CN202117872U - 一种双作用柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双作用柱塞泵，包括左液压泵及右液压泵，其特征在于：所述液压泵包括对称设置的左、右液压机构，所述左、右液压机构间设有一主动齿轮，与所述主动齿轮啮合有从动齿轮，所述主动齿轮驱动端与伺服电机连接，所述左、右液压机构经曲柄连杆传动机构与所述主动齿轮及从动齿轮连接，所述左、右液压机构的出油口分别经单向阀与执行机构连接，所述左、右液压机构的回油口分别经单向阀与油箱连接。本实用新型可实现输出流量的恒流输出，摩擦和震动较小，噪音污染小，且结构也较为简单。

Description

一种双作用柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及一种液压元件，具体涉及一种双作用柱塞泵。

背景技术

 目前在液压泵中，柱塞泵以其简单的工作原理而得到了广泛应用，其原理为：当驱动力驱动柱塞在缸体柱塞孔中作往复运动时，使柱塞和缸体组成的密闭工作容腔发生容积变化，从而实现吸、排油过程，柱塞泵具有额定压力高，结构紧凑，效率高及流量调节方便等优点。

柱塞泵根据柱塞在缸体中的不同排列形式，可分为径向式和轴向式。径向柱塞泵的柱塞径向排列安装在油缸体内，缸体由原动机带动旋转，所以缸体一般被称为转子，柱塞靠离心力或低压油的作用紧贴在定子内壁，当转子做顺时针反向回转时，由于转子和定子之间有偏心距，柱塞通过上半周时向外伸出，油缸内工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此便经衬套上的油孔从配油轴的吸油口吸油；当转至下半周时，定子内壁将柱塞推回，油缸内的工作油腔逐渐变小，使液压油向配油轴的压油口流出，转子回转一周，每个油缸各吸油、压油一次，转子不断旋转，就能连续完成输油工作。轴向柱塞泵的工作原理为：柱塞安装在油缸体内，沿轴向圆轴均匀分布，油缸体由传动轴带动旋转，由低压油泵供给的油液经配油盘上的吸油窗口进入油缸，使柱塞的一端紧贴在斜盘上，配油盘和斜盘都固定不动。当传动轴带动油缸旋转时，在低压油盘的作用下，柱塞就在油缸中做往复直线运动，当柱塞从油缸中伸出时，经配油盘吸入低压油，当柱塞被斜盘压进油缸时，经配油盘上的压油窗口输出高压油，油缸体每转一周，每个柱塞往返运动一次，完成一次吸油排油过程，如传动轴带动缸体连续运转，就可不断地输出压力油。

柱塞泵在工业领域的应用极为广泛，特别是在高压与超高压液压传动领域, 柱塞泵占据着无可替代的地位。但是, 流量脉动率大始终是传统柱塞泵的致命缺陷，例如, 传统的斜盘式轴向柱塞泵和凸轮式径向柱塞泵, 虽然能通过增多柱塞数量的方法使流脉动率降低, 但过多的柱塞不仅导致泵的结构庞杂, 而且这种方法在理论上就根本不可能实现恒流输出。再如, 有人采用多只凸轮工作行程速度叠加为一常数的方法, 得到了理论上的恒流输出柱塞泵, 但柱塞数量的数量也至少要是4或8的倍数。此外，即使理论上能使柱塞泵实现恒流输出。但由于凸轮曲线与相位不可避免存在加工与装配误差，导致泵的实际流量仍存在不可忽视的脉动率。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种双作用柱塞泵，使用该结构，可实现输出流量的恒流输出，摩擦和震动较小，噪音污染小，且结构也较为简单。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双作用柱塞泵，包括左液压泵及右液压泵，所述液压泵包括对称设置的左、右液压机构，所述左、右液压机构间设有一主动齿轮，与所述主动齿轮啮合有从动齿轮，所述主动齿轮驱动端与伺服电机连接，所述左、右液压机构经曲柄连杆传动机构与所述主动齿轮及从动齿轮连接，所述左、右液压机构的出油口分别经单向阀与执行机构连接，所述左、右液压机构的回油口分别经单向阀与油箱连接。

进一步的技术方案，所述液压机构包括一液压缸，所述液压缸内设有活塞，所述活塞内端与液压缸内壁构成液压腔，其内填充有液压油。

进一步的技术方案，所述活塞外端上下两侧分别铰接有连杆，所述连杆分别与主动齿轮及从动齿轮铰接，构成曲柄连杆传动机构。

上述技术方案中，伺服电机与主动齿轮相连，液压机构的活塞作为滑块经由连杆与主动齿轮及从动齿轮上的曲柄连接，伺服电机按照编订的程序启动后，驱动主动齿轮转动，主动齿轮从动齿轮对称反向旋转，通过连杆推动活塞作往复直线运动。当主动齿轮逆时针转动时，左、右液压机构的活塞向左直线运动，右液压机构的液压腔通过单向阀吸入液压油，左液压机构的液压腔通过单向阀向外排出液压油进入执行机构；当主动齿轮转过90°后，左、右两个活塞向右直线运动，左液压机构的液压腔吸入液压油，右液压机构向外排出液压油；当主动齿轮再转过180°后，依次往复循环动作，直至伺服电机停止。

本实用新型的工作原理：伺服电机可以预先编程设定曲线，根据曲柄传动机构的数学分析，可建立输出压力、流量和角度的关系，调整压力角的大小，实现数控无极调压，压力角比较大，可输出低压大流量液压油，压力角较小时，可输出高压小流量液压油，单独一个左液压泵或右液压泵的输出流量为q=|v|A（A是活塞内端面积），通过数控伺服电机编程预先设定曲线，采用左液压泵与右液压泵并联，根据公式其流量为q=|v1|A1+|v2|A2=(|v1|+|v2|)A,通过数控伺服电机，可设定单个液压泵的活塞运动速度波形，再使另一个液压泵的活塞运动速度波形与之耦合，使左液压泵及右液压泵中活塞的运动速度|v1|+|v2|=C，C为常数，那么理论上左液压泵与右液压泵并联后的流量曲线会耦合成一条直线，从而实现恒流输出。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1．本实用新型通过并联设置左、右液压泵，液压泵中对称设有左、右液压机构，左、右液压机构分别与两者之间主动齿轮及从动齿轮曲柄传动连接，左、右液压机构回油口分别经单向阀与执行机构连接，主动齿轮由伺服电机驱动，从而实现了柱塞泵输出流量的恒流输出；

2．本实用新型中没有高速运转的零部件，且结构对称，使得装置整体摩擦和震动较小，噪音污染也较小；

3．本发明可以通过调整压力角的大小，实现数控无极调压；

4．本发明结构简单，操控使用方便，且易于实现，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中左液压泵输出流量曲线；

图3为本实用新型实施例一中右液压泵输出流量曲线；

图4为本实用新型实施例一中左、右液压泵并联后输出流量曲线；

图5为本实用新型实施例二中左液压泵输出流量曲线；

图6为本实用新型实施例二中右液压泵输出流量曲线；

图7为本实用新型实施例二中左、右液压泵并联后输出流量曲线。

其中：1、左液压泵；2、右液压泵；3、主动齿轮；4、从动齿轮；5、单向阀；6、油箱；7、液压缸；8、活塞；9、液压腔；10、液压油；11、连杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种双作用柱塞泵，包括左液压泵1及右液压泵2，所述液压泵包括对称设置的左、右液压机构，所述左、右液压机构间设有一主动齿轮3，与所述主动齿轮3啮合有从动齿轮4，所述主动齿轮3驱动端与伺服电机连接，所述左、右液压机构经曲柄传动机构与所述主动齿轮3及从动齿轮4连接，所述左、右液压机构的出油口分别经单向阀5与执行机构连接，所述左、右液压机构的回油口分别经单向阀5与油箱6连接，所述液压机构包括一液压缸7，所述液压缸7内设有活塞8，所述活塞8内端与液压缸7内壁构成液压腔9，其内填充有液压油10，所述活塞8外端上下两侧分别铰接有连杆11，所述连杆11分别与主动齿轮3及从动齿轮4铰接，构成曲柄连杆传动机构。

本装置在使用时，每个单液压泵由伺服电机经主动齿轮控制按预先编订的曲线运动，最后两个单独的液压泵并联输出的流量为一恒值，采用等加速-等减速三角波形的速度曲线，该波形速度曲线的单个液压泵，其输出流量为q=|v|A，参见图2与图3所示，左液压泵与右液压泵并联，其流量为q=|v1|A1+|v2|A2=(|v1|+|v2|)A，通过数控伺服电机，使左液压泵及右液压泵中活塞的运动速度|v1|+|v2|=C，C为常数，那么左液压泵与右液压泵并联后的流量曲线会耦合成一条直线，从而实现恒流输出，参加图4所示。

实施例二：结构与实施例一相同。

本装置在使用中，采用等加速-匀速-等减速梯形波形速度曲线，单独左液压泵或右液压泵的流量曲线如图5与图6所示，两泵并联后的流量曲线如图7所示，从而实现恒流输出。

Claims (3)

1.一种双作用柱塞泵，包括左液压泵(1)及右液压泵(2)，其特征在于：所述液压泵包括对称设置的左、右液压机构，所述左、右液压机构间设有一主动齿轮(3)，与所述主动齿轮(3)啮合有从动齿轮(4)，所述主动齿轮(3)驱动端与伺服电机连接，所述左、右液压机构经曲柄连杆传动机构与所述主动齿轮(3)及从动齿轮(4)连接，所述左、右液压机构的出油口分别经单向阀(5)与执行机构连接，所述左、右液压机构的回油口分别经单向阀(5)与油箱(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种双作用柱塞泵，其特征在于：所述液压机构包括一液压缸(7)，所述液压缸(7)内设有活塞(8)，所述活塞(8)内端与液压缸(7)内壁构成液压腔(9)，其内填充有液压油(10)。

3.根据权利要求2所述的一种双作用柱塞泵，其特征在于：所述活塞(8)外端上下两侧分别铰接有连杆(11)，所述连杆(11)分别与主动齿轮(3)及从动齿轮(4)铰接，构成曲柄连杆传动机构。

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