CN102588238A - 曲轴式径向双向变量柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曲轴式径向双向变量柱塞泵，包括径向柱塞泵，其泵轴从底端延伸出泵体，通过联轴器连接至分流器；从动轴断面为圆形，在径向上设有延伸块；分流器包括壳体、配油轴及固定块，配油轴通过轴承安装于壳体内，轴承可在壳体内旋转；配油轴内设有空腔，断面为圆形，其半径与联轴器的从动轴断面半径和延伸块延伸长度之和相等；在配油轴空腔的轴向上还设有固定块，固定块与配油轴固连；联轴器的从动轴穿插于配油轴的空腔内，联轴器的延伸块与配油轴的空腔内壁密封抵触，将配油轴的空腔间隔为第一副空腔及第二副空腔；分流器的壳体设第一进油口及第二进油口。利用本发明可构成简化、节能、高效和无冲击振动的液压驱动系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种径向柱塞泵，具体是一种曲轴式径向双向变量柱塞泵。
背景技术
目前，公知的世界上的液压驱动系统使用压力在30-60MPa之间，高压油泵(含轴向柱塞泵和径向柱塞泵)的排量在1000L/min以下，几乎所有的各型泵只能完成单向的供液，使用这些泵组成系统后，液压系统动作的控制只能靠各种阀的开关来完成(以下称之为阀控系统)，如此带来如下几方面的弊端：1)系统驱动效率低：高压泵耗费大量能源形成的高压能量只能单次单作用使用，随后要将这部分能量白白释放掉才能进行下一次动作，能源浪费严重，并带来如下其它方面的副作用；2)系统冲击振动强烈：在释放高压能时这部分能量通过液体冲击与之相连的所有部件如管道、阀块等，使系统各部件的寿命大为降低，故障率随之提高；3)如果使用多级阀组顺序降压或伺服比例控制虽能对液压冲击有所减缓，但是牺牲了系统动作的周期，使庞大的设备的生产率大为降低；4)高压油通过阀降压卸荷的过程中油大量发热释放一部分高压能，油温升高降低了液压油的寿命，随之要提高系统配套的散热系统的装机功率才能匹配，这又造成了进一步的能源浪费。
发明内容
本发明实施例针对上述问题，提供了一种曲轴式径向双向变量柱塞泵，其具体方案如下：
曲轴式径向双向变量柱塞泵，包括径向柱塞泵、联轴器及分流器；所述径向柱塞泵的泵轴从所述径向柱塞泵底端延伸出所述径向柱塞泵的泵体，并通过所述联轴器连接至所述分流器；且所述径向柱塞泵的泵轴作为所述联轴器的主动轴；所述联轴器的从动轴断面为圆形，且在径向上还设有延伸块；所述分流器包括壳体、配油轴及固定块，所述配油轴通过轴承安装于所述壳体内，所述轴承可在所述壳体内旋转；且所述配油轴内设有空腔，所述空腔断面为圆形，且所述空腔断面半径与所述联轴器的从动轴断面半径和所述延伸块延伸长度之和相等；在所述配油轴空腔的轴向上还设有固定块，所述固定块与所述配油轴固连；所述联轴器的从动轴穿插于所述配油轴的空腔内，且所述联轴器的延伸块与所述配油轴的空腔内壁密封抵触，并将配油轴的空腔间隔为第一副空腔及第二副空腔；所述分流器的壳体还设有分别与所述第一副空腔、第二副空腔连通的第一进油口及第二进油口。
优选的，所述第一进油口及第二进油口的进油受液压伺服系统控制。
优选的，所述联轴器的从动轴上还设有测量从动轴旋转角度的编码器，且所述编码器与所述液压伺服系统电连接。
优选的，所述径向柱塞泵的泵轴为曲轴，包括主轴颈和连杆颈，在所述曲轴的连杆颈上设有偏心轴承，所述偏心轴承的内圈与所述曲轴的连杆颈卡持；所述偏心轴承的外圈与径向柱塞泵的柱塞之间还设有滑块。
优选的，所述滑块为能与所述偏心轴承的外圈保持贴合的磁性滑块。
优选的，所述径向柱塞泵的柱塞中部设有连通柱塞两端的通孔。
应用本发明的技术方案，将传统的阀控液压系统改造或直接制造成为泵控系统，极大地提升能源利用率，如果将国内数千台大型自由锻造压机、模锻压机、挤压机等的液压系统改造完毕，仅节能这一项就将为国家年节省相当于几千万吨标准煤的能源；提升国内大型设备的生产率和能力，减少设备的维护时间和费用，创造更高的工业产值。因为本发明涉及的是大型或超大型的系统和设备，将为国家提升数百亿至数千亿的产能不在话下；提升我国设计制造大型和超大型液压系统的能力和水准，将使我国在该领域达到或超越成为世界最高水平，进一步提升装备制造业的水准，由进口变为出口；众所周知的是，大型和超大型设备的设计、制造和使用，是提高国家核心竞争力和战略储备能力的最重要标志之一。利用本发明可构成简化、节能、高效和无冲击振动的液压驱动系统。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为图1的A-A方向剖视体；
图3为图1的B-B方向剖视图。
图中各附图标记为：
1、泵轴 2、泵体
3、从动轴 4、壳体
5、配油轴 6、固定块
71、第一副空腔 72、第二副空腔
81、第一进油口 82、第二进油口
9、偏心轴承 10、滑块
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1-3所示，一径向柱塞泵，所述径向柱塞泵的泵轴1通过轴承安装于泵体2；且泵轴1从所述径向柱塞泵底端延伸出所述径向柱塞泵的泵体2，并与一联轴器的主动轴连接，作为所述联轴器的主动轴；所述联轴器的从动轴3断面为圆形，且在径向上还设有延伸块；
另设有一分流器，所述分流器包括壳体4、配油轴5及固定块6，所述配油轴5通过轴承安装于所述壳体4内，所述轴承可在所述壳体4内旋转；且所述配油轴5内设有空腔，所述空腔断面为圆形，且所述空腔断面半径与所述联轴器的从动轴3断面半径和所述延伸块延伸长度之和相等；在所述配油轴5空腔的轴向上还设有固定块6，所述固定块6与所述配油轴5固连；
所述联轴器的从动轴3穿插于所述配油轴5的空腔内，且所述联轴器的延伸块与所述配油轴5的空腔内壁密封抵触，并将配油轴5的空腔间隔为第一副空腔71及第二副空腔72；
所述分流器的壳体4还设有分别与所述第一副空腔71、第二副空腔72连通的第一进油口81及第二进油口82。
上述实施例方案中，在第一进油口81及第二进油口82内注入控制油到第一副空腔71、第二副空腔72中，通过调整第一副空腔71、第二副空腔72内的控制油含量，来改变第一副空腔71、第二副空腔72的断面面积，进而改变联轴器从动轴3与分流器配油轴5的相对位置，达到控制径向柱塞泵的流量及方向的目的。
作为上述实施例方案的改进，第一进油口81及第二进油口82的进油受液压伺服系统(未标示)控制，从而达到精确控制进油。
作为上述实施例方案的改进，所述联轴器的从动轴3上还设有测量从动轴3旋转角度的编码器(未标示)，且所述编码器与所述液压伺服系统电连接，从而可以及时测量联轴器的选择角度。
作为上述实施例方案的改进，所述径向柱塞泵的泵轴1为曲轴，包括主轴颈和连杆颈，在所述曲轴的连杆颈上设有偏心轴承9，所述偏心轴承9的内圈与所述曲轴的连杆颈卡持；所述偏心轴承9的外圈与径向柱塞泵的柱塞之间还设有滑块10。
作为上述实施例方案的改进，所述滑块10为能与所述偏心轴承9的外圈保持贴合的磁性滑块。
作为上述实施例方案的改进，所述径向柱塞泵的柱塞中部设有连通柱塞两端的通孔。
上述实施例方案的改进中，在泵体2内的曲轴上，配装有偏心轴承9，曲轴上安装有与多个柱塞配套的磁力滑块10。偏心轴承9将滑块10与曲轴分隔开且把曲轴的偏心转动位置和力量传递给滑块10，同时又将高速滑动摩擦转换成滚动摩擦。在滑块10中安装有可调整磁力装置使滑块10紧密贴合在曲轴轴承上，保证与曲轴的随动性。在曲轴旋转时磁力滑块10压迫柱塞在泵体2内做往复运动使泵体2完成吸油和排油。在柱塞中部打一细小通孔导出泵体2形成的液压油，使滑块10与柱塞球铰接部位和滑块10与曲轴轴承之间形成液压浮力，因柱塞球铰接部位和滑块10与曲轴轴承接触部位面积大于柱塞面积，在相同的液压压力下，滑块10与曲轴轴承和滑块10与柱塞球铰接部位形成液压自润滑超压油膜隔层，形成无磨损润滑，大大提高该泵各部件的使用寿命。
本发明的结构和动作方式另有特殊能力和用途。当柱塞在高位向低位运动获得输入油的过程中，如果通过联轴器动作使得柱塞接受的输入油为高压油时，高压油通过柱塞向曲轴发力做功，此时的状态与汽车发动机的工作状态类似，即系统的压力油通过加速泵的旋转做功，使驱动泵的电机此时不耗电能或减少电能消耗，从而将系统废弃并带来很多副作用的压力能利用起来，达到很高效的节能效果。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
包括径向柱塞泵、联轴器及分流器；
所述径向柱塞泵的泵轴从所述径向柱塞泵底端延伸出所述径向柱塞泵的泵体，并通过所述联轴器连接至所述分流器；且所述径向柱塞泵的泵轴作为所述联轴器的主动轴；
所述联轴器的从动轴断面为圆形，且在径向上还设有延伸块；
所述分流器包括壳体、配油轴及固定块，所述配油轴通过轴承安装于所述壳体内，所述轴承可在所述壳体内旋转；且所述配油轴内设有空腔，所述空腔断面为圆形，且所述空腔断面半径与所述联轴器的从动轴断面半径和所述延伸块延伸长度之和相等；在所述配油轴空腔的轴向上还设有固定块，所述固定块与所述配油轴固连；
所述联轴器的从动轴穿插于所述配油轴的空腔内，且所述联轴器的延伸块与所述配油轴的空腔内壁密封抵触，并将配油轴的空腔间隔为第一副空腔及第二副空腔；
所述分流器的壳体还设有分别与所述第一副空腔、第二副空腔连通的第一进油口及第二进油口。
2.如权利要求1所述的曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
所述第一进油口及第二进油口的进油受液压伺服系统控制。
3.如权利要求2所述的曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
所述联轴器的从动轴上还设有测量从动轴旋转角度的编码器，且所述编码器与所述液压伺服系统电连接。
4.如权利要求1所述的曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
所述径向柱塞泵的泵轴为曲轴，包括主轴颈和连杆颈，在所述曲轴的连杆颈上设有偏心轴承，所述偏心轴承的内圈与所述曲轴的连杆颈卡持；所述偏心轴承的外圈与径向柱塞泵的柱塞之间还设有滑块。
5.如权利要求4所述的曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
所述滑块为能与所述偏心轴承的外圈保持贴合的磁性滑块。
6.如权利要求4所述的曲轴式径向双向变量柱塞泵，其特征在于：
所述径向柱塞泵的柱塞中部设有连通柱塞两端的通孔。
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