CN104847612A - 一种星型液压泵 - Google Patents

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

一种星型液压泵

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，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 $L=\sqrt{(R^2-e^2{\sin }^2\mathrm{\α})}-e\cos \mathrm{\α}=46\mathrm{mm}.$

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。