CN103758721A - 一种轴配流式双列径向柱塞液压泵 - Google Patents

Abstract

一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，该泵中平行布置了两列柱塞组，柱塞组运动互不干涉的同时，最大限度的利用泵体内的空间；该泵由偏心轴带动五星轮进而推动柱塞运动，传动环节均为滚动摩擦，简洁可靠，该泵总的输出是所有柱塞组输出能力的总和，因此排量较大，且多缸共同工作，各个缸的输出峰谷值互相弥补，能够显著地降低总的流量波动，该泵的柱塞及其柱塞缸筒都是独立于泵体的零件，加工简单、成本低，并且具有能够快速的安装、拆卸的优点，便于组装和维修；该泵采用轴配流方式，柱塞与五星轮之间、五星轮与偏心轴之间、偏心轴与进油口、出油口之间都采取了密封措施，能力利用率高。

Description

一种轴配流式双列径向柱塞液压泵

技术领域

本发明属于径向柱塞液压泵技术领域，具体涉及一种轴配流式双列径向柱塞液压泵。

背景技术

液压泵作为液压传动系统的核心元件，既是液压系统动力的源头，同时也是产生泄露和噪声的主要环节，为了提高系统的能量利用率、减少振动，最有效的办法之一就是开发出容积效率高、流量平稳的液压泵。在各类液压泵中，径向柱塞液压泵以其磨损小、排量大、容积效率高的显著优点被广泛应用各类高压作业的液压系统中，如：压铸、注塑、锻压和石油开采等。

传统的径向柱塞泵一般采用曲柄-连杆机构，通过偏心轴带动曲柄转动来驱动柱塞在缸体内做往复运动，常见的有双缸泵、三缸泵和五缸泵等。这类泵在结构上难以实现数量较多的柱塞缸的设计，因而泵的输出流量波动较大。在实际中为了尽量减小流量波动，就需要适当增大连杆的长度，因此，此类泵通常具有较大的轴向体积。另外，由于曲柄-连杆机构的各个构件之间通过铰链连接，传动环节复杂，且存在死点位置，因此效率较低。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，具有结构紧凑、传动简单、输出流量大、流量波动小、便于维修以及容积效率高的优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，包括泵体27，在泵体27上共安装有十组柱塞组4，十组柱塞组4呈双列平行布置，每列的柱塞组4呈放射状均匀布置，每组柱塞组4包括柱塞缸压盖1、柱塞缸筒2和柱塞3，柱塞缸压盖1安装在柱塞缸筒2底部，柱塞3从柱塞缸筒2的另一端插入，在柱塞缸筒2内直线运动，螺钉穿过柱塞缸压盖1和柱塞缸筒2上的法兰旋入泵体27上的螺纹孔实现固定连接；

五星轮传动系统19也呈双列布置安装在偏心轴7的偏心部分，并分别与对应位置的柱塞组4连接，五星轮传动系统19包括五星轮15、第一滚动轴承13、第二滚动轴承17、第一五星轮端盖12、第二五星轮端盖18以及第一弹簧挡圈14、第二弹簧挡圈16和滚针24，偏心轴7设置于泵体27内，五星轮15安装在偏心轴7的偏心部分，靠第一滚动轴承13和第二滚动轴承17支撑，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18分别安装在五星轮15两侧，并用螺栓穿过五星轮15锁紧，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18内部的止口压在第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承外圈上，第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承内圈分别压在偏心轴7上安装的第一弹簧挡圈14和第二弹簧挡圈16上，五星轮15的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针24，滚针24能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上都有凸缘25，凸缘25将所有的滚针24封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18外缘的回程压边26扣住柱塞3底部的方形法兰，将柱塞3抵在滚针24上，实现滚针24与柱塞3的连接，五星轮每边的中心还分别安装有一个压力环28，压力环28抵住柱塞3底部，柱塞3的中心的油孔、压力环28中心的油孔和五星轮15上的辐射状油孔33在工作时保持连通；

偏心轴7两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒11、第三滚动轴承10、第二定位套筒9和第四滚动轴承8，偏心轴7靠第三滚动轴承10和第四滚动轴承8支承在第一泵端盖5和第二泵端盖20上，第一泵端盖5和第二泵端盖20分别安装在泵体27的两侧，第一轴端压盖6安装在第一泵端盖5上，第一轴端压盖6上的止口压住这一侧的第四滚动轴承8的外圈，另一侧的第四滚动轴承8的外圈被第二泵端盖20内部的台肩压紧，第二轴端压盖22安装在第二泵端盖20上，将偏心轴7上的轴向孔口封住。

偏心轴7的偏心部分上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽29和第一压油槽32为一组位于同一个偏心部分上，第二吸油槽37和第二压油槽34为一组位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴7的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，偏心轴上还开有第一吸油轴孔30、第一压油轴孔31、第二吸油轴孔36和第二压油轴孔35，这四个轴孔以偏心轴7的转动中心为中心均布，其分布半径为偏心轴7上最小半径的一半，且第一吸油轴孔30与第二吸油轴孔36相差180°，第一压油轴孔31与第二压油轴孔35相差180°，第一吸油轴孔30和第一压油轴孔31分别与第一吸油槽29和第一压油槽32通过径向孔连通，第二吸油轴孔36和第二压油轴孔35分别与第二吸油槽37和第二压油槽34连通；偏心轴7与第二泵端盖20配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔30和第二吸油轴孔36连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔31和第二压油轴孔35连通，通过上述环槽，使进油口21与第一吸油轴孔30和第二吸油轴孔36连通，出油口23与第一压油轴孔31和第二压油轴孔35连通。

五星轮15径向上均布地开有五个辐射状通孔33，当偏心轴7转动时，辐射状通孔33交替地与第一吸油槽29或第一压油槽32连通，辐射状通孔33还通过相对应位置的柱塞3上的通孔与柱塞腔连通，辐射状通孔33与柱塞3之间安装有压力环28，压力环28具有弹性，在柱塞3与五星轮15之间有相对运动时，仍然保持良好的密封，在平行布置的另一组五星轮传动系统19中，具有与上述相同的结构。

所述的柱塞3与五星轮15之间、五星轮15与偏心轴7之间、偏心轴7与进油口21、出油口23之间都采取了密封。

所述的柱塞组4和五星轮传动系统19也能够采用单列结构。

本发明具有以下优点：

1）结构紧凑，传动简单。该泵中平行布置了两列柱塞组4，可以十个柱塞组4同时工作，在各部分运动互不干涉的同时，最大限度的利用泵体27内的空间。该泵由偏心轴7带动五星轮15进而推动柱塞3运动，传动环节均为滚动摩擦，摩擦力小，简洁可靠。

2）输出流量大，流量波动小。该泵柱塞腔直径较大，且柱塞组4共有十组，总的输出是所有柱塞组4输出能力的总和，因此排量较大，且多缸共同工作，各个缸的输出峰谷值互相弥补，能够显著地降低总的流量波动。

3）便于维修。该泵的柱塞3及其柱塞缸筒2都是独立于泵体27的零件，通过螺钉安装在泵体27上，加工简单、成本低，并且具有能够快速的安装、拆卸的优点，便于组装和维修。

4）容积效率高。该泵采用轴配流方式，柱塞3与五星轮15之间、五星轮15与偏心轴7之间、偏心轴7与进油口21、出油口23之间都采取了密封措施，密封性良好，容积效率高，能力利用率高。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图。

图2为本发明图1的A-A截面的剖视图。

图3为本发明图1的B-B截面的剖视图。

图4为本发明图1的C-C截面的剖视图。

图5为本发明图1的D-D截面的剖视图。

图6为本发明图2中偏心轴转过90°后的视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

参照图1和图2，一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，包括泵体27，在泵体27上共安装有十组柱塞组4，十组柱塞组4呈双列平行布置，每列的柱塞组4呈放射状均匀布置，每组柱塞组4包括柱塞缸压盖1、柱塞缸筒2和柱塞3，柱塞缸压盖1安装在柱塞缸筒2底部，柱塞3从柱塞缸筒2的另一端插入，在柱塞缸筒2内直线运动，螺钉穿过柱塞缸压盖1和柱塞缸筒2上的法兰旋入泵体27上的螺纹孔实现固定连接；

五星轮传动系统19也呈双列布置安装在偏心轴7的偏心部分，并分别与对应位置的柱塞组4连接，五星轮传动系统19包括五星轮15、第一滚动轴承13、第二滚动轴承17、第一五星轮端盖12、第二五星轮端盖18以及第一弹簧挡圈14、第二弹簧挡圈16和滚针24，偏心轴7设置于泵体27内，五星轮15安装在偏心轴7的偏心部分，靠第一滚动轴承13和第二滚动轴承17支撑，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18分别安装在五星轮15两侧，并用螺栓穿过五星轮15锁紧，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18内部的止口压在第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承外圈上，第一滚动轴承13和第二滚动轴承17的轴承内圈分别压在偏心轴7上安装的第一弹簧挡圈14和第二弹簧挡圈16上，五星轮15的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针24，滚针24能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上都有凸缘25，凸缘25将所有的滚针24封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18外缘的回程压边26扣住柱塞3底部的方形法兰，将柱塞3抵在滚针24上，实现滚针24与柱塞3的连接，五星轮每边的中心还分别安装有一个压力环28，压力环28抵住柱塞3底部，柱塞3的中心的油孔、压力环28中心的油孔和五星轮15上的辐射状油孔33在工作时保持连通；

偏心轴7两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒11、第三滚动轴承10、第二定位套筒9和第四滚动轴承8，偏心轴7靠第三滚动轴承10和第四滚动轴承8支承在第一泵端盖5和第二泵端盖20上，第一泵端盖5和第二泵端盖20分别安装在泵体27的两侧，第一轴端压盖6安装在第一泵端盖5上，第一轴端压盖6上的止口压住这一侧的第四滚动轴承8的外圈，另一侧的第四滚动轴承8的外圈被第二泵端盖20内部的台肩压紧，第二轴端压盖22安装在第二泵端盖20上，将偏心轴7上的轴向孔口封住。

参照图1、图2和图3，偏心轴7的偏心部分上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽29和第一压油槽32为一组位于同一个偏心部分上，第二吸油槽37和第二压油槽34为一组位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴7的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，偏心轴上还开有第一吸油轴孔30、第一压油轴孔31、第二吸油轴孔36和第二压油轴孔35，这四个轴孔以偏心轴7的转动中心为中心均布，其分布半径约为偏心轴7上最小半径的一半，且第一吸油轴孔30与第二吸油轴孔36相差180°，第一压油轴孔31与第二压油轴孔35相差180°，第一吸油轴孔30和第一压油轴孔31分别与第一吸油槽29和第一压油槽32通过径向孔连通，第二吸油轴孔36和第二压油轴孔35分别与第二吸油槽37和第二压油槽34连通；参照图1、图4、图5，偏心轴7与第二泵端盖20配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔30和第二吸油轴孔36连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔31和第二压油轴孔35连通，通过上述环槽，使进油口21与第一吸油轴孔30和第二吸油轴孔36连通，出油口23与第一压油轴孔31和第二压油轴孔35连通。

参照图1,五星轮15径向上均布地开有五个辐射状通孔33，当偏心轴7转动时，辐射状通孔33交替地与第一吸油槽29或第一压油槽32连通，辐射状通孔33还通过相对应位置的柱塞3上的通孔与柱塞腔连通，辐射状通孔33与柱塞3之间安装有压力环28，压力环28具有弹性，在柱塞3与五星轮15之间有相对运动时，仍然保持良好的密封。在平行布置的另一组五星轮传动系统19中，具有与上述相同的结构。

所述的柱塞3与五星轮15之间、五星轮15与偏心轴7之间、偏心轴7与进油口21、出油口23之间都采取了密封。

所述的柱塞组4和五星轮传动系统19也能够采用单列结构。

本发明的工作原理为：

原动机带动偏心轴7转动，偏心部分通过第一滚动轴承13、第二滚动轴承17将动力传递给五星轮15，使五星轮15绕转动中心转动，由于与五星轮联结的柱塞3不转动，且柱塞3底面与五星轮15的各边贴紧，因此五星轮15不发生自转，五星轮15的运动带动柱塞3在各自的腔内作直线往复运动，柱塞3与五星轮15接触的平面间存在相对滑动，通过所安装的滚针24的滚动降低摩擦阻力，五星轮15推动柱塞3压入柱塞腔时，推力由滚针24传递，五星轮15带动柱塞3回程时，回程力由五星轮15上安装的第一五星轮端盖12和第二五星轮端盖18上的回程压边26施予。

参照图2，偏心轴7按图中所示方向转动时，此时刻，处于图中左侧的各个柱塞3被压入柱塞腔，柱塞腔容积减小，各腔中的油液经第一压油槽32进入第一压油轴孔31，进而从出油口23排出。处于图中右侧的各个柱塞3被从柱塞腔拉出，柱塞腔容积增大，各腔接通第一吸油槽29，通过第一吸油轴孔30从进油口21吸入油液。当偏心轴7转过一定角度之后，柱塞腔的吸油或者压油状态也随之变化，且与偏心轴7的转动匹配，图6所示为偏心轴7相对于图1中的状态，转过90°时各个柱塞3的状态；在平行布置的另一组结构中，其工作原理相同。十个柱塞3同时工作，就能连续不断的从油箱中吸入液压油，然后从出油口排出，供给液压系统。

Claims (5)

1.一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，包括泵体（27），其特征在于：在泵体（27）上共安装有十组柱塞组（4），十组柱塞组（4）呈双列平行布置，每列的柱塞组（4）呈放射状均匀布置，每组柱塞组（4）包括柱塞缸压盖（1）、柱塞缸筒（2）和柱塞（3），柱塞缸压盖（1）安装在柱塞缸筒（2）底部，柱塞（3）从柱塞缸筒（2）的另一端插入，在柱塞缸筒（2）内直线运动，螺钉穿过柱塞缸压盖（1）和柱塞缸筒（2）上的法兰旋入泵体（27）上的螺纹孔实现固定连接；

五星轮传动系统（19）也呈双列布置安装在偏心轴（7）的偏心部分，并分别与对应位置的柱塞组（4）连接，五星轮传动系统（19）包括五星轮（15）、第一滚动轴承（13）、第二滚动轴承（17）、第一五星轮端盖（12）、第二五星轮端盖（18）以及第一弹簧挡圈（14）、第二弹簧挡圈（16）和滚针（24），偏心轴（7）设置于泵体（27）内，五星轮（15）安装在偏心轴（7）的偏心部分，靠第一滚动轴承（13）和第二滚动轴承（17）支撑，第一五星轮端盖（12）和第二五星轮端盖（18）分别安装在五星轮（15）两侧，并用螺栓穿过五星轮（15）锁紧，第一五星轮端盖（12）和第二五星轮端盖（18）内部的止口压在第一滚动轴承（13）和第二滚动轴承（17）的轴承外圈上，第一滚动轴承（13）和第二滚动轴承（17）的轴承内圈分别压在偏心轴（7）上安装的第一弹簧挡圈（14）和第二弹簧挡圈（16）上，五星轮（15）的每边上都开有两个以上的轴向圆弧槽，每个圆弧槽内都安装有滚针（24），滚针（24）能够在圆弧槽内自由滚动，第一五星轮端盖（12）和第二五星轮端盖（18）上都有凸缘（25），凸缘（25）将所有的滚针（24）封在各自的圆弧槽内，第一五星轮端盖（12）和第二五星轮端盖（18）外缘的回程压边（26）扣住柱塞（3）底部的方形法兰，将柱塞（3）抵在滚针（24）上，实现滚针（24）与柱塞（3）的连接，五星轮每边的中心还分别安装有一个压力环（28），压力环（28）抵住柱塞（3）底部，柱塞（3）的中心的油孔、压力环（28）中心的油孔和五星轮（15）上的辐射状油孔（33）在工作时保持连通；

偏心轴（7）两端的轴段上都依次安装有第一定位套筒（11）、第三滚动轴承（10）、第二定位套筒（9）和第四滚动轴承（8），偏心轴（7）靠第三滚动轴承（10）和第四滚动轴承（8）支承在第一泵端盖（5）和第二泵端盖（20）上，第一泵端盖（5）和第二泵端盖（20）分别安装在泵体（27）的两侧，第一轴端压盖（6）安装在第一泵端盖（5）上，第一轴端压盖（6）上的止口压住这一侧的第四滚动轴承（8）的外圈，另一侧的第四滚动轴承（8）的外圈被第二泵端盖（20）内部的台肩压紧，第二轴端压盖（22）安装在第二泵端盖（20）上，将偏心轴（7）上的轴向孔口封住。

2.根据权利要求1所述的一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，其特征在于：偏心轴（7）的偏心部分上都对称地开有两个圆弧槽，其中第一吸油槽（29）和第一压油槽（32）为一组位于同一个偏心部分上，第二吸油槽（37）和第二压油槽（34）为一组位于另一个偏心部分上，每组圆弧槽都关于偏心轴（7）的对称轴面对称，且两组圆弧槽之间相差180°，偏心轴上还开有第一吸油轴孔（30）、第一压油轴孔（31）、第二吸油轴孔（36）和第二压油轴孔（35），这四个轴孔以偏心轴（7）的转动中心为中心均布，其分布半径为偏心轴（7）上最小半径的一半，且第一吸油轴孔（30）与第二吸油轴孔（36）相差180°，第一压油轴孔（31）与第二压油轴孔（35）相差180°，第一吸油轴孔（30）和第一压油轴孔（31）分别与第一吸油槽（29）和第一压油槽（32）通过径向孔连通，第二吸油轴孔（36）和第二压油轴孔（35）分别与第二吸油槽（37）和第二压油槽（34）连通；偏心轴（7）与第二泵端盖（20）配合的一端，其靠近轴端的部分平行地设有两个环槽，两个环槽之间及两侧的轴段上都安装有密封圈，其中一个环槽通过径向通孔与第一吸油轴孔（30）和第二吸油轴孔（36）连通，另一个环槽通过径向通孔与第一压油轴孔（31）和第二压油轴孔（35）连通，通过上述环槽，使进油口（21）与第一吸油轴孔（30）和第二吸油轴孔（36）连通，出油口（23）与第一压油轴孔（31）和第二压油轴孔（35）连通。

3.根据权利要求1所述的一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，其特征在于：五星轮（15）径向上均布地开有五个辐射状通孔（33），当偏心轴（7）转动时，辐射状通孔（33）交替地与第一吸油槽（29）或第一压油槽（32）连通，辐射状通孔（33）还通过相对应位置的柱塞（3）上的通孔与柱塞腔连通，辐射状通孔（33）与柱塞（3）之间安装有压力环（28），压力环（28）具有弹性，在柱塞（3）与五星轮（15）之间有相对运动时，仍然保持良好的密封，在平行布置的另一组五星轮传动系统（19）中，具有与上述相同的结构。

4.根据权利要求1所述的一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞（3）与五星轮（15）之间、五星轮（15）与偏心轴（7）之间、偏心轴（7）与进油口（21）、出油口（23）之间都采取了密封。

5.根据权利要求1所述的一种轴配流式双列径向柱塞液压泵，其特征在于：所述的柱塞组（4）和五星轮传动系统（19）也能够采用单列结构。

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