CN204041377U - 采用曲柄连杆结构的传动式液压泵 - Google Patents

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吴凡
秦培亮
夏春风
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Abstract

本实用新型公开了一种采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其包括至少一柱塞,所述柱塞活动设置于一容腔中,其特征在于:还包括一电机,所述电机的输出轴同轴连接一丝杠,所述丝杠上螺纹套接一螺母,所述螺母上沿所述丝杠长度方向固连至少一齿条,所述机床上还设置至少一个与所述齿条啮合的齿轮;所述柱塞通过一铰杆连接在所述齿轮偏心位置处,所述铰杆与所述齿轮及柱塞均铰接。本实用新型的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵具有结构简单、成本低廉的、可连续调节流量与压力。

Description

采用曲柄连杆结构的传动式液压泵
技术领域
[0001] 本实用新型属于机械领域,涉及一种采用曲柄连杆结构的传动式液压泵。
背景技术
[0002]目前,在工业领域广泛应用的节流调速系统液压调速技术,主要有定量泵与节流阀组成的节流调速系统以及由变量泵驱动的泵调速系统两种。大功率的、流量与压力连续可调的液压泵主要是斜盘式轴向柱塞泵,但是斜盘式轴向柱塞泵的结构极为复杂,特别是柱塞要承受由径向力而形成的力矩,从而使得其摩擦条件恶化,使用寿命与机械效率降低。此外,连接于柱塞下端的滑靴结构复杂,摩擦条件极其恶劣,加上复杂的配流系统等等,使得柱塞泵的制造工艺极其复杂。传统的斜盘式轴向柱塞泵还有一个不容忽视的致命缺陷,即流量不稳定,产生所谓脉动率,如欲降低流量脉动率,不仅需要增加柱塞的个数,而且需要柱塞的个数为质数,例如3、5、7、11、13、17、19、23等等。因此,过多数量的柱塞实际是一种无奈的选择,不仅造成机构复杂,而且制造成本居高不下。
[0003] 液压电梯的液压驱动系统,是一种典型的需要连续调速的液压系统,从节能及运行成本上考量,采用伺服变量轴向柱塞泵调速比较理想,但是,伺服变量轴向柱塞泵极其昂贵的价格以及故障率较高的因素,限制了其在液压电梯的应用。
[0004] 授权公告号为CN 102207066 B的中国专利也公开了一种对称肘杆驱动的双作用柱塞泵,但该双作用柱塞泵仅仅表示了最后一级机械传动装置,如果增加上前端的减速机构与驱动电机,就会发现该双作用柱塞泵的整体布局极为不对称。此外,该双作用柱塞泵中的肘杆机构是铰接在齿轮端面的偏心销轴上,该销轴为悬臂梁,受力状况极差。
发明内容
[0005] 为了解决上述问题,本实用新型提供一种结构简单、成本低廉的、可连续调节流量与压力的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵。
[0006] 本实用新型的技术方案是提供一种采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其包括两个柱塞,每个所述柱塞均活动设置于一容腔中,其特征在于:还包括一电机,所述电机的输出轴同轴连接一丝杠,所述丝杠上螺纹套接一螺母,所述螺母上沿所述丝杠长度方向固连两个齿条,两所述齿条以所述丝杠为轴分别设置在所述螺母的两侧,所述机床上还设置两个分别与一所述齿条啮合的齿轮;所述柱塞通过一铰杆连接在所述齿轮偏心位置处,所述铰杆与所述齿轮及柱塞均铰接,两所述柱塞以所述丝杠的轴线为对称轴对称设置。
[0007] 优选的,所述电机为伺服电机。
[0008] 优选的,所述丝杠为滚珠丝杠,所述螺母与所述丝杠之间设置有滚珠,所述丝杠上设置有供所述滚珠滚动的螺旋形滚道。
[0009] 优选的,所述容腔的端部均设有进油路和排油路;所述进油路通过单向阀与油箱相通,所述排油路通过单向阀与外部液压系统相接。
[0010] 优选的,所述排油路的单向阀的出口与稳压器相通,稳压器的出口通向液压执行系统。
[0011] 优选的,所述稳压器上接有数字压力开关。
[0012] 本实用新型的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵具有以下优点:
[0013] (I)技术功能较为完善,采用技术成熟的丝杠螺母机构、齿轮齿条机构、铰杆机构作为冲压机的主要元件,加工制造起来较为方便。
[0014] (2)电机-丝杠-螺母传动技术具有工作平稳、传动效率高、输出力大、无污染等优点,本实用新型采用电机-丝杠-螺母传动技术来进行驱动,来代替容易产生污染的液压传动技术和输出力较小的气压传动技术,符合绿色化方向发展的趋势与潮流。
[0015] (3)仅采用一套电机-丝杠-螺母传动装置,就实现了两个柱塞泵的工作,结构更加紧凑,提高了工作效率,降低了成本。
[0016] (4)该装置中的曲柄连杆机构为非线形机构,曲柄连杆机构在传动角和压力角大的时候,是行程放大机构,此时液压泵可输出低压大流量液体;在传动角和压力角小的时候,曲柄连杆机构是力放大机构,此时液压泵可输出高压小流量液体。。
[0017] (5)采用双工位结构,受力平衡,可以有效延长结构寿命。
附图说明
[0018] 图1是本实用新型采用曲柄连杆结构的传动式液压泵最佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
[0020] 如附图1所示,本实用新型的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵包括电机10。电机10的输出轴固连有一丝杠12,丝杠12上配合地设置有一螺母14。螺母14上固连一两面齿条16,两侧各设置一与齿条16啮合的齿轮18和齿轮18'。当然,本领域普通技术人员可以根据本发明的思路,很容易想到螺母14上固连一齿条16,在齿条16的同一侧设置若干个齿轮18和齿轮18';或在螺母14两侧设置两单独的齿条16,沿齿条16方向设置多个齿轮18和齿轮18'等方式,同样也可以实现液压泵的功能。’
[0021] 丝杠12的两侧各设置一左柱塞20和右柱塞20'。左柱塞20和右柱塞20'配合地置于各自的容腔中;左、右两个容腔(即左柱塞20和右柱塞2(V对应的容腔,下同)的端部设有进排油路(未图示);进油路(未图示)通过单向阀(未图示)与油箱(未图示)相通,排油路(未图示)通过单向阀与外部液压系统(未图示)相接。排油路的单向阀(未图示)的出口与稳压器(未图示)相通,稳压器的出口通向液压执行系统(未图示);稳压器上接有数字压力开关(未图示)。进排油路、单向阀、油箱、稳压器、数字压力开关和液压执行系统为业界所熟知并广泛采用的结构,且非本实用新型创新点所在。
[0022] 左柱塞20和右柱塞20'通过铰杆22和铰杆22',铰接在齿轮18和齿轮18'和齿轮18和齿轮18'偏心的位置上。
[0023] 电机10驱动丝杠12旋转,螺纹配合地设置在丝杠12上的螺母14因此向上或向下移动,从而固定在螺母14上的齿条16也会相应对称运动。
[0024] 当齿条16向下运动,会带动两侧齿轮18和齿轮18'和齿轮18和齿轮18'分别作顺时针和逆时针运动,驱动两侧的曲柄连杆22和铰杆22'机构,带动左柱塞20和右柱塞20'同时向内侧对称运动,这时,左、右两个容腔的容积扩大,形成负压,油箱中的液压油在大气压的作用下,打开下面的单向阀,分别进入左柱塞20和右柱塞2(V的容腔内。
[0025] 当齿条16向上运动,会带动两侧齿轮18和齿轮W和齿轮18和齿轮W分别作逆时针和顺时针运动,驱动两侧的曲柄连杆22和铰杆22'机构,带动左柱塞20和右柱塞20;同时向内侧对称运动。这时,左柱塞20和右柱塞2(V对应的容腔的容积缩小,对油液形成压力,使得下面通向油箱的单向阀关闭,同时上面的单向阀打开,实现压力油输出。
[0026] 进一步地,丝杠12为滚珠丝杠,螺母14与丝杠12之间设置有滚珠24。
[0027] 以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其包括两个柱塞,每个所述柱塞均活动设置于一容腔中,其特征在于:还包括一电机,所述电机的输出轴同轴连接一丝杠,所述丝杠上螺纹套接一螺母,所述螺母上沿所述丝杠长度方向固连两个齿条,两所述齿条以所述丝杠为轴分别设置在所述螺母的两侧,机床上还设置两个分别与一所述齿条啮合的齿轮;所述柱塞通过一铰杆连接在所述齿轮偏心位置处,所述铰杆与所述齿轮及柱塞均铰接,两所述柱塞以所述丝杠的轴线为对称轴对称设置。
2.根据权利要求1所述的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其特征在于:所述电机为伺服电机。
3.根据权利要求2所述的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其特征在于:所述丝杠为滚珠丝杠,所述螺母与所述丝杠之间设置有滚珠,所述丝杠上设置有供所述滚珠滚动的螺旋形滚道。
4.根据权利要求3所述的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其特征在于:所述容腔的端部均设有进油路和排油路;所述进油路通过单向阀与油箱相通,所述排油路通过单向阀与外部液压系统相接。
5.根据权利要求4所述的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其特征在于:所述排油路的单向阀的出口与稳压器相通,稳压器的出口通向液压执行系统。
6.根据权利要求5所述的采用曲柄连杆结构的传动式液压泵,其特征在于:所述稳压器上接有数字压力开关。
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