CN204716479U - 等流量凸轮式轴向柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及鱼雷燃料泵领域，公开了一种等流量凸轮式轴向柱塞泵，燃料缸位置固定，配流盘固定在燃料缸的一侧内部，凸轮位于燃料缸的另一相对侧外部，传动轴位于凸轮、配流盘和燃料缸共同的中垂线位置，且凸轮和配流盘均固定在传动轴上；各柱塞支架的固定端等间距固定在配流盘的一周，自由端均并排位于燃料缸内并正对凸轮的边缘；各弹簧分别套紧固定在各自由端的台阶上；各柱塞的尾部分别与各弹簧的一端连接固定，头部伸出到燃料缸的外侧正对凸轮的边缘，各滚轮分别安装在各柱塞的头部，且各滚轮与凸轮的边缘时刻保持有效接触。本实用新型从根本上消除了流量的几何脉动，而且在工作过程中既无硬冲也无软冲，具有良好的低机械振动噪声特征。

Description

等流量凸轮式轴向柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及鱼雷燃料泵领域，特别涉及一种等流量凸轮式轴向柱塞泵。

背景技术

现有鱼雷的热动力系统采用的燃料泵是斜盘式轴向柱塞泵，斜盘式轴向柱塞泵在工作过程中会产生较大的振动与噪声，影响鱼雷的隐蔽攻击与潜艇的线导导引。

斜盘式轴向柱塞泵的振动噪声来源于其几何脉动、运动不平衡、配流过程中高低压的转换、装配和摩擦等诸多因素。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种等流量凸轮式轴向柱塞泵，从根本上消除了流量的几何脉动，而且在工作过程中既无硬冲也无软冲，具有良好的低机械振动噪声特征。

技术方案：本实用新型提供了一种等流量凸轮式轴向柱塞泵，包括传动轴，凸轮，2ⁿ个柱塞，与各所述柱塞一一对应的柱塞支架，2ⁿ个弹簧，2ⁿ个滚轮，燃料缸和配流盘；所述燃料缸位置固定，所述配流盘固定在所述燃料缸的一侧内部，所述凸轮位于所述燃料缸另一侧的外部，所述传动轴位于所述凸轮、所述配流盘和所述燃料缸共同的中垂线位置，且所述凸轮和所述配流盘均固定在所述传动轴上；各所述柱塞支架的固定端等间距固定在所述配流盘的一周，自由端均并排位于所述燃料缸内并正对所述凸轮的边缘；各所述弹簧分别套紧固定在各所述自由端的台阶上；各所述柱塞的尾部分别与各所述弹簧的一端连接固定，头部伸出到所述燃料缸的外侧正对所述凸轮的边缘，各所述滚轮分别安装在各柱塞的头部；其中，所述n为大于或等于3的正整数。

优选地，所述凸轮的边缘为对称的双峰双谷结构。凸轮的边缘曲线设计为双峰双谷结构，使同时位于一个峰与谷内的柱塞吸入或泵出的流量无几何脉动，进而可使整个柱塞泵流量恒定。

优选地，所述凸轮的边缘中每个峰与谷之间有且仅有2^n-2个所述柱塞。每个峰与谷之间的柱塞数量相同，进一步保证位于一个峰与谷内的柱塞吸入或泵出的流量无几何脉动，保证整个柱塞泵流量恒定。

优选地，所述配流盘为椭圆形。这里配流盘形状设计为椭圆形是为了配合凸轮的结构并与柱塞的运动状态相适应，有利于降低流体噪声。

优选地，所述n等于3。n越大，柱塞个数越多，直接影响的是单位时间内泵出的燃料流量，考虑到实际情况，如燃料缸周向布局，工艺复杂度等，优选n为3。

进一步地，各所述柱塞上还均设有一个导向槽，所述燃料缸的内侧壁还设有与各所述导向槽配合使用且一一对应的导向键，所述导向键插入所述导向槽内，以防止凸轮随传动轴转动的时候带动柱塞自转，影响柱塞泵的正常工作。

工作原理及有益效果：本实用新型在工作时，首先由动力机械驱动传动轴转动，传动轴的转动带动固定在其上的凸轮和配流盘也转动，凸轮的转动迫使各柱塞按照凸轮边缘规定的路线做有一定规律的往复运动，各柱塞在被凸轮边缘压进燃料缸时，燃料缸内的压强变大，促使燃料缸内的燃料沿配流盘的出油口向外排出，各柱塞在被弹簧向燃料缸外部弹出时，燃料缸内的压强减小，燃料缸内的燃料则沿配流盘的进油口吸入。由于各柱塞均匀分布在凸轮边缘一周，也就是配流盘的一周，而本领域技术人员都知道配流盘出油口和进油口分别位于配流盘的两侧且对称，所以只要凸轮的边缘曲线选取适当，并设计出与之相适应的配流盘，就能够保证柱塞泵在工作过程中无几何脉动，具有良好的低机械振动噪声特性。

附图说明

图1为等流量凸轮式轴向柱塞泵的结构示意图；

图2为配流盘工作原理示意图；

图3为凸轮与柱塞结合的结构示意图；

图4为配流盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

本实施方式提供了一种等流量凸轮式轴向柱塞泵，如图1～3所示，燃料缸7位置固定，椭圆形的配流盘8位于燃料缸7的右侧内部，凸轮2位于燃料缸7的左侧外部，且凸轮2的边缘正对燃料缸7的侧壁，如图3，凸轮2的边缘为双峰双谷结构，展开后为两个完整的正弦波；凸轮2、燃料缸7和配流盘8同轴设置，传动轴1即位于三者共同的中心轴位置，凸轮2和配流盘8的中心均固定在传动轴1上，八个柱塞支架4的固定端分别等间距固定在配流盘8的一周，各柱塞支架4的自由端位于燃料缸7内且相互平行设置，并且各柱塞支架4的自由端正对凸轮2的边缘一周，八个弹簧5分别套在柱塞支架4的自由端台阶上，八个柱塞3的尾部分别与弹簧5的一端固定，头部伸出到燃料缸7的外部正对凸轮2的边缘，且每个柱塞3的头部均安装了一个滚轮6，在弹簧5的控制下，各滚轮6被压紧在凸轮2边缘上并时刻与凸轮2的边缘保持有效接触，在任一时刻，凸轮2的边缘中每个峰与谷之间有且仅有两个柱塞3，可以计算出每两个柱塞3之间的相位差为45°，这样，只要凸轮2曲线选取得当，使这两个柱塞3吸入或泵出的流量无几何脉动，就进而可使整个柱塞泵流量恒定。

为了防止在工作过程中，柱塞3会随着凸轮的转动而自转，本实用新型中在上述每个柱塞3上都设有一个导向槽31，对应地，燃料缸7的内侧壁上设有与上述各导向槽31配合使用且一一对应的导向键(图中未示出)，安装时将导向键插在导向槽31内，可以有效防止柱塞3产生自转。

本等流量凸轮式轴向柱塞泵的具体工作原理如下：

当外部动力机械带动传动轴1按图示方向逆时针旋转时，凸轮2和配流盘8也随之逆时针旋转，柱塞3在其沿凸轮2边缘自下而上回转的1/4周内在弹簧5作用下逐渐向燃料缸7外伸出，使燃料缸7内密封工作腔容积不断增加，腔内压力小于腔外压力，从而将燃料经配流盘8的进油口81压入；柱塞3在其自上而下回转的1/4周内又被凸轮2的边缘逐渐向燃料缸7内部推入，使燃料缸7内密封工作腔容积不断减小，将燃料从配流盘8的出油口82向外排出，传动轴1每转一圈，每个柱塞3往复运动两次，完成两次吸油排油动作。

值得一提的是，在上述配流盘8的内侧为低压区，外侧为高压区，如图4，工作时，总是有四个柱塞3位于低压区，四个柱塞3位于高压区，分别进行吸油和排油。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，包括传动轴(1)，凸轮(2)，2ⁿ个柱塞(3)，与各所述柱塞(3)一一对应的柱塞支架(4)，2ⁿ个弹簧(5)，2ⁿ个滚轮(6)，燃料缸(7)和配流盘(8)；所述燃料缸(7)位置固定，所述配流盘(8)固定在所述燃料缸(7)的一侧内部，所述凸轮(2)位于所述燃料缸(7)另一侧的外部，所述传动轴(1)位于所述凸轮(2)、所述配流盘(8)和所述燃料缸(7)共同的中垂线位置，且所述凸轮(2)和所述配流盘(8)均固定在所述传动轴(1)上；各所述柱塞支架(4)的固定端等间距固定在所述配流盘(8)的一周，自由端均并排位于所述燃料缸(7)内并正对所述凸轮(2)的边缘；各所述弹簧(5)分别套紧固定在各所述自由端的台阶上；各所述柱塞(3)的尾部分别与各所述弹簧(5)的一端连接固定，头部伸出到所述燃料缸(7)的外侧正对所述凸轮(2)的边缘，各所述滚轮(6)分别安装在各柱塞(3)的头部；其中，所述n为大于或等于3的正整数。

2.根据权利要求1所述的等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，所述凸轮(2)的边缘为对称的双峰双谷结构。

3.根据权利要求2所述的等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，在任一时刻，所述凸轮(2)的边缘中每个峰与谷之间有且仅有2^n-2个所述柱塞(3)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，所述配流盘(8)为椭圆形。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，所述n等于3。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的等流量凸轮式轴向柱塞泵，其特征在于，各所述柱塞(3)上还均设有一个导向槽(31)，所述燃料缸(7)的内侧壁上还设有与各所述导向槽(31)配合使用且一一对应的导向键，所述导向键插入所述导向槽(31)内。