CN104454419A - 一种星型液压泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种星型液压泵,液压泵包括一个泵体和至少六个缸体,缸体均匀分布在泵体的周围,泵体的顶面上设置有端盖,端盖上设置有限位卡盘,泵体的内部设置有内腔体,内腔体上设置有偏心轮,偏心轮固定连接在动力轴上;泵体的侧面上设置有出油口和进油口,出油口与进油口之间设置有溢流阀,缸体上设置有组合单向阀;缸体的内部设置有进油管、出油管和腔壁固定架,腔壁固定架内设置有活塞腔、柱塞和助推弹簧,活塞腔与进油管、出油管相连通,柱塞通过助推弹簧连接在活塞腔内。本发明结构简单,实用性强,不仅使液压泵吸油更充分,而且大大减少了油压的波动,使油压维持在一个高压范围内,减少了对管路设备的冲击,延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及液压***领域,尤其涉及一种星型液压泵。
背景技术
液压泵是液压***的动力元件,其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,向整个液压***提供动力。如今,随着工业的快速发展,液压泵的作用也越来越重要,广泛用于船舶、航空、矿山、冶金、压铸、锻造、机床等各类机械中,是现代工业的“心脏”。现有的一些液压泵,比如齿轮泵、叶片泵等存在一些缺点和不足,齿轮泵的容积效率低、工作压力低、冲击大、流量脉动大和寿命短等缺点,使其不能被广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足,提供一种星型液压泵的技术方案,使其能够很好的克服普通液压泵的不足,具有可靠性高、重量轻和单位功率提升潜力大的优点。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种星型液压泵,其特征在于:液压泵包括一个泵体和至少六个缸体,缸体均匀分布在泵体的周围,泵体的顶面上设置有端盖,端盖上设置有限位卡盘,限位卡盘与端盖上均设置有固定孔,通过螺钉穿过固定孔实现限位卡盘与端盖、端盖与泵体的固定连接,泵体的内部设置有内腔体,内腔体上设置有偏心轮,偏心轮固定连接在动力轴上,动力轴通过限位卡盘进行限位;泵体的侧面上设置有出油口和进油口,出油口、进油口与缸***于同一平面,出油口与进油口之间设置有溢流阀,溢流阀包括溢流阀芯、溢流弹簧和阀盖,溢流阀芯通过溢流弹簧固定连接在阀盖上,缸体上设置有组合单向阀,组合单向阀包括调节螺钉、限位弹簧、第一钢珠和第二钢珠,限位弹簧位于第一钢珠和第二钢珠之间,调节螺钉通过压力弹簧连接第一钢珠;缸体的内部设置有进油管、出油管和腔壁固定架,腔壁固定架内设置有活塞腔、柱塞和助推弹簧,柱塞与活塞腔相匹配,活塞腔与进油管、出油管相连通,柱塞通过助推弹簧连接在活塞腔内,活塞腔内设置有限位板,柱塞的一端设置有限位孔,柱塞的另一端端部与偏心轮的侧面相接触,助推弹簧的一端固定连接在限位板上,助推弹簧的另一端限位在限位孔内,限位孔与助推弹簧相匹配;泵体的底面上设置有安装盘,安装盘上设置有连接块,连接块上设置有安装孔,连接块位于相邻两个缸体之间;星型液压泵六个缸体依次间隔1/6周期达到压力波峰,汇集后使总压力相对稳定,能够很好地减小油压的冲击,单向阀用于液压***中防止油反向流动,通过组合设计,将缸体连接的进出油口的两个单向阀设计为组合单向阀,不仅减少了零件个数,而且提高了液压泵***的可靠性,通过3D打印技术将偏心轮与动力轴设计为一个整体,消除了偏心轮与转轴的配合间隙,使液压泵运转时噪声更小、更平稳,同时将复杂交错的泵体管路集成于泵体本身,有效利用了泵体的空间,节省了材料,减少外在管路的布置,也使得液压泵机构紧凑,大大减小了液体在泵体内泄露的体积,提高了其容积效率,在出油管和进油管之间添加了内嵌式过压保护的溢流阀,当出油管的压力超过额定压力时,部分液压油会从溢流阀留回进油管,从而实现了液压油压力的稳定。
进一步,缸体的表面上设置有散热翅片,由于液压泵在工作时,液压油的温度较高,散热翅片不仅提高了散热效果,而且增加了缸体的强度。
进一步,偏心轮上设置有扇形槽,扇形槽不仅可以减少原材料的使用,而且可以有效地提高偏心轮整体的强度,受力均衡,延长使用寿命。
进一步,第一钢珠的直径大于第二钢珠的直径,可以使组合单向阀有效控制进油管和出油管之间液压油的平稳输送,提高了液压泵***的可靠性。
进一步,柱塞的端部呈圆弧状,圆弧状的设计有效减小了柱塞与偏心轮之间的接触面积,进而降低了柱塞与偏心轮之间的摩擦力。
进一步,液压泵的材料为工程结构钢,其含碳量通常小于0.25%,比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比,有较好的冷热加工成型性、焊接性,有较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性,以及较好的抗腐蚀能力,具有较高的强度,能够承受高压的冲击,其综合性能相对较好。
本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:
1、能实现高油压输出,借助活塞腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的,六个缸体同时工作,六个压油口和六个吸油口分别汇成两条管路,实现液压泵的高压油的输出,原动机的机械能经液压泵直接转化为输送液体的压力能;
2、减小了冲击,液压冲击的出现可能对液压***造成较大的损伤,在高压、高速及大流量的***中其后果更严重,而星型液压泵六个缸体依次间隔1/6周期到达压力波峰,汇集后使总压力相对平稳,能够很好地控制流量和流速来减小油压的冲击;
3、提高了容积效率,星型液压泵的结构紧凑,减小液体在泵体内泄露的体积,提高了其容积效率;
4、减小损耗,提高整体效率,由于星型液压泵的容积效率高,而且采用了星型排布的六缸柱塞泵方式,相当于六个泵同时工作,大大提高了机械效率;
5、具有过压保护,进油管和出油管之间添加的内嵌式溢流阀在***正常工作时阀门关闭,当***压力超过调定压力时,部分液压油会从溢流阀流回进油管,从而实现了液压油压力的稳定。
本发明结构简单,实用性强,不仅使液压泵吸油更充分,而且大大减少了油压的波动,使油压维持在一个高压范围内,减少了对管路设备的冲击,延长了使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明:
图1为本发明一种星型液压泵的效果图;
图2为本发明的内部结构示意图;
图3为本发明中缸体的剖视图;
图4为本发明中溢流阀的剖视图。
图中:1-缸体;2-组合单向阀;3-出油口;4-溢流阀;5-进油口;6-动力轴;7-端盖;8-限位卡盘;9-固定孔;10-散热翅片;11-调节螺钉;12-活塞腔;13-偏心轮;14-内腔体;15-溢流阀芯;16-安装盘;17-安装孔;18-助推弹簧;19-限位板;20-柱塞;21-限位孔;22-进油管;23-出油管;24-限位弹簧;25-第一钢珠;26-第二钢珠;27-连接块;28-溢流弹簧;29-泵体;30-扇形槽;31-压力弹簧;32-阀盖;33-腔壁固定架。
具体实施方式
如图1至图4所示,为本发明一种星型液压泵,液压泵包括一个泵体29和至少六个缸体1,缸体1均匀分布在泵体29的周围,泵体29的顶面上设置有端盖7,端盖7上设置有限位卡盘8,限位卡盘8与端盖7上均设置有固定孔9,通过螺钉穿过固定孔9实现限位卡盘8与端盖7、端盖7与泵体29的固定连接,泵体29的内部设置有内腔体14,内腔体14上设置有偏心轮13,可以使液压泵在工作时,六个缸体1能够保证总流量的稳定,并且使柱塞20在吸油到排油状态转换时避免油压冲击,偏心轮13上设置有扇形槽30,扇形槽30不仅可以减少原材料的使用,而且可以有效地提高偏心轮13整体的强度,受力均衡,延长使用寿命,偏心轮13固定连接在动力轴6上,动力轴6通过限位卡盘8进行限位;缸体1的表面上设置有散热翅片10,由于液压泵在工作时,液压油的温度较高,散热翅片10不仅提高了散热效果,而且增加了缸体1的强度,泵体29的侧面上设置有出油口3和进油口5,出油口3、进油口5与缸体1位于同一平面,出油口3与进油口5之间设置有溢流阀4,溢流阀4包括溢流阀芯15、溢流弹簧28和阀盖32,溢流阀芯15通过溢流弹簧28固定连接在阀盖32上,缸体1上设置有组合单向阀2,组合单向阀2包括调节螺钉11、限位弹簧24、第一钢珠25和第二钢珠26,限位弹簧24位于第一钢珠25和第二钢珠26之间,调节螺钉11通过压力弹簧31连接第一钢珠25,第一钢珠25的直径大于第二钢珠26的直径,可以使组合单向阀2有效控制进油管22和出油管23之间液压油的平稳输送,提高了液压泵***的可靠性;缸体1的内部设置有进油管22、出油管23和腔壁固定架33,腔壁固定架33内设置有活塞腔12、柱塞20和助推弹簧18,柱塞20与活塞腔12相匹配,活塞腔12与进油管22、出油管23相连通,柱塞20通过助推弹簧18连接在活塞腔12内,活塞腔12内设置有限位板19,柱塞20的一端设置有限位孔21,限位孔21与助推弹簧18相匹配,柱塞20的另一端端部与偏心轮13的侧面相接触,柱塞20的端部呈圆弧状,圆弧状的设计有效减小了柱塞20与偏心轮13之间的接触面积,进而降低了柱塞20与偏心轮13之间的摩擦力,助推弹簧18的一端固定连接在限位板19上,助推弹簧18的另一端限位在限位孔21内;泵体29的底面上设置有安装盘16,安装盘16上设置有连接块27,连接块27上设置有安装孔17,连接块27位于相邻两个缸体1之间,液压泵的材料为工程结构钢,其含碳量通常小于0.25%,比普通碳素结构钢有较高的屈服强度和屈强比,有较好的冷热加工成型性、焊接性,有较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性,以及较好的抗腐蚀能力,具有较高的强度,能够承受高压的冲击,其综合性能相对较好;星型液压泵六个缸体1依次间隔1/6周期达到压力波峰,汇集后使总压力相对稳定,能够很好地减小油压的冲击,单向阀用于液压***中防止油反向流动,通过组合设计,将缸体1连接的进出油口3的两个单向阀设计为组合单向阀2,不仅减少了零件个数,而且提高了液压泵***的可靠性,通过3D打印技术将偏心轮13与动力轴6设计为一个整体,消除了偏心轮13与转轴的配合间隙,使液压泵运转时噪声更小、更平稳,同时将复杂交错的泵体29管路集成于泵体29本身,有效利用了泵体29的空间,节省了材料,减少外在管路的布置,也使得液压泵机构紧凑,大大减小了液体在泵体29内泄露的体积,提高了其容积效率,在出油管23和进油管22之间添加了内嵌式过压保护的溢流阀4,当出油管23的压力超过额定压力时,部分液压油会从溢流阀4留回进油管22,从而实现了液压油压力的稳定。
星型液压泵的柱塞依靠偏心轮的转动实现往复运动,利用活塞腔的容积发生变化来实现吸油、压油过程,当柱塞往里推时,活塞腔内压力降低,出口阀关闭,低于进口压力时,进口阀打开,液体进入;柱塞外推时,活塞腔内压力升高,进口阀关闭,高于出口压力时,出口阀打开,液体排出。当动力轴旋转时,通过偏心轮将柱塞从缸体中往外推,完成吸排油过程。利用星型布置,使六个缸体能同时工作,依次吸油排油,并使液压泵在具有流量大的同时也能够做到压力稳定。
本发明的主要设计参数:
偏心轮半径R=60mm,偏心距e=14mm,柱塞的推程为L,
R2=(Lsinɑ)2+(e+Lcosɑ)2
=L2sin2ɑ+e2+2eLcosɑ+L2cos2ɑ
=(L+ecosɑ)2+e2sin2ɑ
则可以推出
经济性能分析:
该星型液压泵运用了简单的柱塞泵的原理,再加结构的创新设计,在零件设计中多采用市场上的标准件,对于加工成本和工厂的加工条件要求相对不高,而且该液压泵克服了普通液压泵存在的一些冲击大,流量小等特点,因此更有市场价值。
以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种星型液压泵,其特征在于:包括一个泵体、至少六个缸体和动力轴,所述缸体均匀分布在所述泵体的周围,所述缸体呈圆柱体形且所述所有缸体的轴线在同一平面上,所述泵体的内腔中设有偏心轮,所述偏心轮设在所述动力轴上,所述动力轴的一端穿出所述泵体,所述限位卡盘设在所述动力轴的一端,所述泵体上设有出油孔和进油孔,所述出油孔和进油孔之间设有溢流阀,所述缸体的内部设有进油管、出油管和腔壁固定架,所述腔壁固定架内设置有活塞腔、柱塞和助推弹簧,所述柱塞与所述活塞腔相匹配,所述活塞腔与所述进油管、所述出油管相连通,所述柱塞通过所述助推弹簧连接在所述活塞腔内,所述活塞腔内设置有限位板,所述柱塞的一端设置有与所述助推弹簧相匹配的限位孔,所述柱塞的另一端端部与所述偏心轮的侧面相接触,所述助推弹簧的一端固定连接在所述限位板上,所述助推弹簧的另一端限位在所述限位孔内。
2.根据权利要求1所述的星型液压泵,其特征在于:所述缸体上设有组合单向阀,所述组合单向阀包括调节螺钉、限位弹簧、第一钢珠和第二钢珠,所述限位弹簧位于所述第一钢珠和所述第二钢珠之间,所述调节螺钉通过压力弹簧连接所述第一钢珠。
3.根据权利要求2所述的星型液压泵,其特征在于:还包括端盖和限位卡盘,所述端盖设在所述泵体的,所述端盖与所述泵体相连且设在泵体的一侧,以盖合泵体,所述限位卡盘设在所述端盖的一侧,所述端盖和限位卡盘上均设有通孔。
4.根据权利要求3所述的星型液压泵,其特征在于:所述泵体的底面上设置有安装盘,所述安装盘上设置有连接块,所述连接块上设置有安装孔,所述连接块位于相邻两个所述缸体之间 。
5.根据权利要求4所述的星型液压泵,其特征在于:所述溢流阀包括溢流阀芯、溢流弹簧和阀盖,所述溢流阀芯通过所述溢流弹簧固定连接在所述阀盖上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种星型液压泵,其特征在于:所述缸 体的表面上设置有散热翅片。
7.根据权利要求6所述的一种星型液压泵,其特征在于:所述偏心轮上设置有扇形槽。
8.根据权利要求2-5中任一项所述的一种星型液压泵,其特征在于:所述第一钢珠的直径大于所述第二钢珠的直径。
9.根据权利要求1所述的一种星型液压泵,其特征在于:所述柱塞的端部呈圆弧状。
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