CN211500895U - 一种柱塞油泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柱塞油泵系统，包括呈柱状的泵体，所述泵体上的一端设置有斜盘，所述斜盘上具有至少一个小柱塞套和至少一个大柱塞套，所述斜盘内还设置至少一个小柱塞与所述小柱塞套配合，至少一个大柱塞与所述大柱塞套配合；油腔，沿泵体的轴向设置于所述泵体的一侧；动力机构，与所述油腔远离所述泵体的一端连接；控制机构，设置在所述泵体的周壁；本实用新型中的一种柱塞油泵系统结构简单，安全性高；大小柱塞的灵活配合可以实现根据不同工况调节输出的油压；泵油油路更合理，减小了油泵的体积；使用直流无刷电机及控制器，体积更小，安全性高，使用灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及油泵技术领域，尤其涉及一种柱塞油泵系统。
背景技术
液压传动技术在诸多领域如消防、冶炼、锻压、建筑、机械、工程车辆等都有广泛应用，是现代工业中必不可少的一种技术。其中，液压泵是液压传动系统的“心脏”，它的性能直接影响到整个传动系统的运行。随着时代的发展，工业生产对液压泵的要求也越来越高。
柱塞泵是液压泵的一种，一般的柱塞泵会有以下一些问题：高压大流量的柱塞泵体积大、结构笨重，而小体积柱塞泵的性能又难以满足使用的需要；工作时不可避免地存在压力损失、油液泄漏等情况；工作时会产生较大的噪音；对工作条件的适应性差、压力偏低，无法根据工况自动调整油压；改变柱塞泵的输出压力需要更换不同型号的阀门，较为麻烦；电机没有负载感应和故障保护等功能，灵活性和安全性不足。
现有中国专利公开号为“CN209041036U”的一种柱塞油泵，电动机出轴插入油泵主轴孔(孔可加工插槽平键连接或油泵连接电机主轴凸出平键连接),电动机法兰盘与油泵兰盘连接。电动机轴连接油泵主轴旋转通过梅花型橡塑弹性缓冲垫件带动斜盘旋转，当斜盘高点旋转到低点柱塞底部容腔增大进油钢球阀打开，同时出油钢球阀关闭形成吸油过程；斜盘低点旋转到高点柱塞底部容腔减小进油钢球阀关闭同时出油钢球阀打开形成出油过程。柱塞往复运动，使密封容腔的容积发生变化来实现吸油，压油。柱塞泵具有额定压力高，结构紧凑，效率高，噪声低和流量稳定等优点。这样的柱塞油泵虽然油压高，但结构复杂，且灵活性不足，使用环境受到限制。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种柱塞油泵系统，用于解决现有技术中油泵对工作条件的适应性差、压力偏低，无法根据工况自动调整油压的问题。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种柱塞油泵系统，包括：
呈柱状的泵体，所述泵体上的一端设置有斜盘，所述斜盘上具有至少一个小柱塞套和至少一个大柱塞套，所述斜盘内还设置至少一个小柱塞与所述小柱塞套配合，至少一个大柱塞与所述大柱塞套配合；所述泵体上具有垂直于泵体轴线的保压阀安装孔；
油腔，沿泵体的轴向设置于所述泵体的一侧；
动力机构，与所述油腔远离所述泵体的一端连接，所述动力机构包括电机及与所述电机连接的控制器，所述控制器检测并所述电机的负载并控制所述电机的输出功率；
控制机构，设置在所述泵体的周壁；
所述大柱塞套与所述油腔之间具有一回油通道，所述回油通道内设置一压力阀以阻挡回流的油液；当所述泵体的油压小于所述压力阀的压力时，所述大柱塞与所述小柱塞同时泵油；当所述泵体的油压大于所述压力阀的压力时，所述小柱塞泵油，同时所述压力阀打开，所述大柱塞内的油液经回所述油通道回流至所述油腔。
优选地，所述小柱塞与所述大柱塞均呈柱状，所述小柱塞的直径或/和长度小于所述大柱塞的直径或/和长度。
优选地，还包括，平衡活塞，与所述平衡活塞一端连接的第一保压阀及与所述平衡活塞另一端连接的第二保压阀，所述第一保压阀和所述第二保压阀安装于所述保压阀安装孔内；所述第一保压阀和/或所述第二保压阀设有用于调节油压的泄压阀。
所述平衡活塞两端通过弹簧连接所述第一保压阀与所述第二保压阀。
优选地，所述油腔包括减速器和软性油袋，所述油袋环绕在所述油腔的周壁的内侧。
优选地，所述控制机构包括用于调节油路正反方向的方向阀和用于调节油压大小的微调阀，所述方向阀为摆动式且设有两个用于分级调节的多级圆柱阀芯。
优选地，所述斜盘上具有两个小柱塞套和两个大柱塞套，所述斜盘内还设置两个小柱塞与所述小柱塞套配合，两个大柱塞与所述大柱塞套配合。
优选地，所述泵体内具有多条泵油油道，每个所述小柱塞套或每个所述大柱塞套均处于所述泵油油道内，且一条所述泵油油道内只有一个所述小柱塞套或一个大柱塞套，每条所述泵油油道内均设有单向阀。
优选地，多条所述泵油油道的轴线与所述泵体轴线所成夹角均为锐角。
优选地，所述电机为直流无刷电机；
所述控制器包括显示电路、驱动电路、测量电路、反馈电路、过流保护电路和温度保护电路。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
本实用新型中的一种柱塞油泵系统结构简单，安全性高；大小柱塞的灵活配合可以实现根据不同工况调节输出的油压；泵油油路更合理，减小了油泵的体积；使用直流无刷电机及控制器，体积更小，安全性高，使用灵活。
附图说明
图1为实施例中油泵系统的结构示意图；
图2为图1的分解图；
图3为实施例中泵体的内部结构图；
图4为实施例中小柱塞和大柱塞的结构图；
图5为实施例中油腔的剖面图；
图6为实施例中方向阀的结构示意图；
图中，泵体-1；控制机构-2；油腔-3；动力机构-4；电机-4a；小柱塞-5；大柱塞-6；小柱塞套-7；大柱塞套-8；斜盘-9；减速器-10；微调阀-11；方向阀-12；平衡活塞-13；第一保压阀-14；第二保压阀-15；油袋-16；摇臂开关-17；顶杆-18；多级圆柱阀芯-19；导套-20；小弹簧-21；大弹簧-22；单向阀-23。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
请参照图1-图4，本实用新型公开了一种柱塞油泵系统，包括呈柱状的泵体1，所述泵体1上的一端设置有斜盘9，所述斜盘9上具有至少一个小柱塞套7和至少一个大柱塞套8，所述斜盘9内还设置至少一个小柱塞5与所述小柱塞套7配合，至少一个大柱塞6与所述大柱塞套8配合；所述泵体1上具有垂直于泵体1轴线的保压阀安装孔；
油腔3，沿泵体1的轴向设置于所述泵体1的一侧；
动力机构4，与所述油腔3远离所述泵体1的一端连接，所述动力机构4包括电机4a及与所述电机4a连接的控制器(未标出)，所述控制器检测并所述电机4a的负载并控制所述电机4a的输出功率；
控制机构2，设置在所述泵体1的周壁；
所述大柱塞套8与所述油腔3之间具有一回油通道，所述回油通道内设置一压力阀以阻挡回流的油液；当所述泵体1的油压小于所述压力阀的压力时，所述大柱塞6与所述小柱塞5同时泵油；当所述泵体1的油压大于所述压力阀的压力时，所述小柱塞5泵油，同时所述压力阀打开，所述大柱塞6内的油液经所述回油通道回流至所述油腔3。
大柱塞6与小柱塞5联合工作模式，低压输出时由大柱塞6承担主要工作，对应输出大流量，低油压；高压输出时由小柱塞5承担主要工作，对应输出高油压，小流量，高效灵活，实现负载自适应，响应快速，工作稳定。
所述小柱塞5与所述大柱塞6均呈柱状，所述小柱塞5的直径或/和长度小于所述大柱塞6的直径或/和长度。
还包括，平衡活塞13，与所述平衡活塞13一端连接的第一保压阀14及与所述平衡活塞13另一端连接的第二保压阀15，所述第一保压阀14和所述第二保压阀15安装于所述保压阀安装孔内；所述第一保压阀和/或所述第二保压阀设有用于调节油压的泄压阀。
所述平衡活塞13两端通过弹簧连接所述第一保压阀14与所述第二保压阀15。所述平衡活塞13两端带有弹簧，因而所述平衡活塞13具有减震功能。
泵体1远离油腔3的一端连接有执行机构，执行机构具有第一腔体和第二腔体。在第一工位，泵出的油液打开第一保压阀14，平衡活塞13向第二保压阀15所在的方向移动，打开第二保压阀15，油液经第一保压阀14进入执行机构的第一腔体，执行机构向第一方向移动，压缩执行机构的第二腔体，第二腔体内的油液经第二保压阀15流出；
在第二工位，泵出的油液打开第二保压阀15，平衡活塞13向第一保压阀14所在的方向移动，打开第一保压阀14，油液经第二保压阀15进入执行机构的第二腔体，执行机构向第二方向移动，压缩执行机构的第一腔体，第一腔体内的油液经第一保压阀14流出；
在保压状态，油腔3无油液输出，第一保压阀14和第二保压阀15均关闭，执行机构内第一腔体和第二腔体内的压力保持恒定。
所述油腔3包括减速器10和软性油袋16，所述油袋16环绕在所述油腔3的周壁的内侧。设置软性油袋16，使油液在泵体1内循环流动，同时油液也作为冷却液流经滑动表面减少了摩擦副发热，防止局部过热；减速器10采用了大小斜齿轮啮合结构实现减速目的，简化了结构。
所述控制机构2包括用于调节油路正反方向的方向阀12和用于调节油压大小的微调阀11；所述方向阀12为摆动式且设有两个用于分级调节的多级圆柱阀芯19。所述方向阀12通过两个多级圆柱阀芯19的移动以实现分级调节，如图6所示，本实施例中还设有摇臂开关17、导套20、大弹簧22、小弹簧21、顶杆18等。
微调阀11表面设置对应压力的刻度盘，可以实现压力大小的准确调节。
所述斜盘9上具有两个小柱塞套7和两个大柱塞套8，所述斜盘9内还设置两个小柱塞5与所述小柱塞套7配合，两个大柱塞6与所述大柱塞套8配合。
所述泵体1内具有多条泵油油道，每个所述小柱塞套7或每个所述大柱塞套8均处于所述泵油油道内，且一条所述泵油油道内只有一个所述小柱塞套7或一个大柱塞套8；每条所述泵油油道内均设有单向阀23。具体的说，一个小柱塞套7或一个大柱塞套8只形成一条泵油油道。大柱塞6和小柱塞5对应的油道中分别都设置了不同单向阀23，大柱塞6对应大流量设置大单向阀23、小柱塞5对应小流量设置小单向阀23。
多条所述泵油油道的轴线与所述泵体1轴线所成夹角均为锐角。
即是说，泵油油道与泵体1的轴线不平行，这样的设置使得在同样长度的油道条件下，缩短了泵体1的长度，从而减小了泵体1的体积，泵体1的油道布置更合理。
所述电机4a为直流无刷电机；
所述控制器包括显示电路、驱动电路、测量电路、反馈电路、过流保护电路和温度保护电路。
本方案采用体积小，性能稳定，控制精度高的直流无刷无感伺服电机4a，并且以该电机4a为主体，STM32单片机为控制核心，开发了一套电机4a控制及硬件系统，并以配备电液比例和电液伺服控制，实现宽参数适应范围，提高压力、流量的控制精度。总的来说，本实用新型中的一种柱塞油泵系统结构简单，安全性高；大小柱塞的灵活配合可以实现根据不同工况调节输出的油压；泵油油路更合理，减小了油泵的体积；使用直流无刷电机4a及控制器，体积更小，安全性高，使用灵活。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种柱塞油泵系统，其特征在于，包括：
呈柱状的泵体，所述泵体上的一端设置有斜盘，所述斜盘上具有至少一个小柱塞套和至少一个大柱塞套，所述斜盘内还设置至少一个小柱塞与所述小柱塞套配合，至少一个大柱塞与所述大柱塞套配合；所述泵体上具有垂直于泵体轴线的保压阀安装孔；
油腔，沿泵体的轴向设置于所述泵体的一侧；
动力机构，与所述油腔远离所述泵体的一端连接，所述动力机构包括电机及与所述电机连接的控制器，所述控制器检测并所述电机的负载并控制所述电机的输出功率；
控制机构，设置在所述泵体的周壁；
所述大柱塞套与所述油腔之间具有一回油通道，所述回油通道内设置一压力阀以阻挡回流的油液；当所述泵体的油压小于所述压力阀的压力时，所述大柱塞与所述小柱塞同时泵油；当所述泵体的油压大于所述压力阀的压力时，所述小柱塞泵油，同时所述压力阀打开，所述大柱塞内的油液经所述回油通道回流至所述油腔。
2.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述小柱塞与所述大柱塞均呈柱状，所述小柱塞的直径或/和长度小于所述大柱塞的直径或/和长度。
3.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
还包括，平衡活塞，与所述平衡活塞一端连接的第一保压阀及与所述平衡活塞另一端连接的第二保压阀，所述第一保压阀和所述第二保压阀安装于所述保压阀安装孔内；所述第一保压阀和/或所述第二保压阀设有用于调节油压的泄压阀；
所述平衡活塞两端通过弹簧连接所述第一保压阀与所述第二保压阀。
4.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述油腔包括减速器和软性油袋，所述油袋环绕在所述油腔的周壁的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述控制机构包括用于调节油路正反方向的方向阀和用于调节油压大小的微调阀；
所述方向阀为摆动式且设有两个用于分级调节的多级圆柱阀芯。
6.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述斜盘上具有两个小柱塞套和两个大柱塞套，所述斜盘内还设置两个小柱塞与所述小柱塞套配合，两个大柱塞与所述大柱塞套配合。
7.根据权利要求1或6任意一条所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述泵体内具有多条泵油油道，每个所述小柱塞套或每个所述大柱塞套均处于所述泵油油道内，且一条所述泵油油道内只有一个所述小柱塞套或一个大柱塞套；每条所述泵油油道内均设有单向阀。
8.根据权利要求7所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
多条所述泵油油道的轴线与所述泵体轴线所成夹角均为锐角。
9.根据权利要求1所述的一种柱塞油泵系统，其特征在于，
所述电机为直流无刷电机；
所述控制器包括显示电路、驱动电路、测量电路、反馈电路、过流保护电路和温度保护电路。
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