CN1167877C - 双作用四柱塞液体压力输送泵 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种双作用四柱塞液体压力输送泵，由机械传动***和管阀配液***组成，转轴在电机驱动下进行转动，机械传动***包括转轴、两个行星齿轮系、两对柱塞缸和两对柱塞，行星齿轮分别装在转轴延伸出的系杆上的转轴上，两个内齿轮固定不转，行星齿轮分别通过转轴与推杆相连，推杆分别带动柱塞在柱塞缸中作直线往复运动；管阀配液***包括一系列管道和单向阀，两行星齿轮系的系杆的周向相位差为90°。本发明使用的液体介质可以是油液或水液，其特征是柱塞和柱塞缸可以采用陶瓷材料制成。
Description
技术领域
本发明属于液压传动技术领域。
技术背景
现有技术中的轴向和径向柱塞泵结构复杂，在高压下容易发生抱轴或挤死现象。曲柄连杆式柱塞泵在高压下容易发生曲柄“死点”卡住现象，曲柄连杆运动使柱塞在柱塞缸中运动时产生侧压力，磨损较大。
发明内容
本发明是一种双作用四柱塞液体压力输送泵，由机械传动***和管阀配液***组成，包括柱塞和柱塞缸，柱塞可在柱塞缸中作直线往复运动，转轴8在电机驱动下进行转动，机械传动***包括转轴8、装在转轴8上的齿轮9、与齿轮9啮合的齿轮1、两个行星齿轮系、两个柱塞缸和两对柱塞，行星齿轮7、12分别装在齿轮1的转轴O1延伸出的系杆上的转轴O2、O2′上，两个内齿轮2、11固定不转，行星齿轮7、12分别通过转轴O3、转轴O3′与推杆5、15相连，转轴8带动齿轮9转动，齿轮9带动齿轮1转动，齿轮1通过系杆带动行星齿轮7、12转动，行星齿轮7、12分别通过转轴O3、转轴O3′驱动推杆5、15，推杆5、15分别带动柱塞4、13在柱塞缸3、10中作直线往复运动；
管阀配液***中的管道a的一端与柱塞缸3的左腔室相通，另一端通过单向阀c1与吸液管e相联、单向阀d与压液管f相联，管道b的一端与柱塞缸3的右腔室相通，另一端通过单向阀c2与吸液管e相联、单向阀d2与压液管f相联，管道a′的一端与柱塞缸10的左腔室相通，另一端通过单向阀c4与吸液管e相联、单向阀d4与压液管d相联，管道b′的一端与柱塞缸10的右腔室相通，另一端通过单向阀c3与吸液管e相联、单向阀d3与压液管f相联；
齿轮9与齿轮1啮合带动转轴O1转动，行星齿轮7、12与内齿轮2、11的齿数比为1∶2；以左柱塞4在柱塞缸3中最左行程时刻为准，行星齿轮7所在系杆的相位为0°，两行星齿轮系的系杆的周向相位差为90°。
以左柱塞4在柱塞缸3中最左行程时刻开始，从0°到180°，左柱塞4向右进行吸液运动，单向阀c1开启，单向阀d1关闭，液体介质经由吸液口P1、单向阀c1、管a进入柱塞缸4的左柱塞腔室；右柱塞4向右进行压液运动，单向阀d2开启，单向阀c2关闭，将液体介质经管b、单向阀d2、管f、压液口P2排出柱塞缸4的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞13向左进行压液运动，单向阀d4开启，单向阀c4关闭，将液体介质经管a′、单向阀d4排出柱塞缸10的左柱塞腔室；右柱塞13向左进行吸液运动，单向阀c3开启，单向阀d3关闭，液体介质经由吸液口P1、管e、单向阀c3、管b′吸入柱塞缸10的右柱塞腔室；
从180°到360°，左柱塞4向左进行压液运动，单向阀d1开启，单向阀c1关闭，将液体介质经管a、单向阀d1、管f、压液口P2排出柱塞缸4的左柱塞腔室；右柱塞4向左进行吸液运动，单向阀c2开启，单向阀d2关闭，液体介质经由吸液口P1、单向阀c2、管b吸入柱塞缸4的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞13向右进行吸液运动，单向阀c4开启，单向阀d4关闭，液体介质经由吸液口P1、管e、单向阀c4、管a′吸入柱塞缸10的左柱塞腔室；右柱塞13向右进行压液运动，单向阀d3开启，单向阀c3关闭，将液体介质经管b′、单向阀d3、压液口P2排出柱塞缸10的右柱塞腔室；转轴8继续旋转，重复上述过程。
本发明使用的液体介质可以是油液或水液，柱塞和柱塞缸可以采用陶瓷材料制成。
附图说明
图1是本发明的结构图，图2是本发明A-A向、B-B向运动示意图。
具体实现方式
如图1所示，四组单向阀各自实现一个作用缸体的液路方向切换，单向阀c1、c2、c3、c4是液体吸入口阀，与c1、c2、c3、c4方向相反的d1、d2、d3、d4是液体压出口阀，两组行星齿轮系分别带动推杆5、15驱动柱塞4、13在活塞缸3、10中作直线往复运动，实现吸压液体的动作。
两组行星齿轮系分别由内齿轮2、与内齿轮2啮合的行星齿轮7、11、与内齿轮11啮合的行星齿轮12组成。两组行星齿轮系参数相同，行星齿轮与内齿轮的齿数比为1∶2。两个系杆共用同一转轴O1，其周向相位差为90°，行星齿轮7与12分别安装在各自系杆的转轴O2、O2′上，转轴O3、O3′分别与行星齿轮7、12固定连接，行星齿轮7、12分别带动转轴O3、O3′作直线往复运动，转轴O3、O3′分别驱动推杆5、15作直线往复运动。
如图2所示，行星齿轮7、12分别在内齿轮2、11内公转时，行星齿轮7、12的节圆上任意一点均作过内齿轮2、11中心的直线往复运动，通过行星齿轮7、12节圆上的转轴O3、O3′(转轴O3、O3′可以是销轴)分别带动推杆5、15作直线往复运动。当动力由转轴8传给转轴O1时，两行星齿轮以相同的转速、相同的方向，但相位相差90°进行公转，固定在行星齿轮上的销轴O3、O3′作水平往复运动，使得推杆5、15驱动柱塞4、13实现吸压液体，送出具有一定压力能的液体介质。
如图1所示，以左柱塞4在柱塞缸3中最左行程时刻开始，从0°到180°，左柱塞4向右进行吸液运动，单向阀c1开启，单向阀d1关闭，液体介质经由吸液口P1、单向阀c1、管a进入柱塞缸4的左柱塞腔室；右柱塞4向右进行压液运动，单向阀d2开启，单向阀c2关闭，将液体介质经管b、单向阀d2、管f、压液口P2排出柱塞缸4的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞13向左进行压液运动，单向阀d4开启，单向阀c4关闭，将液体介质经管a′、单向阀d4排出柱塞缸10的左柱塞腔室；右柱塞13向左进行吸液运动，单向阀c3开启，单向阀d3关闭，液体介质经由吸液口P1、管e、单向阀c3、管b′吸入柱塞缸10的右柱塞腔室；
从180°到360°，左柱塞4向左进行压液运动，单向阀d1开启，单向阀c1关闭，将液体介质经管a、单向阀d1、管f、压液口P2排出柱塞缸4的左柱塞腔室；右柱塞4向左进行吸液运动，单向阀c2开启，单向阀d2关闭，液体介质经由吸液口P1、单向阀c2、管b吸入柱塞缸4的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞13向右进行吸液运动，单向阀c4开启，单向阀d4关闭，液体介质经由吸液口P1、管e、单向阀c4、管a′吸入柱塞缸10的左柱塞腔室；右柱塞13向右进行压液运动，单向阀d3开启，单向阀c3关闭，将液体介质经管b′、单向阀d3、压液口P2排出柱塞缸10的右柱塞腔室；转轴8继续旋转，重复上述过程。
本发明使旋转运动转换为直线往复运动，使柱塞所受机械力及液动力始终与柱塞运动轴线一致，柱塞对缸体套6、14无侧压力及冲击。使得柱塞及缸套可以采用耐水基材料制成，如陶瓷材料。本发明的传动结构中柱塞及缸体等摩擦副不会产生摩擦力随输出压力增大而变大的现象，因此可以作为超高压输送泵使用。
Claims (4)
1、双作用四柱塞液体压力输送泵，由机械传动***和管阀配液***组成，包括柱塞和柱塞缸，柱塞在柱塞缸中作直线往复运动，转轴(8)在电机驱动下进行转动，本发明的特征是：机械传动***包括转轴(8)、装在转轴(8)上的齿轮(9)、与齿轮(9)啮合的齿轮(1)、两个行星齿轮系、两对柱塞缸和两对柱塞，行星齿轮(7)、(12)分别装在齿轮(1)的转轴(O1)延伸出的系杆上的转轴(O2)、(O2′)上，两个内齿轮(2)、(11)固定不转，行星齿轮(7)、(12)分别通过转轴(O3)、转轴(O3′)与推杆(5)、(15)相连，转轴(8)带动齿轮(9)转动，齿轮(9)带动齿轮(1)转动，齿轮(1)通过系杆带动行星齿轮(7)、(12)转动，行星齿轮(7)、(12)分别通过转轴(O3)、转轴(O3′)驱动推杆(5)、(15)，推杆(5)、(15)分别带动柱塞(4)、(13)在柱塞缸(3)、(10)中作直线往复运动；
管阀配液***中的管道(a)的一端与柱塞缸(3)的左腔室相通，另一端通过单向阀(c1)与吸液管(e)相联、单向阀(d1)与压液管(f)相联，管道(b)的一端与柱塞缸(3)的右腔室相通，另一端通过单向阀(c2)与吸液管(e)相联、单向阀(d2)与压液管(f)相联，管道(a′)的一端与柱塞缸(10)的左腔室相通，另一端通过单向阀(c4)与吸液管(e)相联、单向阀(d4)与压液管(f)相联，管道(b′)的一端与柱塞缸(10)的右腔室相通，另一端通过单向阀(c3)与吸液管(e)相联、单向阀(d3)与压液管(f)相联。
2、根据权利要求1所述的双作用四柱塞液体压力输送泵，其特征是齿轮(9)与齿轮(1)啮合带动转轴(O1)转动，行星齿轮(7)、(12)与内齿轮(2)、(11)的齿数比为1∶2；以左柱塞(4)在柱塞缸(3)中最左行程时刻为准，行星齿轮(7)所在系杆的相位为0°，两行星齿轮系的系杆的周向相位差为90。
3、根据权利要求1所述的双作用四柱塞液体压力输送泵，其特征是以左柱塞(4)在柱塞缸(3)中最左行程时刻开始，从0°到180°，左柱塞(4)向右进行吸液运动，单向阀(c1)开启，单向阀(d1)关闭，液体介质经由吸液口(P1)、单向阀(c1)、管(a)进入柱塞缸(4)的左柱塞腔室；右柱塞(4)向右进行压液运动，单向阀(d2)开启，单向阀(c2)关闭，将液体介质经管(b)、单向阀(d2)、管(f)、压液口(P2)排出柱塞缸(4)的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞(13)向左进行压液运动，单向阀(d4)开启，单向问阀(c4)关闭，将液体介质经管(a′)、单向阀(d4)排出柱塞缸(10)的左柱塞腔室；右柱塞(13)向左进行吸液运动，单向阀(c3)开启，单向阀(d3)关闭，液体介质经由吸液口(P1)、管(e)、单向阀(c3)、管(b′)吸入柱塞缸(10)的右柱塞腔室；
从180°到360°，左柱塞(4)向左进行压液运动，单向阀(d1)开启，单向阀(c1)关闭，将液体介质经管(a)、单向阀(d1)、管(f)、压液口(P2)排出柱塞缸(4)的左柱塞腔室；右柱塞(4)向左进行吸液运动，单向阀(c2)开启，单向阀(d2)关闭，液体介质经由吸液口(P1)、单向阀(c2)、管(b)吸入柱塞缸(4)的右柱塞腔室；与此同时，左柱塞(13)向右进行吸液运动，单向阀(c4)开启，单向阀(d4)关闭，液体介质经由吸液口(P1)、管(e)、单向阀(c4)、管(a′)吸入柱塞缸(10)的左柱塞腔室；右柱塞(13)向右进行压液运动，单向阀(d3)开启，单向阀(c3)关闭，将液体介质经管(b′)、单向阀(d3)、压液口(P2)排出柱塞缸(10)的右柱塞腔室；转轴(8)继续旋转，重复上述过程。
4、根据权利要求1所述的双作用四柱塞液体压力输送泵，本发明使用的液体介质是油液或水液，其特征是柱塞和柱塞缸采用陶瓷材料制成。
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