CN116123077A - 双侧配流结构及活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双侧配流结构及活塞泵。该双侧配流结构包括：第一、二活塞结构，均采用活塞和凸轮导轨一体化结构，凸轮导轨位于活塞的中部，凸轮导轨两侧对称长出两套筒结构，任意套筒结构均包括外、内侧筒，外、内侧筒上分别周向开设有多个吸油口和排油口；外侧筒和内侧筒之间构成环形腔，两套筒结构的环形腔之间不连通；第一、二衬套，均包括挡板和设置在挡板上的衬套套筒，衬套套筒沿周向均布有多个配油口，任意配油口同时贯通衬套外侧筒和衬套内侧筒，支撑架，包括支撑架本体，其两端分别长出第一、二支撑臂衬套组件，分别由第一支撑臂组件和第一支架套筒组成、第二支撑臂组件和第二支架套筒组成，第一、二支架套筒均与衬套套筒结构相同。

Description

双侧配流结构及活塞泵

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，涉及一种双侧配流结构及活塞泵。

背景技术

泵是一种将机械能与流体压力能间进行相互转化的能量转换装置，通常用于输出高压流体。一般的活塞式、叶片式、齿轮式、螺杆式等传统泵，在工作过程中其机械结构的运动副主要为滑动摩擦方式，因而产生大量的摩擦能量损耗，并且零部件形状复杂，加工成本较高。

双运动自由度活塞泵将轴和活塞一体化设计，并利用活塞“周向旋转+轴向往复”双自由度运动原理实现连续的吸排油，省去了传统活塞泵的配流盘结构。同时，采用对称式凸轮导轨滚子结构替代滑靴斜盘结构，由原来滑动摩擦转变为滚动摩擦，并且对称式的受力结构使得活塞不存在侧向力，省去了活塞与缸体、缸体与配流盘两个摩擦副，因而泵效率更高，也突破了滑动摩擦副对泵性能等方面的制约。

在现有的双运动自由度活塞泵结构中，主要存在以下几个问题：1、双运动自由度活塞泵活塞为单侧伸出结构，凸轮导轨、滚轮等零件集中在伸出侧，随活塞泵功率增大，活塞泵轴向长度较大。2、活塞为沟槽式活塞，工作时，活塞带动油液旋转造成搅油损失，特别在大流量状态，活塞搅油功率损失较大，能量转化率不高。3、油液进口流道复杂，沿程压力损失大，自吸能力不强；4、活塞为沟槽式活塞，在高速状态下，活塞腔周向旋转速度极大，油液不能及时充满活塞腔，造成吸空，泵抗气蚀能力弱；5、活塞在圆柱面上均布4个配流槽，工作时均为单侧配流(向外或向内)，配流槽间间隔小，即周向密封长度短，泄漏量大。例如，专利202111544343.0公开了一种活塞结构及双运动自由度活塞泵，该结构利用定位销将导轨与活塞连接成一体，滚轮及导轨分布在活塞的伸出侧，增加了泵在轴向上的长度，同时活塞腔流体随活塞的转动而旋转，增加了搅油损失。活塞的配流槽均布在圆柱面上，工作时为单侧配流，配流槽间间隔小，密封距离短，泄漏量大。专利202011354623.0公开了一种轴配流双作用活塞及具有该活塞的活塞泵，采用一种中间大两头小的旋转往复活塞实现吸、排油及配油功能，该泵在工作时，活塞会带动活塞腔的流体旋转，导致搅油损失增大，同时旋转往复功能性组件复杂，高速重载条件下其结构惯性力增大，机械效率下降，配流槽同样具有专利202111544343.0中的缺点，容积效率不高。上述专利公开的二维活塞泵，存在结构复杂、机械效率低、轴向尺寸偏大及泵结构可靠性差等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种双侧配流结构及活塞泵。

本发明技术解决方案为：

根据一方面，提供一种双侧配流结构，该双侧配流结构包括：

第一活塞结构和第二活塞结构，均采用活塞和凸轮导轨一体化结构，凸轮导轨位于活塞的中部，所述凸轮导轨两侧对称长出两套筒结构，对于任意套筒结构，其均包括外侧筒和位于外侧筒内的内侧筒，所述外侧筒上周向开设有多个吸油口，所述内侧筒上周向开设有多个排油口，任意吸油口和任意排油口交错设置；所述外侧筒和内侧筒之间构成环形腔，两套筒结构的环形腔之间不连通，两侧内侧筒相连通并形成活塞结构内腔；

第一衬套和第二衬套，所述第一衬套和第二衬套均包括挡板和设置在挡板上的衬套套筒，所述衬套套筒由衬套外侧筒和位于衬套外侧筒内的衬套内侧筒组成，衬套内外侧筒之间构成环形腔，所述衬套套筒沿周向均布有多个配油口，任意所述配油口同时贯通所述衬套外侧筒和衬套内侧筒，所述挡板具有贯通挡板的内孔，所述内孔与所述衬套内侧筒相连通，构成衬套的内腔；

支撑架，所述支撑架采用一体化缸体结构，包括支撑架本体，其中，支撑架本体内部开设有排油流道，支撑架本体两端分别长出第一支撑臂衬套组件和第二支撑臂衬套组件，两组件相错预设角度布置，第一支撑臂衬套组件由第一支撑臂组件和第一支架套筒组成，第二支撑臂衬套组件由第二支撑臂组件和第二支架套筒组成，第一支架套筒和第二支架套筒均与衬套套筒结构相同，其中，第一支架套筒的内侧筒与第二支架套筒的内侧筒均与所述排油流道相连通，构成支撑架的内腔；

其中，所述第一衬套、第一活塞结构、支撑架、第二活塞结构、第二衬套依次同轴线设置，第一衬套、第一活塞结构和第一支撑臂衬套组件相配合，第二衬套、第二活塞结构和第二支撑臂衬套组件相配合，活塞结构设置在对应衬套和支撑臂衬套组件之间，第一衬套、第一活塞结构、支撑架、第二衬套的内腔依次相连通；支撑臂组件与对应衬套的挡板固定连接，衬套套筒嵌设在对应凸轮导轨一侧套筒的环形腔内，形成封闭油腔，对应支架套筒嵌设在凸轮导轨另一侧套筒的环形腔内，形成另一封闭油腔，双侧配流结构的四个封闭油腔按规律进行吸排油工作。

进一步地，第一活塞结构和第二活塞结构中，对于任意套筒结构，所述外侧筒上对称开设有一对吸油口，所述内侧筒上对称开设有一对排油口，一对吸油口和一对排油口正交设置；对于任意衬套套筒，所述衬套套筒上沿其周向开设有一对对称布置的所述配油口，任意所述配油口由衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口构成，衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口互相平行设置。

进一步地，任意所述配油口还延伸至对应套筒的自由端。

进一步地，所述吸油口端面采用斜切面设计，其中，吸油口的外侧开口面积大于内侧开口面积；和/或，所述排油口端面采用斜切面设计，其中，排油口的外侧开口面积大于内侧开口面积；和/或，所述吸油口截面积大于所述排油口的截面积。

进一步地，所述第一活塞结构和第二活塞结构的内腔上均沿径向对称长出多个拨叉，所述拨叉上开设有直线滚珠槽道，用于滚珠传扭；所述双侧配流结构还包括传动通轴，所述传动通轴上周向分布有多个直线滚珠槽道，与所述拨叉上开设的直线滚转槽道相配合，通过所述传动通轴的转动带动所述第一活塞结构和第二活塞结构转动。

进一步地，除拨叉之外的所述内腔壁上加工高压流道，所述高压流道与排油口、排油流道沟通。

进一步地，所述支撑架本体呈圆台形状，所述圆台周向侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽上开设有本体排油口，并与本体内的排油流道沟通，所述环形凹槽与泵壳之间构成高压腔。

进一步地，所述支撑架本体上沿周向开设有多个通油槽，任意所述通油槽沿支撑架本体轴向方向设置，与所述排油流道不沟通，所述通油槽用于实现整个泵壳内通油。

进一步地，所述第一支撑臂组件和第二支撑臂组件均由两个对称布置的支撑臂组成；所述凸轮导轨为双面凸轮导轨；所述双侧配流结构还包括第一滚轮架组件和第二滚轮架组件，第一滚轮架组件与第一支撑臂组件、第一活塞结构相配合，第二滚轮架组件与第二支撑臂组件、第二活塞结构相配合，第一滚轮架组件和第二滚轮架组件均包括两组滚轮组件，两组滚轮组件沿对应支撑臂组件的长度方向间隔设置，任意所述滚轮组件均包括滚轮架和多个滚轮，所述滚轮架与对应的两个支撑臂固定连接，多个滚轮沿滚轮架周向间隔布置在滚轮架的内壁上，对应双面凸轮导轨夹设在两组滚轮组件的多个滚轮之间，其中，活塞结构转动的同时，两组滚轮组件的滚轮分别可沿双面凸轮导轨两面周向运动。

根据另一实施例，提供一种活塞泵，该活塞泵包括上述的双侧配流结构。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明活塞套筒和双面导轨一体，滚轮可分布与活塞套筒外侧，可充分利用活塞的轴向距离，有效缩短泵的轴向长度，减小了泵的体积重量，提高了泵的功重比；

(2)本发明活塞和衬套均为挡板结构，利用衬套代替了传统意义上的缸体零件，同时活塞和衬套中间镂空，周向开槽，大大地降低了泵的重量；

(3)本发明活塞与衬套均为挡板结构，一体化导轨活塞旋转往复运动时受到的阻力减小，搅油功率损失降低，提高了泵的机械效率；

(4)本发明活塞双侧配流，吸油口和排油口分布于不同圆柱上，间接增大了油口间的距离，增大了密封长度，有效减小泄漏量，提高了泵的容积效率；

(5)本发明活塞腔吸油口设置在导轨活塞外套筒上，且与油液直接相通，油液不经过任何流道便可进入活塞腔，有效增大了泵的自吸能力。

(6)本发明活塞为挡板式结构，进入活塞腔的油液几乎不存在周向旋转运动，同时，油液的轴向速度因活塞行程不大而较小，油液的动能损耗极小，泵的能量转化率高。

(7)本发明活塞为挡板式结构，泵在高速时，油液能够迅速跟随活塞的轴向运动并及时充满活塞腔，极大地增强了泵的抗气蚀能力。

(8)采用本发明结构，在活塞腔处于压油行程时，衬套在高压油的作用下产生微小形变，使衬套与活塞间的间隙变小，减小泄漏量，提高容积效率，此种间隙补偿结构在高温下同样适用。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明双侧配流结构的结构示意图(立体图)；

图2为图1不同方向图(立体图)；

图3为本发明双侧配流结构示意图(爆炸图)；

图4为本发明活塞结构示意图；

图5为图4的剖视图；

图6为图4的俯视图；

图7为活塞结构导轨型面波峰、波谷位置示意图；

图8为本发明配流原理示意图；

图9为支撑架结构图图；

图10为滚轮架示意图；

图11为本发明带有滚轮架组件的活塞结构的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图11所示，提供一种双侧配流结构，该双侧配流结构包括第一活塞结构4和第二活塞结构18、第一衬套13和第二衬套20以及支撑架16，第一活塞结构4和第二活塞结构18均采用活塞和凸轮导轨一体化结构，凸轮导轨位于活塞的中部，所述凸轮导轨两侧对称长出两套筒结构，对于任意套筒结构，其均包括外侧筒和位于外侧筒内的内侧筒，所述外侧筒上周向开设有多个吸油口，所述内侧筒上周向开设有多个排油口，任意吸油口和任意排油口交错设置；所述外侧筒和内侧筒之间构成环形腔，两套筒结构的环形腔之间不连通，两侧内侧筒相连通并形成活塞结构内腔；所述第一衬套13和第二衬套20均包括挡板和设置在挡板上的衬套套筒，所述衬套套筒由衬套外侧筒和位于衬套外侧筒内的衬套内侧筒组成，衬套内外侧筒之间构成环形腔，所述衬套套筒沿周向均布有多个配油口，任意所述配油口同时贯通所述衬套外侧筒和衬套内侧筒，所述挡板具有贯通挡板的内孔，所述内孔与所述衬套内侧筒相连通，构成衬套的内腔；所述支撑架16采用一体化缸体结构，包括支撑架本体161，支撑架本体161与泵壳6固定连接，支撑架本体161内部开设有排油流道，支撑架本体161两端分别长出第一支撑臂衬套组件和第二支撑臂衬套组件，两组件相错预设角度布置，第一支撑臂衬套组件由第一支撑臂组件和第一支架套筒组成，第二支撑臂衬套组件由第二支撑臂组件和第二支架套筒组成，第一支架套筒和第二支架套筒均与衬套套筒结构相同，其中，第一支架套筒的内侧筒与第二支架套筒的内侧筒均与所述排油流道相连通，构成支撑架16的内腔；其中，第一衬套13、第一活塞结构4和第一支撑臂衬套组件相配合，第二衬套20、第二活塞结构18和第二支撑臂衬套组件相配合，活塞结构设置在对应衬套和支撑臂衬套组件之间，第一衬套13、第一活塞结构4、支撑架16、第二衬套20的内腔依次相连通；支撑臂组件与对应衬套的挡板固定连接，衬套套筒嵌设在对应凸轮导轨一侧套筒的环形腔内，形成封闭油腔，对应支架套筒嵌设在凸轮导轨另一侧套筒的环形腔内，形成另一封闭油腔，双侧配流结构的四个封闭油腔按规律进行吸排油工作。

也即，如图4所示，活塞结构的两套筒结构的环形腔之间不连通是指两环形腔之间有环形挡板48隔开。

举例来说，第一衬套13、第一活塞结构4、支撑架16、第二活塞结构18、第二衬套20依次沿轴线同轴设置，第一活塞结构4设置在第一衬套13和第一支撑臂衬套组件之间，第一衬套13与第一支撑臂组件固定连接，第一衬套13的衬套套筒嵌设在第一活塞结构4的凸轮导轨一侧套筒的环形腔内，第一支架套筒嵌设在另一侧套筒的环形腔内，由此构成两个封闭油腔。同样的，第二活塞结构18、第二衬套20和第二支撑臂衬套组件也采用相同的配合方式，由此，能够形成串联结构的四个封闭油腔。

较佳地，所述第一支撑臂衬套组件和第二支撑臂衬套组件相错45度布置，也即，本领域技术人员应当理解，第一支撑臂组件与第二支撑臂组件相错45度布置，第一支架套筒与第二支架套筒也相错45度布置，此种配置方式，能够实现泵输出流量无脉动。

较佳地，衬套套筒和支架套筒均为圆柱套筒。

较佳地，第一活塞结构4和第二活塞结构18中，对于任意套筒结构，所述外侧筒上对称开设有一对吸油口，所述内侧筒上对称开设有一对排油口，一对吸油口和一对排油口正交设置；对于任意衬套套筒，所述衬套套筒上沿其周向开设有一对对称布置的所述配油口，任意所述配油口由衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口构成，衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口互相平行设置。

其中，第一支架套筒和第二支架套筒均与衬套套筒结构相同，在此不再详细赘述。

本发明实施例中，为了实现转动，第一活塞结构4和第二活塞结构18的内腔上沿径向对称长出多个拨叉，所述拨叉上开设有直线滚珠槽道，用于滚珠传扭。所述双侧配流结构还包括传动通轴，所述传动通轴上周向分布有多个直线滚珠槽道，与所述拨叉上开设的直线滚转槽道相配合，通过所述传动通轴的转动带动所述第一活塞结构4和第二活塞结构18转动。

具体来说，传动通轴设置在第一衬套、第二衬套、第一活塞结构、第二活塞结构以泵支撑架的内腔内，所述第一衬套、第一活塞结构、支撑架、第二活塞结构、第二衬套依次沿传动通轴轴线同轴设置。

也即，本发明实施例的双侧配流结构中，提出了一种新型的挡板式活塞结构(第一活塞结构和第二活塞结构)，挡板式活塞为凸轮导轨与活塞的一体化结构，凸轮导轨处于活塞的中部，凸轮导轨两侧对称长出内外两圆柱套筒，同时该结构还将与活塞结构相配合的传统意义上的衬套结构也设计为挡板式衬套结构(本发明实施例中第一衬套、第二衬套以及第一支架套筒和第二支架套筒)，挡板式衬套嵌套安装于挡板式活塞中，形成封闭容积，随着封闭容积的变大与缩小，活塞泵可完成流体的膨胀与压缩。其中。活塞结构的内外套筒上分别设置有一对配油口，两对配油口处于正交位置。外套筒上的配油口为吸油口，内套筒上的配油口为排油口。挡板式衬套一侧长出内外两挡板(内外套筒)，其上平行开设成中心对称的两对通油槽(配油口)。在活塞泵运转过程时，可通过传动轴通过传扭滚珠带动活塞结构旋转，活塞结构可在凸轮导轨曲面的引导下完成轴向往复运动。在吸油口与外侧挡板通油槽相通时，活塞处于吸油行程，油液从泵腔经吸油口进入活塞腔；出油口与内侧挡板通油槽相通时，活塞处于压油行程，流体从活塞腔经排油口流出。

可见，本发明实施例中活塞和双面导轨一体，组成一体化导轨活塞，凸轮导轨处于活塞的中部，与以往的导轨、滚轮结构集中分布在一侧结构相比，滚轮可分布与活塞套筒外侧，可充分利用活塞的轴向距离，有效缩短泵的轴向长度，减小泵的体积。并且本发明实施例活塞双侧配流，吸油口和排油口分布于不同圆柱上，间接增大了油口间的距离，增大了密封长度，有效减小泄漏量，提高泵的容积效率。采用此种活塞结构，油液可不经过复杂流道直接进入活塞腔，增大了泵的自吸能力；油液进入活塞腔几乎不存在周向旋转运动，同时，油液的轴向速度因活塞行程不大而较小，油液的动能损耗极小，泵的能量转化率高；高速时，油液能够迅速跟随活塞的轴向运动并及时充满活塞腔，极大地增强了泵的抗气蚀能力。

此外，本发明实施例的活塞和衬套(包括本体上的套筒)均为挡板结构，利用衬套代替了传统意义上的缸体零件，同时活塞和衬套中间镂空，周向开槽，大大地降低了泵的重量，提高了泵的功重比；同时，活塞与衬套均为挡板结构，旋转时对油液的搅动影响小，搅油损失减小，机械效率高。

在上述实施例中，为了实现更好地吸排油，如图3、图9所示，任意所述配油口还延伸至对应套筒的自由端。

具体来说，本发明实施例的活塞结构集吸排油、配流和传动功能于一体。如图3～图8所示，第一活塞结构4包括第一凸轮导轨43和位于其两侧的套筒结构，均包括第一外侧筒41和第一内侧筒42，第一外侧筒41和第一内侧筒42上分别正交设置有一对吸油口44和排油口45。同样的，第二活塞结构18包括第二凸轮导轨181和位于其两侧的套筒结构，均包括第二外侧筒182和第二内侧筒183，第二外侧筒182和第二内侧筒183上分别正交设置有一对吸油口和排油口。

本发明实施例中，为了更好地实现排油，除拨叉之外的所述内腔壁上加工高压流道，所述高压流道与排油口、排油流道沟通。

具体来说，由于第一活塞结构4和第二活塞结构18结构一致，以第一活塞结构4为例，如图4-8所示，第一活塞结构4中心加工通孔，通孔壁面上加工有高压流道49，在高压流道49正交位置加工有第一传扭拨叉46，第一传扭拨叉46上开设直线滚珠槽道a47，用于滚珠15传扭。

在上述实施例中，所述吸油口端面采用斜切面设计，其中，吸油口的外侧开口面积大于内侧开口面积；所述排油口端面采用斜切面设计，其中，排油口的外侧开口面积大于内侧开口面积。采用此种配置方式，活塞吸油口和排油口端面有斜切面设计，在活塞旋转时能够有效降低外径端面引起的水力损失。

在上述实施例中，所述吸油口截面积大于所述排油口的截面积。

本发明实施例中，由于吸油口截面积大于排油口，且外侧筒内径大于内侧筒内径，因此吸油口截面积大于压油口，泵壳中的油液不经过复杂流道就可以直接通过外侧筒的吸油口直接进入活塞腔中，更加有利于泵吸油。同时，由于采用挡板式活塞结构、衬套结构，进入到活塞腔内的油液不产生旋转运动，油液可迅速跟随导轨活塞的轴向运动及时充满活塞腔，在降低了搅油损失的同时增强了泵的抗气蚀能力。

具体来说，本发明采用双侧配流结构，如图2、图3所示，包括第一衬套13、第一活塞结构4、一体化的支撑架16、第二活塞结构18、第二衬套20。第一衬套13的衬套套筒(由第一衬套外侧筒131和第一衬套内侧筒132构成)、第一活塞结构4、第一支架套筒(由第一支架外筒1610和第一支架内筒1611构成)嵌套装配，形成两封闭油腔；同时，第二衬套20的衬套套筒(由第二衬套外侧筒201和第二衬套内侧筒202构成)、第二活塞结构18和第二支架套筒(由第二支架外筒167和第二支架内筒168构成)嵌套装配，形成另外两封闭油腔，四个封闭油腔按规律进行吸排油工作。为了实现泵输出流量无脉动，上/下两联泵芯相差45°布置。两衬套与支撑架16通过螺母紧固连接，同时用于支撑和润滑第一活塞结构4和第二活塞结构18。由于活塞结构和衬套均为挡板式结构，利用衬套代替了传统意义上的缸体零件，两者中间镂空，周向开槽，大大降低了泵的重量。同时，油液进入封闭油腔时不受导轨活塞旋转运动的影响，油液不产生旋转运动，搅油功率损失降低，提高了泵的机械效率。

由于第一活塞结构4与第二活塞结构18吸排油、配流及传动原理相同，因此，以下以其中第一活塞结构4为例介绍其吸排油、配流及传动原理。当传动通轴带动第一活塞结构4旋转的同时，第一活塞结构4在导轨曲面的引导下轴向往复运动，由第一活塞结构4、第一衬套13可构成封闭油腔。在第一活塞结构4从最高点运动到最低点的过程中，第一活塞结构4处于排油行程，活塞腔体积变小，油液被压缩，活塞腔中的油液经第一衬套13上的内侧通油槽与第一活塞结构4的排油口45流入高压流道49中，完成排油；在第一活塞结构4从最低点运动到最高点的过程中，第一活塞结构4处于吸油行程，活塞腔体积变大，形成真空，壳体中的油液不经复杂流道便可经第一活塞结构4吸油口44与第一衬套13上的外侧通油槽被吸入活塞腔中，完成吸油，第一活塞结构4左右两活塞腔的吸排油工作交替进行。

在上述实施例中，如图9所示，为了更好地实现排油，所述泵芯支撑架本体161呈圆台形状，所述圆台周向侧壁上设有环形凹槽166，所述环形凹槽166上开设有本体排油口1612，并与本体内的排油流道沟通，所述环形凹槽166与泵壳6之间构成高压腔。

在上述实施例中，如图9所示，为了实现泵内上/第二泵芯之间的通油，所述支撑架本体161上沿周向开设有多个通油槽169，任意所述通油槽169沿支撑架本体161轴向方向设置，与所述排油流道不沟通，所述通油槽169用于实现整个泵壳体结构内通油。

也即，在本发明的泵芯支撑架16与泵壳6配合时，泵芯支撑架本体161上的环形凹槽166周向与泵壳6周向密封(如图9所示，泵芯支撑架本体161上设有两环形密封槽163，分布在环形凹槽166两侧，密封槽内可放置密封圈，实现与泵壳6的密封)，构成高压腔，由此也将泵壳体结构分成前后两个腔室，为了实现整个泵内通油，可避开本体的排油流道，在本体上设置多个通油槽169，以实现由在泵壳体结构内的流通。

根据本发明一种实施例，如图3、9所示，所述第一支撑臂组件和第二支撑臂组件均由两个对称布置的支撑臂164组成。两侧支撑臂相差45°布置，支撑臂164上加工有两个安装孔162，用于安装滚轮架8。

本发明一体化缸体结构中间的通孔通过一次加工成型，采用本发明双侧配流结构时，解决了上/下两联泵芯由于不同轴而造成的活塞偏磨与粘连问题，提高了泵的工作可靠性。

根据本发明一种实施例，如图2、图10、图11所示，所述凸轮导轨为双面凸轮导轨，所述串联结构还包括第一滚轮架组件和第二滚轮架组件，第一滚轮架组件与第一支撑臂组件、第一活塞结构4相配合，第二滚轮架组件与第二支撑臂组件、第二活塞结构18相配合，第一滚轮架组件和第二滚轮架组件均包括两组滚轮组件，两组滚轮组件沿对应支撑臂组件的长度方向间隔设置，任意所述滚轮组件均包括滚轮架和多个滚轮，所述滚轮架与对应的两个支撑臂固定连接，多个滚轮沿滚轮架周向间隔布置在滚轮架的内壁上，对应双面凸轮导轨夹设在两组滚轮组件的多个滚轮之间，其中，活塞结构转动的同时，两组滚轮组件的滚轮分别可沿双面凸轮导轨两面周向运动，以实现在双面凸轮导轨引导下进行轴向往复运动。

本发明实施例中，凸轮导轨曲面上有波峰和波谷，进一步优选，波峰、波谷各两个。

本发明实施例中，较佳地，所述滚轮架通过销钉与对应两支撑臂连接，并可绕销钉转动。时刻保证单侧两个滚轮与凸轮导轨接触，平均分担活塞结构所受的轴向力。

具体来说，本发明四个滚轮组件结构一致，即称为第一、第二、第三和第四滚轮组件，其均包括滚轮和滚轮架。以下以第一滚轮组件为例，说明第一、第二、第三和第四滚轮组件结构。

如图10、11所示，第一滚轮组件包括第一滚轮架8和第一滚轮5，第一滚轮5优选2个，进一步优选，滚轮采用螺栓型的滚轮滚针轴承，周向均布并采用螺栓固定在滚轮架8的定位孔81上。第一滚轮组件通过销钉19成对固定安装在泵芯支撑架16支撑臂164的安装孔162上(对应的第一滚轮架8上具有与支撑臂164配合连接的安装定位孔83)，并通过零间隙装配方法使得滚轮5紧密贴合于第一凸轮导轨43，滚轮组件可绕销钉19转动，时刻保证单侧两个滚轮与凸轮导轨接触，平均分担导轨活塞所受的轴向力。

进一步地，如图3所示，串联结构还包括第一端盖12和第二端盖10，所述第一端盖12与所述第一衬套13的挡板固定连接，所述第一端盖12具有贯穿第一端盖12的内孔并与挡板上的内孔贯通，所述第一端盖12与挡板上的衬套套筒分别设置在挡板的两侧，所述第二端盖10与所述第二衬套20的挡板固定连接，并与挡板上的衬套套筒分别设置在挡板的两侧。

较佳地，所述配流结构还可包括第一推力轴承和第二推力轴承，分别设置在第一端盖12和第二端盖10处，所述传动通轴的一端与第一推力轴承相配合并设置在第一端盖的内孔内，该端为动力输入端，所述传动通轴的另一端与第二推力轴承相配合。第一端盖12与第二端盖10处设置有两推力轴承，用于平衡传动通轴的液压力。

根据另一实施例，提供一种活塞泵，该活塞泵包括上述的双侧配流结构。

综上，本发明活塞套筒和双面导轨一体，滚轮可分布与活塞套筒外侧，可充分利用活塞的轴向距离，有效缩短泵的轴向长度，减小了泵的体积重量，提高了泵的功重比；本发明活塞和衬套均为挡板结构，利用衬套代替了传统意义上的缸体零件，同时活塞和衬套中间镂空，周向开槽，大大地降低了泵的重量；本发明活塞与衬套均为挡板结构，一体化导轨活塞旋转往复运动时受到的阻力减小，搅油功率损失降低，提高了泵的机械效率；本发明活塞双侧配流，吸油口和排油口分布于不同圆柱上，间接增大了油口间的距离，增大了密封长度，有效减小泄漏量，提高了泵的容积效率；本发明活塞腔吸油口设置在导轨活塞外套筒上，且与油液直接相通，油液不经过任何流道便可进入活塞腔，有效增大了泵的自吸能力。本发明活塞为挡板式结构，进入活塞腔的油液几乎不存在周向旋转运动，同时，油液的轴向速度因活塞行程不大而较小，油液的动能损耗极小，泵的能量转化率高。本发明活塞为挡板式结构，泵在高速时，油液能够迅速跟随活塞的轴向运动并及时充满活塞腔，极大地增强了泵的抗气蚀能力。采用本发明结构，在活塞腔处于压油行程时，衬套在高压油的作用下产生微小形变，使衬套与活塞间的间隙变小，减小泄漏量，提高容积效率，此种间隙补偿结构在高温下同样适用。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双侧配流结构，其特征在于，所述双侧配流结构包括：

第一活塞结构和第二活塞结构，均采用活塞和凸轮导轨一体化结构，凸轮导轨位于活塞的中部，所述凸轮导轨两侧对称长出两套筒结构，对于任意套筒结构，其均包括外侧筒和位于外侧筒内的内侧筒，所述外侧筒上周向开设有多个吸油口，所述内侧筒上周向开设有多个排油口，任意吸油口和任意排油口交错设置；所述外侧筒和内侧筒之间构成环形腔，两套筒结构的环形腔之间不连通，两侧内侧筒相连通并形成活塞结构内腔；

第一衬套和第二衬套，所述第一衬套和第二衬套均包括挡板和设置在挡板上的衬套套筒，所述衬套套筒由衬套外侧筒和位于衬套外侧筒内的衬套内侧筒组成，衬套内外侧筒之间构成环形腔，所述衬套套筒沿周向均布有多个配油口，任意所述配油口同时贯通所述衬套外侧筒和衬套内侧筒，所述挡板具有贯通挡板的内孔，所述内孔与所述衬套内侧筒相连通，构成衬套的内腔；

支撑架，所述支撑架采用一体化缸体结构，包括支撑架本体，其中，支撑架本体内部开设有排油流道，支撑架本体两端分别长出第一支撑臂衬套组件和第二支撑臂衬套组件，两组件相错预设角度布置，第一支撑臂衬套组件由第一支撑臂组件和第一支架套筒组成，第二支撑臂衬套组件由第二支撑臂组件和第二支架套筒组成，第一支架套筒和第二支架套筒均与衬套套筒结构相同，其中，第一支架套筒的内侧筒与第二支架套筒的内侧筒均与所述排油流道相连通，构成支撑架的内腔；

其中，所述第一衬套、第一活塞结构、支撑架、第二活塞结构、第二衬套依次同轴线设置，第一衬套、第一活塞结构和第一支撑臂衬套组件相配合，第二衬套、第二活塞结构和第二支撑臂衬套组件相配合，活塞结构设置在对应衬套和支撑臂衬套组件之间，第一衬套、第一活塞结构、支撑架、第二衬套的内腔依次相连通；支撑臂组件与对应衬套的挡板固定连接，衬套套筒嵌设在对应凸轮导轨一侧套筒的环形腔内，形成封闭油腔，对应支架套筒嵌设在凸轮导轨另一侧套筒的环形腔内，形成另一封闭油腔，双侧配流结构的四个封闭油腔按规律进行吸排油工作。

2.根据权利要求1所述的一种双侧配流结构，其特征在于，第一活塞结构和第二活塞结构中，对于任意套筒结构，所述外侧筒上对称开设有一对吸油口，所述内侧筒上对称开设有一对排油口，一对吸油口和一对排油口正交设置；对于任意衬套套筒，所述衬套套筒上沿其周向开设有一对对称布置的所述配油口，任意所述配油口由衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口构成，衬套外侧筒上的配油口和衬套内侧筒上的配油口互相平行设置。

3.根据权利要求2所述的一种双侧配流结构，其特征在于，任意所述配油口还延伸至对应套筒的自由端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种双侧配流结构，其特征在于，所述吸油口端面采用斜切面设计，其中，吸油口的外侧开口面积大于内侧开口面积；和/或，所述排油口端面采用斜切面设计，其中，排油口的外侧开口面积大于内侧开口面积；和/或，所述吸油口截面积大于所述排油口的截面积。

5.根据权利要求1所述的一种双侧配流结构，其特征在于，所述第一活塞结构和第二活塞结构的内腔上均沿径向对称长出多个拨叉，所述拨叉上开设有直线滚珠槽道，用于滚珠传扭；所述双侧配流结构还包括传动通轴，所述传动通轴上周向分布有多个直线滚珠槽道，与所述拨叉上开设的直线滚转槽道相配合，通过所述传动通轴的转动带动所述第一活塞结构和第二活塞结构转动。

6.根据权利要求5所述的一种双侧配流结构，其特征在于，除拨叉之外的所述内腔壁上加工高压流道，所述高压流道与排油口、排油流道沟通。

7.根据权利要求1所述的一种双侧配流结构，其特征在于，所述支撑架本体呈圆台形状，所述圆台周向侧壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽上开设有本体排油口，并与本体内的排油流道沟通，所述环形凹槽与泵壳之间构成高压腔。

8.根据权利要求7所述的一种双侧配流结构，其特征在于，所述支撑架本体上沿周向开设有多个通油槽，任意所述通油槽沿支撑架本体轴向方向设置，与所述排油流道不沟通，所述通油槽用于实现整个泵壳内通油。

9.根据权利要求1所述的一种双侧配流结构，其特征在于，所述第一支撑臂组件和第二支撑臂组件均由两个对称布置的支撑臂组成；所述凸轮导轨为双面凸轮导轨；所述双侧配流结构还包括第一滚轮架组件和第二滚轮架组件，第一滚轮架组件与第一支撑臂组件、第一活塞结构相配合，第二滚轮架组件与第二支撑臂组件、第二活塞结构相配合，第一滚轮架组件和第二滚轮架组件均包括两组滚轮组件，两组滚轮组件沿对应支撑臂组件的长度方向间隔设置，任意所述滚轮组件均包括滚轮架和多个滚轮，所述滚轮架与对应的两个支撑臂固定连接，多个滚轮沿滚轮架周向间隔布置在滚轮架的内壁上，对应双面凸轮导轨夹设在两组滚轮组件的多个滚轮之间，其中，活塞结构转动的同时，两组滚轮组件的滚轮分别可沿双面凸轮导轨两面周向运动。

10.一种活塞泵，其特征在于，所述活塞泵包括权利要求1-9任一项所述的双侧配流结构。

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