CN220118252U - 多头柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多头柱塞泵，包括油泵体、驱动机构以及多个柱塞机构，各个柱塞机构沿油泵体的圆周方向等间隔地设置于油泵体；驱动机构包括驱动轴、驱动轮以及驱动件，驱动轴可转动设置于油泵体内部，驱动件设置于油泵体，且驱动件用于驱动驱动轴转动；驱动轮同轴设置于驱动轴，驱动轮外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面，凸弧面的数量等于柱塞机构的数量；当驱动轮随驱动轴转动时，各个凸弧面分别用于驱动各个柱塞机构同时进行压油动作。该多头柱塞泵的运行噪音低，使用寿命长。

Description

多头柱塞泵

技术领域

本申请涉及柱塞泵技术领域，具体为一种多头柱塞泵。

背景技术

目前，柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作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、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，如液压机、工程机械等。

现有技术中，多头柱塞泵柱塞的往复运动是依靠偏心轮以及复位弹簧实现的，即通过驱动电机驱动偏心轮转动，偏心轮转动过程中从而依次挤压各个柱塞，从而通过油压迫使密封球运动，以打开出油孔进而实现出油；待偏心轮外环面距离偏心轴最远的一点经过柱塞后，柱塞又在复位弹簧的作用下反向运动，从而实现吸油。

但是，现有的多头柱塞泵仍然存在以下缺陷：(1)由于偏心轮是依次驱动各个柱塞进行运动，尤其在偏心轮高转速工况下，偏心轮因承受单方向的径向作用力，从而容易产生偏振，进而产生较大的噪音；同时，偏心轮因受力不均匀，也会加快偏心轮与柱塞的磨损，从而缩短它们的使用寿命；(2)单向阀上的密封球的回弹复位弹簧的弹力不可以调节；(3)偏心轮与柱塞之间的接触面容易产生磨损。

因此，如何对现有的多头柱塞泵进行改进，使其克服上述的不足，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的一个目的在于提供一种低噪音，且使用寿命长的多头柱塞泵。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种多头柱塞泵，包括油泵体、驱动机构以及多个柱塞机构，各个所述柱塞机构沿所述油泵体的圆周方向等间隔地设置于所述油泵体；所述驱动机构包括驱动轴、驱动轮以及驱动件，所述驱动轴可转动设置于所述油泵体内部，所述驱动件设置于所述油泵体，且所述驱动件用于驱动所述驱动轴转动；所述驱动轮同轴设置于所述驱动轴，所述驱动轮外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面，所述凸弧面的数量等于所述柱塞机构的数量；当所述驱动轮随所述驱动轴转动时，各个所述凸弧面分别用于驱动各个所述柱塞机构同时进行压油动作。

优选的，所述柱塞机构为至少两组，每组所述柱塞机构均包括至少两个所述柱塞机构，各组所述柱塞机构沿所述驱动轴的轴向间隔设置；与之对应的，所述驱动轮的数量至少为两个，各个所述驱动轮沿所述驱动轴的轴向间隔设置，各个所述驱动轮分别对应一组所述柱塞机构。

优选的，相邻两组所述柱塞机构适于错开布置，和/或相邻两个所述驱动轮上的所述凸弧面适于错开布置。

优选的，同一所述驱动轮上相邻的两个所述凸弧面之间适于凹陷形成凹弧面，且所述凹弧面两侧分别与对应的两个所述凸弧面相切。

优选的，所述油泵体包括外壳以及分隔环，所述外壳上贯穿设有进油口以及出油口；所述分隔环设置于所述外壳内部，所述分隔环内侧与所述外壳之间形成有用于连通所述进油口的第一腔室，所述分隔环外侧与所述外壳之间形成有用于连通所述出油口的第二腔室；所述驱动轮位于所述第一腔室内部。

优选的，各个所述柱塞机构均包括柱塞套、柱塞体、复位弹簧以及单向阀；各个所述柱塞机构上的所述柱塞套沿所述分隔环的圆周方向等间隔地贯穿设置于所述分隔环，所述柱塞套内壁上贯穿设有用于连通所述第一腔室的吸油口以及用于连通所述第二腔室的排油口；所述柱塞体沿所述驱动轴的径向滑动连接于所述柱塞套内部，所述复位弹簧设置于所述柱塞套，且所述复位弹簧用于迫使所述柱塞体滑动至与对应的所述驱动轮接触；所述单向阀设置于所述柱塞套内部，所述单向阀用于防止所述第二腔室内的油液回流至所述第一腔室内。

优选的，所述柱塞套上远离所述驱动轮的一端为敞口结构，所述敞口结构贯穿至所述外壳的外部；所述柱塞套内部形成有密封锥面，所述密封锥面位于所述吸油口与所述排油口之间；所述单向阀包括密封体、密封盖以及拉伸弹簧；所述密封盖螺纹连接于所述敞口结构，所述密封体以及所述拉伸弹簧均设置于所述柱塞套内部，所述密封体与所述柱塞套内壁之间形成有间隙；所述拉伸弹簧位于所述密封体与所述密封盖之间，且所述拉伸弹簧用于迫使所述密封体运动至与所述密封锥面接触，从而形成密封。

优选的，所述柱塞体上靠近所述驱动轮的一端为半球面结构，所述驱动轮外环面设有用于适配所述半球面结构的环形槽。

优选的，所述柱塞套上远离所述驱动轮的一端径向向外扩张形成有扩充部。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：(1)由于所述驱动轮外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面，且所述凸弧面的数量等于所述柱塞机构的数量；因此，当所述驱动轮随所述驱动轴转动时，各个所述凸弧面得以分别用于驱动各个所述柱塞机构同时进行压油动作，也就是说，各个所述柱塞机构对所述驱动轮的反作用均指向所述驱动轴的轴心，即所述驱动轮同时承受的多个径向作用力均指向所述驱动轴的轴心，从而被相互抵消掉，进而使得所述驱动轮以及所述驱动轴的受力更加均匀，既有利于降低运行过程中产生的噪音，又可以延长它们的使用寿命。

(2)由于所述凸弧面的数量等于所述柱塞机构的数量，因此，在所述驱动轮转动一圈的情况下，各个所述柱塞机构均实现了与所述柱塞机构相同数量次数的压油操作；例如，以四个所述柱塞机构为例，当所述驱动轮转动一圈时，驱动轮上的四个所述凸弧面会依次与每个所述柱塞机构接触一次，从而迫使每个所述柱塞机构依次进行一次压油操作，即四个所述柱塞机构共进行了十六次压油操作。而传统的偏心轮每转动一圈，只能依次迫使各个所述柱塞机构进行一次压油操作，即四个所述柱塞机构共进行四次压油操作。也就是说，在所述驱动轴转速相同的情况下，利用本申请的所述驱动轮结构比传统的偏心轮结构获得更多次数的压油操作，从而可以提高压油效率；换句话说，在实现相同的压油效率的情况下，利用本申请的所述驱动轮结构可以降低所述驱动轴的转动，转速越低，产生的噪音越低，磨损就越小，使用寿命越长；而且，转速降低可以实现降速增扭的作用，从而有利于各个所述凸弧面能够同时驱动各个所述柱塞机构进行压油操作。

附图说明

图1为本申请提供的一种多头柱塞泵的立体图。

图2为本申请提供的图1中多头柱塞泵的爆炸图。

图3为本申请提供的图2中一组柱塞机构以及一个驱动轮的放大图。

图4为本申请提供的图3中驱动轮的放大图。

图5为本申请提供的图3中一个柱塞机构的爆炸图。

图6为本申请提供的图1中多头柱塞泵的剖视图。

图7为本申请提供的图6中I处的局部放大图。

图8为本申请提供的图6中II处的局部放大图。

图9为本申请提供的图6中III处的局部放大图。

图中：1、油泵体；11、外壳；111、进油口；112、出油口；12、分隔环；13、第一腔室；14、第二腔室；2、驱动机构；21、驱动轴；22、驱动轮；221、凸弧面；222、凹弧面；223、环形槽；23、驱动件；3、柱塞机构；31、柱塞套；311、吸油口；312、排油口；313、密封锥面；32、柱塞体；321、半球面结构；33、复位弹簧；34、单向阀；341、密封体；342、密封盖；343、拉伸弹簧。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参照图1至图4，参照图1至图4，本申请的一个实施例提供一种多头柱塞泵，包括油泵体1、驱动机构2以及多个柱塞机构3，各个柱塞机构3沿油泵体1的圆周方向等间隔地设置于油泵体1；驱动机构2包括驱动轴21、驱动轮22以及驱动件23，驱动轴21可转动设置于油泵体1内部，驱动件23设置于油泵体1，且驱动件23用于驱动驱动轴21转动；驱动轮22同轴设置于驱动轴21，驱动轮22外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面221，凸弧面221的数量等于柱塞机构3的数量；当驱动轮22随驱动轴21转动时，各个凸弧面221分别用于驱动各个柱塞机构3同时进行压油动作。

实现低噪音的工作原理：结合图6和图7，由于驱动轮22外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面221，且凸弧面221的数量等于柱塞机构3的数量；因此，当驱动轮22随驱动轴21转动时，各个凸弧面221得以分别用于驱动各个柱塞机构3同时进行压油动作，也就是说，各个柱塞机构3对驱动轮22的反作用均指向驱动轴21的轴心，即驱动轮22同时承受的多个径向作用力均指向驱动轴21的轴心，从而被相互抵消掉，进而使得驱动轮22以及驱动轴21的受力更加均匀，既有利于降低运行过程中产生的噪音，又可以延长它们的使用寿命。

另外，由于凸弧面221的数量等于柱塞机构3的数量，因此，在驱动轮22转动一圈的情况下，各个柱塞机构3均实现了与柱塞机构3相同数量次数的压油操作；例如，以四个柱塞机构3为例，当驱动轮22转动一圈时，驱动轮22上的四个凸弧面221会依次与每个柱塞机构3接触一次，从而迫使每个柱塞机构3依次进行一次压油操作，即四个柱塞机构3共进行了十六次压油操作。而传统的偏心轮每转动一圈，只能依次迫使各个柱塞机构3进行一次压油操作，即四个柱塞机构3共进行四次压油操作。也就是说，在驱动轴21转速相同的情况下，利用本申请的驱动轮22结构比传统的偏心轮结构获得更多次数的压油操作，从而可以提高压油效率；换句话说，在实现相同的压油效率的情况下，利用本申请的驱动轮22结构可以降低驱动轴21的转动，转速越低，产生的噪音越低，磨损就越小，使用寿命越长；而且，转速降低可以实现降速增扭的作用，从而有利于各个凸弧面221能够同时驱动各个柱塞机构3进行压油操作。

参照图2，在本实施例中，为了进一步提高压油效率，柱塞机构3为至少两组，每组柱塞机构3均包括至少两个柱塞机构3，各组柱塞机构3沿驱动轴21的轴向间隔设置；与之对应的，驱动轮22的数量至少为两个，各个驱动轮22沿驱动轴21的轴向间隔设置，各个驱动轮22分别对应一组柱塞机构3。也就是说，通过在驱动轴21的轴向间隔设置多组柱塞机构3，每组柱塞机构3中的至少两个柱塞机通过同一驱动轮22进行驱动，既不会产生相互干涉，又能够进一步提高压油效率。同理，在实现相同压油效率的情况下，增加设置多组柱塞机构3，有利于进一步降低驱动轴21的转速。

参照图2、图6以及图7，在本实施例中为了便于布局，相邻两组柱塞机构3适于错开布置，从而有利于缩小沿驱动轴21轴向上的尺寸。另外，当相邻两个驱动轮22上的凸弧面221呈对齐设置，且当相邻两组注射机构错开布置时，则相邻两组柱塞机构3实现压油操作的时间点会相互错开，从而有利于提高压油操作的频率。同理，当相邻两个驱动轮22上的凸弧面221呈错开设置，且相邻两组柱塞机构3呈对齐设置时，也可提高压油操作的频率。

参照图4以及图6，在本实施例中，同一驱动轮22上相邻的两个凸弧面221之间适于凹陷形成凹弧面222，且凹弧面222两侧分别与对应的两个凸弧面221相切。通过凹弧面222与凸弧面221的相互配合，得提高对柱塞机构3(即柱塞体32)的滑动距离，以便单次压入更多体积的油液。

参照图2以及图6，在本实施例中，油泵体1包括外壳11以及分隔环12，外壳11上贯穿设有进油口111以及出油口112；分隔环12设置于外壳11内部，分隔环12内侧与外壳11之间形成有用于连通进油口111的第一腔室13，分隔环12外侧与外壳11之间形成有用于连通出油口112的第二腔室14；驱动轮22位于第一腔室13内部。

应当理解的是，驱动件23既可以设置第一腔室13内部，也可以设置在第一腔室13外部(即驱动轴21贯穿外壳11后再与驱动件23连接)，即驱动件23实际只需要设置在外壳11上即可。驱动件23本身属于常规设计，通常为电机。

参照图5至图7，在本实施例中，各个柱塞机构3均包括柱塞套31、柱塞体32、复位弹簧33以及单向阀34；各个柱塞机构3上的柱塞套31沿分隔环12的圆周方向等间隔地贯穿设置于分隔环12，柱塞套31内壁上贯穿设有用于连通第一腔室13的吸油口311以及用于连通第二腔室14的排油口312；柱塞体32沿驱动轴21的径向滑动连接于柱塞套31内部，复位弹簧33设置于柱塞套31，且复位弹簧33用于迫使柱塞体32滑动至与对应的驱动轮22接触；单向阀34设置于柱塞套31内部，单向阀34防止第二腔室14内的油液回流至第一腔室13内。

参照图5、图8以及图9在本实施例中，柱塞套31上远离驱动轮22的一端为敞口结构，敞口结构贯穿至外壳11的外部；柱塞套31内部形成有密封锥面313，密封锥面313位于吸油口311与排油口312之间；单向阀34包括密封体341、密封盖342以及拉伸弹簧343；密封盖342螺纹连接于敞口结构，密封体341以及拉伸弹簧343均设置于柱塞套31内部，密封体341与柱塞套31内壁之间形成有间隙；拉伸弹簧343位于密封体341与密封盖342之间，且拉伸弹簧343用于迫使密封体341运动至与密封锥面313接触，从而形成密封。

压油操作原理：如图7和图8所示，当驱动轮22转动，直至凸弧面221与柱塞体32接触后，凸弧面221即可驱动柱塞体32向密封体341的方向运动，待柱塞体32超过吸油口311位置后，柱塞套31内位于柱塞体32与密封体341之间的空间逐渐减小，即其内油液的压力逐渐增大，从而会推动密封体341向远离柱塞体32的方向运动，从而使密封体341与密封锥面313分离，在密封体341与柱塞套31内壁之间间隙的作用下柱塞套31内部的油液得以通过排油口312压入第二腔室14内。

吸油操作原理：如图7和图8所示，当驱动轮22转动，直至凸弧面221的中心通过柱塞体32后，在复位弹簧33的作用下，柱塞体32逐渐向靠近驱动轮22的方向运动，即柱塞体32逐渐向远离密封体341的方向运动时，拉伸弹簧343迫使密封体341向靠近柱塞体32的方向运动，直至密封体341重新与密封锥面313之间形成密封，既能防止第二腔室14内的油液回流，又能使柱塞套31内位于密封体341与柱塞体32之间的空间形成负压，则当柱塞体32脱离吸油口311位置后，第一腔室13内的油液即可迅速通过吸油口311进入柱塞套31内部。

另外，如图9所示，由于密封盖342螺纹连接于敞口结构(即柱塞套31上远离驱动轮22的一端)上，因此，当转动密封盖342后，得以调整拉伸弹簧343的初始伸缩量，从而达到调节密封体341回弹力的目的。又由于敞口结构贯穿至外壳11外部，因此，调节时只需要直接转动密封盖342即可进行调节操作，操作更加方便。为了便于转动密封盖342，密封盖342外端面上设有一字槽或十字槽等结构。

如图4和图5所示，在本实施例中，柱塞体32上靠近驱动轮22的一端为半球面结构321，驱动轮22外环面设有用于适配半球面结构321的环形槽223。通过半球面结构321与环形槽223之间的滑动配合，既可以在驱动轴21的轴向对柱塞体32进行支撑限位，又可以提高柱塞体32与驱动轮22之间的接触面积，从而便于它们之间填充更多的油液，进而使得滑动更加平稳可靠，并有利于降低它们之间的磨损量。

参照图9，在本实施例中，柱塞套31上远离驱动轮22的一端径向向外扩张形成有扩充部。通过扩充部便于增加柱塞套31上远离驱动轮22一端内环面以及外环面的径向尺寸，从而便于在扩充部外环面以及内环面上加工螺纹，从而实现扩充部与外壳11之间以及扩充部与密封盖342之间的螺纹连接。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种多头柱塞泵，包括油泵体、驱动机构以及多个柱塞机构，各个所述柱塞机构沿所述油泵体的圆周方向等间隔地设置于所述油泵体，其特征在于，所述驱动机构包括驱动轴、驱动轮以及驱动件，所述驱动轴可转动设置于所述油泵体内部，所述驱动件设置于所述油泵体，且所述驱动件用于驱动所述驱动轴转动；所述驱动轮同轴设置于所述驱动轴，所述驱动轮外环面沿周向等间隔凸出设有多个凸弧面，所述凸弧面的数量等于所述柱塞机构的数量；当所述驱动轮随所述驱动轴转动时，各个所述凸弧面分别用于驱动各个所述柱塞机构同时进行压油动作。

2.如权利要求1所述的多头柱塞泵，其特征在于，所述柱塞机构为至少两组，每组所述柱塞机构均包括至少两个所述柱塞机构，各组所述柱塞机构沿所述驱动轴的轴向间隔设置；与之对应的，所述驱动轮的数量至少为两个，各个所述驱动轮沿所述驱动轴的轴向间隔设置，且各个所述驱动轮分别对应一组所述柱塞机构。

3.如权利要求2所述的多头柱塞泵，其特征在于，相邻两组所述柱塞机构适于错开布置，和/或相邻两个所述驱动轮上的所述凸弧面适于错开布置。

4.如权利要求1所述的多头柱塞泵，其特征在于，同一所述驱动轮上相邻的两个所述凸弧面之间适于凹陷形成凹弧面，且所述凹弧面两侧分别与对应的两个所述凸弧面相切。

5.如权利要求1-4任一项所述的多头柱塞泵，其特征在于，所述油泵体包括外壳以及分隔环，所述外壳上贯穿设有进油口以及出油口；所述分隔环设置于所述外壳内部，所述分隔环内侧与所述外壳之间形成有用于连通所述进油口的第一腔室，所述分隔环外侧与所述外壳之间形成有用于连通所述出油口的第二腔室；所述驱动轮位于所述第一腔室内部；

各个所述柱塞机构均包括柱塞套、柱塞体、复位弹簧以及单向阀；各个所述柱塞机构上的所述柱塞套沿所述分隔环的圆周方向等间隔地贯穿设置于所述分隔环，所述柱塞套内壁上贯穿设有用于连通所述第一腔室的吸油口以及用于连通所述第二腔室的排油口；所述柱塞体沿所述驱动轴的径向滑动连接于所述柱塞套内部，所述复位弹簧设置于所述柱塞套，且所述复位弹簧用于迫使所述柱塞体滑动至与对应的所述驱动轮接触；所述单向阀设置于所述柱塞套内部，所述单向阀用于防止所述第二腔室内的油液回流至所述第一腔室内。

6.如权利要求5所述的多头柱塞泵，其特征在于，所述柱塞套上远离所述驱动轮的一端为敞口结构，所述敞口结构贯穿至所述外壳的外部；所述柱塞套内部形成有密封锥面，所述密封锥面位于所述吸油口与所述排油口之间；

所述单向阀包括密封体、密封盖以及拉伸弹簧；所述密封盖螺纹连接于所述敞口结构，所述密封体以及所述拉伸弹簧均设置于所述柱塞套内部，所述密封体与所述柱塞套内壁之间形成有间隙；所述拉伸弹簧位于所述密封体与所述密封盖之间，且所述拉伸弹簧用于迫使所述密封体运动至与所述密封锥面接触，从而形成密封。

7.如权利要求5所述的多头柱塞泵，其特征在于，所述柱塞体上靠近所述驱动轮的一端为半球面结构，所述驱动轮外环面设有用于适配所述半球面结构的环形槽。

8.如权利要求5所述的多头柱塞泵，其特征在于，所述柱塞套上远离所述驱动轮的一端径向向外扩张形成有扩充部。