磁体驱动柱塞缸从而达到泵油的效果，而且该液压泵可以通过步进电机控制柱塞缸的工作数量，以达到变量泵油的目的；并且该液压泵内部刚性构件是通过磁力相互作用，能够很好的解决现有液压泵内部磨损问题，从而增加液压泵的使用寿命。

Description

一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵
技术领域
本发明涉及液压泵技术领域，特别涉及一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵。
背景技术
液压泵是液压系统的动力元件，现有的液压泵其内部多为刚性构件通过移动副或旋转副连接，这使得该中液压泵在长时间工作时，内部刚性构件存在较大的磨损，从而影响液压泵的使用寿命，因此一种能够在变量泵油的同时，又能减少内部刚性构件的磨损的液压泵亟需被提出。
发明内容
本发明的目的在于提供提出了一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，以解决现有的液压泵在长时间工作时，内部刚性构件存在较大的磨损的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，包括底座，所述底座上安装有泵体，所述泵体内可转动的安装有主轴，所述主轴上沿其径向均布设有若干个第一永磁体，所述泵体的一侧安装有柱塞缸固定组件，所述柱塞缸固定组件上安装有若干组活塞缸，所述活塞缸内安装有第一弹性件，所述活塞缸的驱动端安装有第二永磁体，所述主轴转动时，所述第一永磁体与所述第二永磁体通过磁力作用带动所述活塞缸的驱动端的移动，所述泵体上还安装有配油组件，所述活塞缸与所述配油组件相连接。
可选的，所述柱塞缸固定组件包括若干个活塞缸固定板，若干个所述活塞缸固定板通过螺栓固定在一起，相邻所述活塞缸固定板之间具有用于容纳所述活塞缸的空间。
可选的，所述柱塞缸固定组件对六组活塞缸进行固定，每组活塞缸的数量为五个，五个所述活塞缸沿所述主轴的径向均布设置。
可选的，所述泵体上还安装有排量控制组件与柱塞缸活动卡扣组件，所述柱塞缸活动卡扣组件用于限制所述活塞缸的活动，使活塞缸无法泵油，所述排量控制组件用于解除柱塞缸活动卡扣组件对活塞缸的限制。
可选的，所述柱塞缸活动卡扣组件包括柱塞活动调节器，所述柱塞活动调节器可滑动的安装在所述主轴上，所述柱塞活动调节器的一端设有插销，所述柱塞缸固定组件内开设有贯通的孔槽，所述孔槽与容纳所述活塞缸的空间相连通，所述插销可滑动的安装在所述孔槽内，所述孔槽内还安装有卡扣，所述卡扣与所述孔槽之间安装有第二弹性件，在第二弹性件的作用下，所述卡扣进入所述空间内，对活塞缸进行卡固，当所述插销进入所述孔槽时，带动所述卡扣进入孔槽内，使卡扣脱离对活塞杆的卡固，所述排量控制组件带动所述柱塞活动调节器的移动。
可选的，所述排量控制组件包括步进电机，所述步进电机的输出端安装有丝杆，所述丝杆上通过螺纹传动的方式安装有拨叉，所述拨叉的一端与所述柱塞活动调节器相连接，所述泵体上还安装有导杆，所述拨叉的另一端与所述导杆滑动连接。
可选的，还包括控制步进电机工作的控制电路，所述控制电路包括控制器、震荡电路、可逆计数器与晶体管模块，所述控制器发送控制信号给振荡电路，振荡电路产生脉冲信号，晶体管模块接收脉冲信号并进行功率放大，对步进电机进行驱动，可逆计数器用于控制步进电机的正反转。
可选的，所述活塞缸包括缸体，所述缸体内安装有活塞杆，所述第二永磁体安装在所述活塞杆延伸出缸体的一端，所述缸体的一端安装有压紧螺栓，所述第一弹性件安装在所述压紧螺栓与所述活塞杆之间，所述缸体的侧面还安装有进油口与出油口，所述进油口与所述出油口均与所述配油组件相连接。
可选的，所述配油组件包括配油环，所述配油环上设有进油管道与出油管道，所述进油口与所述出油口通过输油管与所述配油环相连通，所述进油口与所述出油口上均安装有单向阀。
可选的，所述主轴上通过花键连接的方式安装有磁铁固定环，所述第二永磁体安装在所述磁铁固定环上。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，通过永磁体驱动柱塞缸从而达到泵油的效果，而且该液压泵可以通过步进电机控制柱塞缸的工作数量，以达到变量泵油的目的；并且该液压泵内部刚性构件是通过磁力相互作用，能够很好的解决现有液压泵内部磨损问题，从而增加液压泵的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为本发明的俯视图；
图5为本发明的剖视图1；
图6为本发明的剖视图2；
图7为本发明的内部组件立体图；
图8为本发明的柱塞缸图；
图9为本发明的液压回路图；
图10为本发明的步进电机控制电路图；
其中：1、底座；2、外罩；3、柱塞固定板1；4、柱塞固定板2；5、柱塞固定板3；6、后端盖；7、进油管道；8、出油管道；9、拨叉；10、导杆；11、丝杆；12、前端盖；13、主轴；14、配油环；15、柱塞活动调节器；16、磁铁固定环；17、第一永磁体；18、步进电机；19、轴承；20、活塞缸；21、螺栓；23、联轴器；24、连轴；26、单向阀；27、第二永磁体；28、X形弹簧；29、卡扣；30、压紧螺栓；31、输油管；32、压力弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，如图1-图10所示，包括底座1，所述底座1上安装有泵体，泵体上包括外罩2，泵体的前后分别安装有前端盖12与后端盖6，所述泵体内可转动的安装有主轴13，主轴13的一端通过轴承19与后端盖6转动连接，所述主轴13上沿其径向均布设有若干个第一永磁体17，所述泵体的一侧安装有柱塞缸固定组件，所述柱塞缸固定组件上安装有若干组活塞缸20，所述活塞缸20内安装有第一弹性件，在本实施例中，第一弹性件为压力弹簧32，所述活塞缸20的驱动端安装有第二永磁体27，所述主轴13转动时，所述第一永磁体17与所述第二永磁体27通过磁力作用带动所述活塞缸20的驱动端的移动，所述泵体上还安装有配油组件，所述活塞缸20与所述配油组件相连接。
通过第一永磁体17与第二永磁体27的磁力驱动，实现液压泵的工作，解决了现有液压泵内部磨损问题，从而增加了液压泵的使用寿命。
在一种实施方式中，所述柱塞缸固定组件包括若干个活塞缸固定板，若干个所述活塞缸固定板通过螺栓21固定在一起，相邻所述活塞缸固定板之间具有用于容纳所述活塞缸20的空间。具体的说，活塞缸固定板具有三种样式，即柱塞固定板13、柱塞固定板24与柱塞固定板35，活塞缸固定板的侧面留有圆弧状的凹槽，相邻的两个活塞缸固定板相拼合时，两个凹槽拼合成容纳活塞缸20的空间，活塞缸20固定安装在空间内。
在本实施例中，所述柱塞缸固定组件对六组活塞缸20进行固定，每组活塞缸20的数量为五个，五个所述活塞缸20沿所述主轴13的径向均布设置。
在一种实施方式中，所述泵体上还安装有排量控制组件与柱塞缸活动卡扣组件，所述柱塞缸活动卡扣组件用于限制所述活塞缸20的活动，使活塞缸20无法泵油，所述排量控制组件用于解除柱塞缸活动卡扣组件对活塞缸20的限制。
具体的说，所述柱塞缸活动卡扣组件包括柱塞活动调节器15，所述柱塞活动调节器15可滑动的安装在所述主轴13上，所述柱塞活动调节器15的一端设有插销，所述柱塞缸固定组件内开设有贯通的孔槽，所述孔槽与容纳所述活塞缸20的空间相连通，所述插销可滑动的安装在所述孔槽内，所述孔槽内还安装有卡扣29，所述卡扣29与所述孔槽之间安装有第二弹性件，在本实施例中，第二弹性件为X形弹簧28，在第二弹性件的作用下，所述卡扣29进入所述空间内，对活塞缸20进行卡固，当所述插销进入所述孔槽时，带动所述卡扣29进入孔槽内，使卡扣29脱离对活塞杆的卡固，所述排量控制组件带动所述柱塞活动调节器15的移动。
具体的说，当插销作用在卡扣29上时，柱塞缸一端的活塞在磁力的驱动下可来回活动，实现泵油，当柱塞活动调节器15向一侧运动，使插销脱离卡扣29上时，卡扣29受X形弹簧28的推力作用，使得卡扣29卡住活塞，使得活塞在受到磁力时也无法运动，从而该活塞缸20无法泵油。
在一种实施方式中，所述排量控制组件包括步进电机18，所述步进电机18的输出端安装有丝杆11，所述丝杆11上通过螺纹传动的方式安装有拨叉9，所述拨叉9的一端与所述柱塞活动调节器15相连接，所述泵体上还安装有导杆10，所述拨叉9的另一端与所述导杆10滑动连接。
其中，步进电机18安装在后端盖6上，步进电机18输出轴通过联轴器23与连轴24相连接，连轴24与丝杆11通过连轴24器相连接，拨叉9安装在水平的丝杆11和导杆10上，步进电机18接收到控制器发出的信号产生旋转运动，旋转运动通过联轴器23、连杆、丝杆11，丝杆将旋转运动转化为拨叉9直线运动，拨叉9带动柱塞活动调节器15做直线运动，带动柱塞活动调节器15具有七个活动点，当柱塞活动调节器15从柱塞缸固定装置中退出，此时柱塞活动调节器15一端的插销脱离全部六组柱塞缸固定装置中，卡扣29受X形弹簧28的推力作用，使得卡扣29卡住活塞，使得活塞在受到磁力时也无法运动，从而每一组的柱塞缸固定装置中的五个活塞缸20无法泵油。如需一组柱塞缸固定装置中的柱塞缸泵油，只需要操作控制器，使步进电机18旋转相应的圈数，拨叉9带动柱塞活动调节器15平移相应的距离，柱塞活动调节器15一端的插销插入，此时插销作用在卡扣29上，这一组柱塞缸固定装置中的柱塞缸一端的活塞在磁力的驱动下可来回活动，实现泵油。如此操作控制器，通过控制柱塞活动调节器15处在七个活动点，就能实现液压泵变量泵油。
可选的，还包括控制步进电机18工作的控制电路，所述控制电路包括控制器、震荡电路、可逆计数器与晶体管模块，所述控制器发送控制信号给振荡电路，振荡电路产生脉冲信号，晶体管模块接收脉冲信号并进行功率放大，对步进电机18进行驱动，可逆计数器用于控制步进电机18的正反转。
可选的，所述活塞缸20包括缸体，所述缸体内安装有活塞杆，所述第二永磁体27安装在所述活塞杆延伸出缸体的一端，所述缸体的一端安装有压紧螺栓3021，所述第一弹性件安装在所述压紧螺栓3021与所述活塞杆之间，所述缸体的侧面还安装有进油口与出油口，所述进油口与所述出油口均与所述配油组件相连接。
可选的，所述配油组件包括配油环14，所述配油环14上设有进油管道7与出油管道8，所述进油口与所述出油口通过输油管31与所述配油环14相连通，所述进油口与所述出油口上均安装有单向阀26。
可选的，所述主轴13上通过花键连接的方式安装有磁铁固定环16，所述第二永磁体27安装在所述磁铁固定环16上。
使用时，首先将该装置安装固定在指定位置，调试设备，工作时，根据所设定的泵油量，人工操作的控制信号经过555定时器的振荡电路，然后MP4001功率晶体管模块接收脉冲信号并进行功率放大，从而驱动步进电机18绕组使其运行，步进电机18带动丝杆11，丝杆11旋转带动拨叉9平动，拨叉9带动柱塞活动调节器15，从而控制柱塞缸的工作数量，以达到变量泵油的效果，而电路中采用的74HC191可逆计数器，在74HC191的D/U端(14脚)输入0或1，就可以使步进电机18正转或反转。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，包括底座，其特征在于，所述底座上安装有泵体，所述泵体内可转动的安装有主轴，所述主轴上沿其径向均布设有若干个第一永磁体，所述泵体的一侧安装有柱塞缸固定组件，所述柱塞缸固定组件上安装有若干组活塞缸，所述活塞缸内安装有第一弹性件，所述活塞缸的驱动端安装有第二永磁体，所述主轴转动时，所述第一永磁体与所述第二永磁体通过磁力作用带动所述活塞缸的驱动端的移动，所述泵体上还安装有配油组件，所述活塞缸与所述配油组件相连接。
2.根据权利要求1所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述柱塞缸固定组件包括若干个活塞缸固定板，若干个所述活塞缸固定板通过螺栓固定在一起，相邻所述活塞缸固定板之间具有用于容纳所述活塞缸的空间。
3.根据权利要求2所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述柱塞缸固定组件对六组活塞缸进行固定，每组活塞缸的数量为五个，五个所述活塞缸沿所述主轴的径向均布设置。
4.根据权利要求1所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述泵体上还安装有排量控制组件与柱塞缸活动卡扣组件，所述柱塞缸活动卡扣组件用于限制所述活塞缸的活动，使活塞缸无法泵油，所述排量控制组件用于解除柱塞缸活动卡扣组件对活塞缸的限制。
5.根据权利要求1所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述柱塞缸活动卡扣组件包括柱塞活动调节器，所述柱塞活动调节器可滑动的安装在所述主轴上，所述柱塞活动调节器的一端设有插销，所述柱塞缸固定组件内开设有贯通的孔槽，所述孔槽与容纳所述活塞缸的空间相连通，所述插销可滑动的安装在所述孔槽内，所述孔槽内还安装有卡扣，所述卡扣与所述孔槽之间安装有第二弹性件，在第二弹性件的作用下，所述卡扣进入所述空间内，对活塞缸进行卡固，当所述插销进入所述孔槽时，带动所述卡扣进入孔槽内，使卡扣脱离对活塞杆的卡固，所述排量控制组件带动所述柱塞活动调节器的移动。
6.根据权利要求5所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述排量控制组件包括步进电机，所述步进电机的输出端安装有丝杆，所述丝杆上通过螺纹传动的方式安装有拨叉，所述拨叉的一端与所述柱塞活动调节器相连接，所述泵体上还安装有导杆，所述拨叉的另一端与所述导杆滑动连接。
7.根据权利要求6所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，还包括控制步进电机工作的控制电路，所述控制电路包括控制器、震荡电路、可逆计数器与晶体管模块，所述控制器发送控制信号给振荡电路，振荡电路产生脉冲信号，晶体管模块接收脉冲信号并进行功率放大，对步进电机进行驱动，可逆计数器用于控制步进电机的正反转。
8.根据权利要求1所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述活塞缸包括缸体，所述缸体内安装有活塞杆，所述第二永磁体安装在所述活塞杆延伸出缸体的一端，所述缸体的一端安装有压紧螺栓，所述第一弹性件安装在所述压紧螺栓与所述活塞杆之间，所述缸体的侧面还安装有进油口与出油口，所述进油口与所述出油口均与所述配油组件相连接。
9.根据权利要求8所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述配油组件包括配油环，所述配油环上设有进油管道与出油管道，所述进油口与所述出油口通过输油管与所述配油环相连通，所述进油口与所述出油口上均安装有单向阀。
10.根据权利要求1所述的基于永磁铁驱动的柱塞变量液压泵，其特征在于，所述主轴上通过花键连接的方式安装有磁铁固定环，所述第二永磁体安装在所述磁铁固定环上。
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