CN110439772B - 一种变量柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变量柱塞泵，包括左端设有开口的泵壳，所述泵壳的左端开口处固定安装有端盖，所述泵壳和端盖之间形成泵腔；所述端盖内设有与泵腔连通的进油腔和出油腔；所述端盖上设有与进油腔连通的B口、以及与出油腔连通的A口；所述泵壳内安装有导向环，所述导向环内转动连接有转子；所述泵壳的右端转动连接有转轴，所述转轴与转子固定连接；所述转子内设有多个右端开口的柱塞腔；每个柱塞腔内均滑动连接有与导向环配合的柱塞组件，所述转子转动时，柱塞组件在导向环的作用下在柱塞腔内做往复运动；所述端盖上安装有用于控制柱塞组件在柱塞腔内的有效行程大小的变量组件；该变量柱塞泵不仅结构简单，而且便于加工。

Description

一种变量柱塞泵

技术领域

本发明属于柱塞泵技术领域，尤其涉及一种变量柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是液压***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、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，诸如液压机、工程机械和船舶中。现有变量柱塞泵为斜盘式和斜轴式两种，这两种变量柱塞泵的零件均非常复杂，并且零件加工难度大，装配难度大，占用空间大，不利于变量柱塞泵的使用。

现有斜盘式变量柱塞泵变量为控制斜盘角度来改变柱塞行程，从而控制变量，斜盘和与之配合的滑靴对加工精度要求很高，并且控制斜盘倾角的弹簧位于壳体内部占用空间较大；现有的斜轴式柱塞泵通过改变中心柱塞与主轴之间的角度来控制柱塞行程，从而控制变量；而斜轴式变量柱塞泵的零件加工方面本身就比斜盘式复杂，两种变量柱塞泵所用柱塞都有球头结构，加工难度较大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种结构简单、便于加工的变量柱塞泵。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变量柱塞泵，包括左端设有开口的泵壳，所述泵壳的左端开口处固定安装有端盖，所述泵壳和端盖之间形成泵腔；所述端盖内设有与泵腔连通的进油腔和出油腔；所述端盖上设有与进油腔连通的B口、以及与出油腔连通的A口；所述泵壳内在靠近左端开口位置固定安装有导向环，所述导向环内转动连接有转子；所述端盖内在转子的左端固定安装有配油盘，所述转子的左端与配油盘转动滑动连接，所述配油盘上设有与进油腔连通的吸油区、以及与出油腔连通的排油区；所述泵壳的右端转动连接有用于驱动转子转动的转轴，所述转轴与转子固定连接；所述转子内以转子的轴线为中心间隔均匀地设有多个右端开口的柱塞腔，每个柱塞腔的左端设有油孔；每个柱塞腔内均滑动连接有与导向环配合的柱塞组件，所述转子转动时，柱塞组件在导向环的作用下在柱塞腔内做往复运动；所述端盖上安装有用于控制柱塞组件在柱塞腔内的有效行程大小的变量组件。

通过上述技术方案，该变量柱塞泵工作时，首先需要将转轴与电机相连，电机通电带动转轴转动，转轴带动转子转动，转子转动时带动柱塞腔内的柱塞组件转动，柱塞组件在导向环的作用下在柱塞腔内做往复运动；在柱塞组件通过吸油区时，导向环带动柱塞组件向右运动，柱塞腔增大使变量柱塞泵吸油，当柱塞组件通过排油区时，导向环带动柱塞组件向左运动，柱塞腔减小使变量柱塞泵排油，从而完成变量柱塞泵正常的吸排油过程；当A口压力大于变量组件设定压力时，变量组件通过减小柱塞组件在柱塞腔内的有效行程从而实现变量柱塞泵的变量。

进一步的技术方案中，所述柱塞组件包括右端设有开口的柱塞筒、控制活塞、弹簧，所述转子的圆周侧面的中部在每个柱塞腔处均设有与柱塞腔连通的第一限位滑槽，所述第一限位滑槽沿柱塞腔的轴向设置；所述柱塞筒滑动连接在柱塞腔内，所述柱塞筒的右端开口处固定安装有堵头；所述柱塞筒的圆周侧面的中部设有第二限位滑槽，所述第二限位滑槽沿柱塞筒的轴向设置；所述控制活塞滑动连接在所述柱塞筒内，所述控制活塞内沿其运动方向设有滑块槽，所述控制活塞的圆周侧面的中部设有与滑块槽连通的第三限位滑槽；所述滑块槽内滑动连接有滑块本体，所述滑块本体上设有穿过第三限位滑槽、第二限位滑槽、第一限位滑槽的凸柱，所述导向环的内侧壁设有曲线槽，所述凸柱伸入曲线槽内用于在转子转动时，使得凸柱在曲线槽的作用下在第一限位滑槽内做往复运动；所述弹簧设置在柱塞筒内且位于控制活塞的左侧用于迫使所述控制活塞向右运动。

进一步的技术方案中，所述变量组件包括溢流阀，所述溢流阀固定插装在端盖内，所述柱塞筒内在控制活塞和堵头之间形成控制腔；每个柱塞筒上在靠近右端的圆周侧面上设有环形通槽，所述柱塞筒上设有用于连通环形通槽和控制腔的连通孔；所述端盖内设有用于连通A口和溢流阀的进油口的第一流道，所述端盖、配油盘、转子内设有与溢流阀的出油口连通的第二流道；所述转子内设有多个与柱塞腔一一对应的用于连通第二流道和环形通槽的第三流道。

进一步的技术方案中，所述配油盘的圆周侧壁设有第一定位槽，所述端盖内在配油盘的周围设有插接到第一定位槽内的第一定位凸块。

进一步的技术方案中，所述导向环的圆周侧壁设有第二定位槽，所述泵壳的内侧壁上在导向环的周围设有插接到第二定位槽内的第二定位块。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)零件加工难度低；

(2)安装方便；

(3)体积紧凑、节省空间。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的左视图；

图5为图3中A-A方向剖视图；

图6为图2中B-B方向剖视图；

图7为在图5的基础上变量后的剖视图；

图8为本发明转子的立体结构图；

图9为本发明转子的俯视图；

图10为本发明转子的剖视图；

图11为本发明柱塞组件的立体结构图；

图12为本发明柱塞的立体结构图；

图13为本发明控制活塞的立体结构图；

图14为本发明导向环的立体结构图；

图15为本发明泵壳的立体结构图；

图16为本发明配流盘的立体结构图；

图17为本发明端盖的立体结构图。

具体实施方式

请参阅图1-17所示，一种变量柱塞泵，包括左端设有开口的泵壳2，所述泵壳2的左端开口处固定安装有端盖1，所述泵壳2和端盖1之间形成泵腔；所述端盖1内设有与泵腔连通的进油腔101和出油腔102；所述端盖1上设有与进油腔101连通的B口103、以及与出油腔102连通的A口104；所述泵壳2内在靠近左端开口位置固定安装有导向环7，所述导向环7内转动连接有转子4；所述端盖1内在转子4的左端固定安装有配油盘50，所述转子4的左端与配油盘50转动滑动连接，所述配油盘50上设有与进油腔101连通的吸油区50a、以及与出油腔102连通的排油区50b；所述泵壳2的右端转动连接有用于驱动转子4转动的转轴10，所述转轴10与转子4固定连接；所述转子4内以转子4的轴线为中心间隔均匀地设有六个右端开口的柱塞腔4c，每个柱塞腔4c的左端设有油孔4c1；每个柱塞腔4c内均滑动连接有与导向环7配合的柱塞组件，所述转子4转动时，柱塞组件在导向环7的作用下在柱塞腔4c内做往复运动；所述端盖1上安装有用于控制柱塞组件在柱塞腔4c内的有效行程大小的变量组件。

其中，为了实现配油盘50和端盖1的固定安装，所述配油盘50的圆周侧壁设有第一定位槽50c，所述端盖1内在配油盘50的周围设有插接到第一定位槽50c内的第一定位凸块105。为了实现泵壳2和导向环7的固定安装，所述导向环7的圆周侧壁设有第二定位槽7b，所述泵壳2的内侧壁上在导向环7的周围设有插接到第二定位槽7b内的第二定位块201。

所述柱塞组件包括右端设有开口的柱塞筒5、控制活塞9、弹簧6，所述转子4的圆周侧面的中部在每个柱塞腔4c处均设有与柱塞腔4c连通的第一限位滑槽4b，所述第一限位滑槽4b沿柱塞腔4c的轴向设置；所述柱塞筒5滑动连接在柱塞腔4c内，所述柱塞筒5的右端开口处固定安装有堵头41；所述柱塞筒5的圆周侧面的中部设有第二限位滑槽5c，所述第二限位滑槽5c沿柱塞筒5的轴向设置；所述控制活塞9滑动连接在所述柱塞筒5内，所述控制活塞9内沿其运动方向设有滑块槽9c，所述控制活塞9的圆周侧面的中部设有与滑块槽9c连通的第三限位滑槽9a；所述滑块槽9c内滑动连接有滑块本体8，所述滑块本体8上设有穿过第三限位滑槽9a、第二限位滑槽5c、第一限位滑槽4b的凸柱8a，所述导向环7的内侧壁设有曲线槽7a，所述凸柱8a伸入曲线槽7a内用于在转子4转动时，使得凸柱8a在曲线槽7a的作用下在第一限位滑槽4b内做往复运动；所述弹簧6设置在柱塞筒5内且位于控制活塞9的左侧用于迫使所述控制活塞9向右运动。

所述变量组件包括溢流阀3，所述溢流阀3固定插装在端盖1内，所述柱塞筒5内在控制活塞9和堵头41之间形成控制腔5a；每个柱塞筒5上在靠近右端的圆周侧面上设有环形通槽5d，所述柱塞筒5上设有用于连通环形通槽5d和控制腔5a的连通孔5b；所述端盖1内设有用于连通A口104和溢流阀3的进油口的第一流道1c，所述端盖1、配油盘50、转子4内设有与溢流阀3的出油口连通的第二流道1b；所述转子4内设有六个与柱塞腔4c一一对应的用于连通第二流道1b和环形通槽5d的第三流道4a。

该变量柱塞泵工作时，首先需要将转轴10与电机相连，电机通电带动转轴10转动，转轴10通过花键与转子4相连接，从而转子4也随之转动，转子4转动时带动柱塞腔4c内的柱塞组件转动，滑块本体8上的凸柱8a与导向环7上的曲线槽7a配合，在柱塞筒5通过吸油区50a时，曲线槽7a带动凸柱8a向右运动，凸柱8a向右运动时通过第一限位滑槽4b的右端带动柱塞筒5向右运动，此时柱塞腔4c增大使变量柱塞泵吸油，当柱塞筒5通过排油区50b时，曲线槽7a带动凸柱8a向左运动，凸柱8a向左运动时通过第一限位滑槽4b的左端带动柱塞筒5向左运动，此时柱塞腔4c减小使变量柱塞泵排油，从而完成变量柱塞泵正常的吸排油过程。

当A口104处的压力大于溢流阀3所设定的压力时，溢流阀3打开，压力油通过第一流道1c、溢流阀3、第二流道1b、第三流道4a、环形通槽5d、连通孔5b进入到控制腔5a中，此时控制腔5a处的压力与A口104处的压力相等，压力油作用在控制活塞9上，克服弹簧6的弹力，推动控制活塞9向左运动，当控制活塞9的推力与弹簧6的弹力平衡时，控制活塞9停止运动，使第二限位滑槽5c与第三限位滑槽9a重叠产生一端空行程，当柱塞筒5通过吸油区50a时，曲线槽7a带动凸柱8a向右运动，此时凸柱8a与第二限位滑槽5c的右端相接触，进而带动柱塞筒5向右运动到最右端位置，接着当柱塞筒5通过排油区50b时，曲线槽7a带动凸柱8a向左运动，此时凸柱8a先经过第二限位滑槽5c与第三限位滑槽9a重叠产生的一段空行程，再与第三限位滑槽9a的左端相接触，再带动柱塞筒5向左运动，而此时柱塞筒5的有效行程(推动柱塞筒5运动的行程)为曲线槽7a的水平长度减去空行程的长度，从而改变了柱塞泵的排量，完成变量。本发明的技术方案，没有斜盘，没有铰接零件，减少了零件的加工难度和装配难度，并且变量弹簧6在转子4内部更加紧凑。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种变量柱塞泵，包括左端设有开口的泵壳，所述泵壳的左端开口处固定安装有端盖，所述泵壳和端盖之间形成泵腔；其特征在于，所述端盖内设有与泵腔连通的进油腔和出油腔；所述端盖上设有与进油腔连通的B口、以及与出油腔连通的A口；所述泵壳内在靠近左端开口位置固定安装有导向环，所述导向环内转动连接有转子；所述端盖内在转子的左端固定安装有配油盘，所述转子的左端与配油盘转动滑动连接，所述配油盘上设有与进油腔连通的吸油区、以及与出油腔连通的排油区；所述泵壳的右端转动连接有用于驱动转子转动的转轴，所述转轴与转子固定连接；所述转子内以转子的轴线为中心间隔均匀地设有多个右端开口的柱塞腔，每个柱塞腔的左端设有油孔；每个柱塞腔内均滑动连接有与导向环配合的柱塞组件，所述转子转动时，柱塞组件在导向环的作用下在柱塞腔内做往复运动；所述端盖上安装有用于控制柱塞组件在柱塞腔内的有效行程大小的变量组件；

所述柱塞组件包括右端设有开口的柱塞筒、控制活塞、弹簧，所述转子的圆周侧面的中部在每个柱塞腔处均设有与柱塞腔连通的第一限位滑槽，所述第一限位滑槽沿柱塞腔的轴向设置；所述柱塞筒滑动连接在柱塞腔内，所述柱塞筒的右端开口处固定安装有堵头；所述柱塞筒的圆周侧面的中部设有第二限位滑槽，所述第二限位滑槽沿柱塞筒的轴向设置；所述控制活塞滑动连接在所述柱塞筒内，所述控制活塞内沿其运动方向设有滑块槽，所述控制活塞的圆周侧面的中部设有与滑块槽连通的第三限位滑槽；所述滑块槽内滑动连接有滑块本体，所述滑块本体上设有穿过第三限位滑槽、第二限位滑槽、第一限位滑槽的凸柱，所述导向环的内侧壁设有曲线槽，所述凸柱伸入曲线槽内用于在转子转动时，使得凸柱在曲线槽的作用下在第一限位滑槽内做往复运动；所述弹簧设置在柱塞筒内且位于控制活塞的左侧用于迫使所述控制活塞向右运动；

所述变量组件包括溢流阀，所述溢流阀固定插装在端盖内，所述柱塞筒内在控制活塞和堵头之间形成控制腔；每个柱塞筒上在靠近右端的圆周侧面上设有环形通槽，所述柱塞筒上设有用于连通环形通槽和控制腔的连通孔；所述端盖内设有用于连通A口和溢流阀的进油口的第一流道，所述端盖、配油盘、转子内设有与溢流阀的出油口连通的第二流道；所述转子内设有多个与柱塞腔一一对应的用于连通第二流道和环形通槽的第三流道。

2.根据权利要求1所述的变量柱塞泵，其特征在于，所述配油盘的圆周侧壁设有第一定位槽，所述端盖内在配油盘的周围设有插接到第一定位槽内的第一定位凸块。

3.根据权利要求1所述的变量柱塞泵，其特征在于，所述导向环的圆周侧壁设有第二定位槽，所述泵壳的内侧壁上在导向环的周围设有插接到第二定位槽内的第二定位块。

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