CN117823380B - 一种高寿命的智能化柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高寿命的智能化柱塞泵，包括驱动组件、第一压缩件、第二压缩件以及用于连接第一压缩件和第二压缩件的换向件。驱动组件中具有一驱动杆，驱动杆上设有一滑动件，滑动件带动位于第一压缩件内部的第一压缩盘、第二压缩件内部的第二压缩盘实现压缩介质。该高寿命的智能化柱塞泵采用第一压缩件和第二压缩件对接，并且第一压缩件和第二压缩件之间采用换向件连接，实现两处压缩室的不间断变换。通过一根驱动杆将第一压缩盘和第二压缩盘实现压缩，保证驱动杆不论是正向移动还是反向移动都够实现做功，将压缩效率提高两倍，能量消耗降低一半。

Description

一种高寿命的智能化柱塞泵

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术，尤其涉及一种高寿命的智能化柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件，具有体积小、功重比大、变量方式多等优点，被广泛应用于高压、大流量和需要流量调节的场合，如工程机械、船舶等。但是目前的柱塞泵存在以下缺陷，柱塞泵采用柱塞活动进行泵水，一旦柱塞磨损，柱塞泵就容易漏水，强度降低；柱塞泵的柱塞结构精密，一旦损坏后维修十分麻烦；柱塞泵的结构复杂，零件较多，制造成本贵。

另外，传统斜盘式柱塞泵结构复杂，斜盘与滑靴、配流盘与缸体、柱塞和缸体间形成线速度较大的摩擦副，当油液清洁度差时，摩擦副极易损坏，这对柱塞泵适应性造成极大障碍的同时也限制着柱塞泵的使用寿命。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种高寿命的智能化柱塞泵。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，包括：

驱动组件，所述驱动组件中设有一外壳，所述外壳外部设有一电机，所述外壳内部设有一驱动盘，所述驱动盘通过与电机连接驱动，所述驱动盘上铰接一曲柄，所述曲柄的一端通过第一铰接杆与驱动盘偏心连接，所述曲柄的另一端设有一驱动杆，所述曲柄的另一端与驱动杆之间通过第二铰接杆连接，

第一压缩件，所述第一压缩件的内部中空形成第一压缩室，所述第一压缩室的一端为第一开口端，另一端设有通孔，所述第一压缩件上设有多处固定孔，所述固定孔中设有防逆流组件，所述第一压缩室内部设有第一压缩盘和第一弹簧，所述第一压缩盘和第一弹簧安装在驱动杆上，

第二压缩件，所述第二压缩件的内部中空形成第二压缩室，所述第二压缩室的一端为第二开口端，另一端为封闭端，所述第二压缩件上设有多处固定孔，所述固定孔中设有防逆流组件，所述第二压缩室内部设有第二压缩盘和第二弹簧，所述第二压缩盘和第二弹簧安装在驱动杆上，

以及用于连接第一压缩件和第二压缩件的换向件，所述换向件位于第一压缩件和第二压缩件之间，所述换向件的外部设有一固定件，所述固定件由环形部以及位于环形部两侧的固定部，所述固定部用于将第一压缩件以及第二压缩件与固定件连接，将换向件夹持在中间，所述环形部的中间镂空形成汇流室，所述环形部的外壁上设有多处排出管，所述固定部的中间形成安装孔，所述安装孔的内径与第一压缩件和第二压缩件的直径相匹配，其中

所述驱动杆上设有一滑动件，所述滑动件位于第一弹簧和第二弹簧之间，所述所述驱动杆穿过通孔、第一压缩室延伸至第二压缩室内，换向件的中间设有容纳滑动件的变形孔，所述变形孔的内径小于滑动件的外径，所述换向件的两侧设有多处受力可发生形变的弹性片，所述第一开口端上设有第一防逆流口以及位于第一防逆流口下端的第一贯穿孔，所述第二开口端上设有第二防逆流口以及位于第二防逆流口下端的第二贯穿孔，所述弹性片分别位于第一防逆流口和第一贯穿孔的连接处、第二防逆流口和第二贯穿孔的连接处，所述第一贯穿孔与第一压缩室连通，所述第二贯穿孔与第二压缩室连通。

在本发明中，所述第一压缩室的内部设有第一阻挡环，所述第一阻挡环的中间形成第一环形孔，所述第二压缩室的内部设有第二阻挡环，所述第二阻挡环的中间形成第二环形孔。

在本发明中，所述第一弹簧的直径小于第一环形孔的内径，所述第二弹簧的直径小于第二环形孔的内径，所述第一压缩盘的直径大于第一环形孔的内径，所述第二压缩盘的直径大于第二环形孔的内径。

在本发明中，所述换向件从外至内依次由夹持部、密封部和挤压部组成，所述夹持部和密封部之间形成第一活动圈，所述密封部和挤压部之间形成第二活动圈，所述挤压部中间形成所述变形孔，所述弹性片位于夹持部的两侧。

在本发明中，所述滑动件的外壁上设有一环形槽，所述环形槽的内径大于自然状态下变形孔的内径。

在本发明中，所述滑动件位于第一阻挡环和第二阻挡环之间，所述滑动件与第一阻挡环和/或第二阻挡环接触时，此时的所述挤压部处于环形槽中。

在本发明中，所述第一压缩室朝向第一开口端处设有第一锥形面，所述第二压缩室朝向第二开口端处设有第二锥形面，所述密封部的一侧为第一密封面，另一侧为第二密封面，所述密封部通过滑动件的推动保持第一密封面与第一锥形面接触、第二密封面与第二锥形面接触。

在本发明中，所述第一压缩室在吸入介质时，所述第二压缩室处于压缩介质，所述第一弹簧处于自然状态，所述第二弹簧处于压缩状态。

在本发明中，所述固定孔位于通孔和第一阻挡环之间、密封端和第二阻挡环之间，所述固定孔的下端设有一连通孔，上端设有一螺纹孔，所述防逆流组件中设有密封塞、第三弹簧和密封球，所述密封塞的上端设有引流管，所述密封塞下端设有一与密封球配合的球形孔，所述球形孔位于固定孔的上端，所述密封塞的外壁上设有与螺纹孔配合的螺纹部，所述第三弹簧位于固定孔中，所述密封球位于第三弹簧的上端，且位于球形孔内。

在本发明中，所述引流管的内径小于密封球的直径，所述连通孔的内径小于固定孔的内径，且小于第三弹簧的内径，所述第三弹簧处于1/2的压缩状态。

实施本发明的这种高寿命的智能化柱塞泵，具有以下有益效果：该高寿命的智能化柱塞泵采用第一压缩件和第二压缩件对接，并且第一压缩件和第二压缩件之间采用换向件连接，实现两处压缩室的不间断变换。通过一根驱动杆将第一压缩盘和第二压缩盘实现压缩，保证驱动杆不论是正向移动还是反向移动都够实现做功，将压缩效率提高两倍，能量消耗降低一半。

附图说明

图1为本发明的高寿命的智能化柱塞泵结构示意图；

图2为图1的内部结构示意图；

图3为图1中的第一压缩件和第二压缩件内部结构示意图；

图4为图3中的A处局部放大图；

图5为图3中的第一压缩件和第二压缩件爆炸图；

图6为图5中的第二压缩件结构示意图；

图7为本发明中的防逆流组件结构局部剖视图；

图8为图3中的换向件结构透视图；

图9为本发明中的驱动杆、第一压缩盘、第一弹簧、第二压缩盘、第二弹簧和滑动件结构示意图；

图10为本发明中的第一压缩件、换向件和滑动件的安装状态结构剖视图；

图11为本发明中的第一压缩件、第二压缩件、换向件和滑动件的安装状态示意图。

图中：驱动组件1、第一压缩件2、第二压缩件3、换向件4、驱动杆5、第一压缩盘6、第二压缩盘7、第一压缩室8、第二压缩室9、外壳10、电机11、驱动盘12、曲柄13、第二铰接杆14、第一铰接杆15、滑动管16、第一开口端17、通孔18、固定孔19、防逆流组件20、第一贯穿孔21、第二贯穿孔22、第一防逆流口23、弹性片24、第二防逆流口25、第一弹簧26、滑动件27、第二弹簧28、第二开口端29、封闭端30、固定件31、环形部32、固定部33、排出管34、安装孔35、汇流室36、环形槽37、变形孔38、第一阻挡环39、第二阻挡环40、第一环形孔41、第二环形孔42、夹持部43、密封部44、挤压部45、第一活动圈46、第二活动圈47、第一锥形面48、第二锥形面49、第一密封面50、第二密封面51、螺纹孔52、密封塞53、第三弹簧54、密封球55、引流管56、球形孔57、螺纹部58、挤压端59。

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。

如图1至图11所示，本发明的这种高寿命的智能化柱塞泵，包括驱动组件1、第一压缩件2、第二压缩件3以及用于连接第一压缩件2和第二压缩件3的换向件4。驱动组件1用于带动驱动杆5移动做功，然后通过驱动杆5带动位于第一压缩件2内部的第一压缩盘6、位于第二压缩件3内部的第二压缩盘7移动，从而压缩第一压缩室8和第二压缩室9，实现介质的压缩。

驱动组件1中设有一外壳10，外壳10外部设有一电机11，外壳10内部设有一驱动盘12，驱动盘12通过与电机11连接驱动。在驱动盘12上铰接一曲柄13，曲柄13的一端通过第一铰接杆15与驱动盘12偏心连接，曲柄13的另一端设有一驱动杆5，曲柄13的另一端与驱动杆5之间通过第二铰接杆14连接。

当电机11启动之后，可以通过电机11带动驱动盘12转动，由于曲柄13与驱动盘12之间是通过第一铰接杆15偏心连接，所以能够在驱动盘12转动时，带动曲柄13上的第一铰接杆15绕着驱动盘12的中心做圆周运动，实现曲柄13的另一端推动驱动杆5做功。

在外壳10上设有一滑动管16，滑动管16内部中空，保持驱动杆5在滑动管16中滑动，从而可以保持驱动杆5的位置不会偏移。

驱动杆5的一端是与曲柄13铰接连接，而另一端穿过滑动管16延伸至第一压缩件2和第二压缩件3的内部，从而带动第一压缩盘6和第二压缩盘7压缩介质。

第一压缩件2的内部中空形成第一压缩室8，第一压缩室8的一端为第一开口端17，另一端设有通孔18，驱动杆5通过通孔18延伸至第一压缩室8内。第一压缩件2上设有多处固定孔19，固定孔19中设有防逆流组件20，防逆流组件20能够避免压缩盘在压缩介质时避免介质逆流，使得被压缩的介质只能够从第一贯穿孔21或者第二贯穿孔22中流出。而第一贯穿孔21和第二贯穿孔22处则是可以通过换向件4上的弹性片24实现防逆流，能够阻挡第一防逆流口23中流入第一贯穿孔21中，第二防逆流口25中流入第二贯穿孔22中。弹性片24的面积大于第一贯穿孔21、第二贯穿孔22的面积，但是小于第一防逆流口23、第二防逆流口25的面积。

在第一压缩室8内部设有第一压缩盘6和第一弹簧26，第一压缩盘6和第一弹簧26安装在驱动杆5上。第一弹簧26靠近第一开口端17，第一压缩盘6靠近通孔18。第一压缩盘6和第二压缩盘7的位置随着驱动杆5移动，而滑动件27则是可以在驱动杆5上滑动位置。可以通过介质的压缩力以及第一弹簧26、第二弹簧28的弹力改变滑动件27的位置。

第二压缩件3的内部中空形成第二压缩室9，第二压缩室9的一端为第二开口端29，另一端为封闭端30。第一压缩件2压缩件上具有驱动杆5通过通孔18，其它部分均是与第二压缩件3对称设置。

第二压缩件3上设有多处固定孔19，固定孔19中设有防逆流组件20。第二压缩室9内部设有第二压缩盘7和第二弹簧28，第二压缩盘7和第二弹簧28安装在驱动杆5上。第一压缩盘6与第二压缩盘7呈对称设置，第一弹簧26和第二弹簧28呈对称设置。并且第一压缩盘6与第二压缩盘7到换向件4之间的距离相等，可以保持第一压缩盘6和第二压缩盘7的移动位置相同，且压缩量做功相同。

通过驱动杆5不论在往哪一处方向移动时，均能够实现做功。当第一压缩盘6在压缩介质时，此时的第二压缩盘7会用于吸入介质到第二压缩室9内。而第二压缩盘7在压缩介质时，此时的第一压缩盘6会用于吸入介质到第一压缩室8内。从而能够提高压缩效率，实现不间断的压缩介质。

换向件4用于连接第一压缩件2和第二压缩件3，并且能够通过换向件4实现密封。换向件4能够受力发生形变，从而能够实现密封，且可以随着滑动件27受力形变。

换向件4位于第一压缩件2和第二压缩件3之间，换向件4的外部设有一固定件31，固定件31由环形部32以及位于环形部32两侧的固定部33，固定部33用于将第一压缩件2以及第二压缩件3与固定件31连接，将换向件4夹持在中间。

环形部32的外壁上设有多处排出管34，固定部33的中间形成安装孔35，安装孔35的内径与第一压缩件2和第二压缩件3的直径相匹配。环形部32的中间镂空形成汇流室36，汇流室36能够用于多处第一贯穿孔21、第二贯穿孔22中流入的介质汇合，从而能够通过多根排出管34将介质排出。

在驱动杆5上设有一滑动件27，滑动件27位于第一弹簧26和第二弹簧28之间。滑动件27的外壁上设有一环形槽37，环形槽37的内径大于自然状态下变形孔38的内径。滑动件27位于第一阻挡环39和第二阻挡环40之间，滑动件27与第一阻挡环39和/或第二阻挡环40接触时，此时的挤压部45处于环形槽37中。

滑动件27在被弹簧和介质的压力下推动，并且在驱动杆5上移动位置，此时的滑动件27便与第一阻挡环39或者第二阻挡环40接触，从而使得挤压部45落入到环形槽37中。然后曲柄13便会带动驱动杆5换向，往另一处压缩盘的方向移动。

驱动杆5穿过通孔18、第一压缩室8延伸至第二压缩室9内，换向件4的中间设有容纳滑动件27的变形孔38，变形孔38的内径小于滑动件27的外径。

换向件4的两侧设有多处受力可发生形变的弹性片24，第一开口端17上设有第一防逆流口23以及位于第一防逆流口23下端的第一贯穿孔21，第二开口端29上设有第二防逆流口25以及位于第二防逆流口25下端的第二贯穿孔22，弹性片24分别位于第一防逆流口23和第一贯穿孔21的连接处、第二防逆流口25和第二贯穿孔22的连接处，第一贯穿孔21与第一压缩室8连通，第二贯穿孔22与第二压缩室9连通。

第一压缩室8的内部设有第一阻挡环39，第一阻挡环39的中间形成第一环形孔41，第二压缩室9的内部设有第二阻挡环40，第二阻挡环40的中间形成第二环形孔42。被压缩的介质在第一环形孔41和/或第二环形孔42中流动。

第一弹簧26的直径小于第一环形孔41的内径，第二弹簧28的直径小于第二环形孔42的内径，第一压缩盘6的直径大于第一环形孔41的内径，第二压缩盘7的直径大于第二环形孔42的内径。使得第一弹簧26可以在第一环形孔41中间移动，而第一阻挡环39可以阻挡滑动件27，第二弹簧28可以在第二环形孔42中间移动，第二阻挡环40也可以阻挡滑动件27。

当第一阻挡环39或者第二阻挡环40阻挡滑动件27之后，会使得滑动件27受到此时的压缩盘推动的介质压力以及弹簧的弹力推动，而另一处弹簧则是会形成反向作用力，且第一阻挡环39或者第二阻挡环40还会阻挡滑动件27的继续移动，保持挤压部45进入到环形槽37中。

换向件4从外至内依次由夹持部43、密封部44和挤压部45组成，夹持部43和密封部44之间形成第一活动圈46，密封部44和挤压部45之间形成第二活动圈47，挤压部45中间形成变形孔38，弹性片24位于夹持部43的两侧。

第一压缩室8朝向第一开口端17处设有第一锥形面48，第二压缩室9朝向第二开口端29处设有第二锥形面49，密封部44的一侧为第一密封面50，另一侧为第二密封面51，密封部44通过滑动件27的推动保持第一密封面50与第一锥形面48接触、第二密封面51与第二锥形面49接触。

由于夹持部43的位置不动，而密封部44可以受到滑动件27推动挤压部45的影响随之摆动。保持密封部44上的第一密封面50与第一锥形面48接触，第二密封面51与第二锥形面49接触。

当第一密封面50与第一锥形面48接触之后，此时的第二压缩盘7正在推动介质压缩，而第二密封面51与第二锥形面49接触之后，此时的第一压缩盘6正在推动介质压缩。

滑动件27的外径与第一阻挡环39、第二阻挡环40内径之间的距离为H，第一阻挡环39和第二阻挡环40会阻挡滑动件27的继续移动，保持滑动件27只能够在第一阻挡环39和第二阻挡环40之间移动。

第一压缩室8在吸入介质时，第二压缩室9处于压缩介质，第一弹簧26处于自然状态，第二弹簧28处于压缩状态。

固定孔19位于通孔18和第一阻挡环39之间、密封端和第二阻挡环40之间，固定孔19的下端设有一连通孔18，上端设有一螺纹孔52，防逆流组件20中设有密封塞53、第三弹簧54和密封球55，密封塞53的上端设有引流管56，密封塞53下端设有一与密封球55配合的球形孔57，球形孔57位于固定孔19的上端，密封塞53的外壁上设有与螺纹孔52配合的螺纹部58，第三弹簧54位于固定孔19中，密封球55位于第三弹簧54的上端，且位于球形孔57内。

引流管56的内径小于密封球55的直径，连通孔18的内径小于固定孔19的内径，且小于第三弹簧54的内径，第三弹簧54处于1/2的压缩状态。

如图11所示，滑动件27的两侧形成挤压端59，挤压端59将挤压部45挤压在第一压缩室8的内壁与挤压端59之间。当第二压缩盘7和第二弹簧28继续被驱动杆5带动时，便可以保持挤压端59往第一阻挡环39的方向移动，保持挤压部45进入到环形槽37中，此时的滑动件27上的a面也正好与第一阻挡环39上的b面接触，而第二弹簧28会受到第二压缩盘7的继续推动压缩。

另外，此时的第一压缩盘6正在往远离第一阻挡环39的方向移动，使得第一压缩室8内正在吸入介质，介质推动密封球55，压缩第三弹簧54，进入到第一压缩室8内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，包括：

驱动组件，所述驱动组件中设有一外壳，所述外壳外部设有一电机，所述外壳内部设有一驱动盘，所述驱动盘通过与电机连接驱动，所述驱动盘上铰接一曲柄，所述曲柄的一端通过第一铰接杆与驱动盘偏心连接，所述曲柄的另一端设有一驱动杆，所述曲柄的另一端与驱动杆之间通过第二铰接杆连接，

第一压缩件，所述第一压缩件的内部中空形成第一压缩室，所述第一压缩室的一端为第一开口端，另一端设有通孔，所述第一压缩件上设有多处固定孔，所述固定孔中设有防逆流组件，所述第一压缩室内部设有第一压缩盘和第一弹簧，所述第一压缩盘和第一弹簧安装在驱动杆上，

第二压缩件，所述第二压缩件的内部中空形成第二压缩室，所述第二压缩室的一端为第二开口端，另一端为封闭端，所述第二压缩件上设有多处固定孔，所述固定孔中设有防逆流组件，所述第二压缩室内部设有第二压缩盘和第二弹簧，所述第二压缩盘和第二弹簧安装在驱动杆上，

以及用于连接第一压缩件和第二压缩件的换向件，所述换向件位于第一压缩件和第二压缩件之间，所述换向件的外部设有一固定件，所述固定件由环形部以及位于环形部两侧的固定部，所述固定部用于将第一压缩件以及第二压缩件与固定件连接，将换向件夹持在中间，所述环形部的中间镂空形成汇流室，所述环形部的外壁上设有多处排出管，所述固定部的中间形成安装孔，所述安装孔的内径与第一压缩件和第二压缩件的直径相匹配，其中

所述驱动杆上设有一滑动件，所述滑动件位于第一弹簧和第二弹簧之间，所述驱动杆穿过通孔、第一压缩室延伸至第二压缩室内，换向件的中间设有容纳滑动件的变形孔，所述变形孔的内径小于滑动件的外径，所述换向件的两侧设有多处受力可发生形变的弹性片，所述第一开口端上设有第一防逆流口以及位于第一防逆流口下端的第一贯穿孔，所述第二开口端上设有第二防逆流口以及位于第二防逆流口下端的第二贯穿孔，所述弹性片分别位于第一防逆流口和第一贯穿孔的连接处、第二防逆流口和第二贯穿孔的连接处，所述第一贯穿孔与第一压缩室连通，所述第二贯穿孔与第二压缩室连通。

2.根据权利要求1所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述第一压缩室的内部设有第一阻挡环，所述第一阻挡环的中间形成第一环形孔，所述第二压缩室的内部设有第二阻挡环，所述第二阻挡环的中间形成第二环形孔。

3.根据权利要求2所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述第一弹簧的直径小于第一环形孔的内径，所述第二弹簧的直径小于第二环形孔的内径，所述第一压缩盘的直径大于第一环形孔的内径，所述第二压缩盘的直径大于第二环形孔的内径。

4.根据权利要求3所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述换向件从外至内依次由夹持部、密封部和挤压部组成，所述夹持部和密封部之间形成第一活动圈，所述密封部和挤压部之间形成第二活动圈，所述挤压部中间形成所述变形孔，所述弹性片位于夹持部的两侧。

5.根据权利要求4所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述滑动件的外壁上设有一环形槽，所述环形槽的内径大于自然状态下变形孔的内径。

6.根据权利要求5所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述滑动件位于第一阻挡环和第二阻挡环之间，所述滑动件与第一阻挡环和/或第二阻挡环接触时，此时的所述挤压部处于环形槽中。

7.根据权利要求6所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述第一压缩室朝向第一开口端处设有第一锥形面，所述第二压缩室朝向第二开口端处设有第二锥形面，所述密封部的一侧为第一密封面，另一侧为第二密封面，所述密封部通过滑动件的推动保持第一密封面与第一锥形面接触、第二密封面与第二锥形面接触。

8.根据权利要求7所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述第一压缩室在吸入介质时，所述第二压缩室处于压缩介质，所述第一弹簧处于自然状态，所述第二弹簧处于压缩状态。

9.根据权利要求8所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述固定孔位于通孔和第一阻挡环之间、密封端和第二阻挡环之间，所述固定孔的下端设有一连通孔，上端设有一螺纹孔，所述防逆流组件中设有密封塞、第三弹簧和密封球，所述密封塞的上端设有引流管，所述密封塞下端设有一与密封球配合的球形孔，所述球形孔位于固定孔的上端，所述密封塞的外壁上设有与螺纹孔配合的螺纹部，所述第三弹簧位于固定孔中，所述密封球位于第三弹簧的上端，且位于球形孔内。

10.根据权利要求9所述的高寿命的智能化柱塞泵，其特征在于，所述引流管的内径小于密封球的直径，所述连通孔的内径小于固定孔的内径，且小于第三弹簧的内径，所述第三弹簧处于1/2的压缩状态。