一种柱塞泵

文档序号:1918349 发布日期:2021-12-03 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种柱塞泵 (Plunger pump ) 是由 王丽娜 程建军 刘欣 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种柱塞泵,包括泵体,所述泵体内设有泵腔,所述泵腔内转动连接有转子,所述转子内设有安装槽,所述泵体的左端固定设有泵盖,所述泵盖内设有槽孔;所述安装槽的左端开口处固定设有导向盘,所述安装槽设有中间轴,所述中间轴的左端设有动力轴;所述槽孔固定设有斜盘,所述中间轴的左端套接有回程盘,所述回程盘内设有滑靴;所述安装槽内设有缸体块组件,所述导向盘设有柱塞,每个柱塞的左端均球铰接在对应的滑靴内;所述泵盖的外侧设有进油口和出油口,所述泵体内设有阀控组件;该柱塞泵不仅结构简单,而且能够实现空载启动,减小对回路的冲击。(The invention discloses a plunger pump, which comprises a pump body, wherein a pump cavity is arranged in the pump body, a rotor is rotationally connected in the pump cavity, an installation groove is formed in the rotor, a pump cover is fixedly arranged at the left end of the pump body, and a slotted hole is formed in the pump cover; a guide disc is fixedly arranged at an opening at the left end of the mounting groove, an intermediate shaft is arranged in the mounting groove, and a power shaft is arranged at the left end of the intermediate shaft; the slotted hole is fixedly provided with a swash plate, the left end of the intermediate shaft is sleeved with a return plate, and a sliding shoe is arranged in the return plate; a cylinder block assembly is arranged in the mounting groove, the guide disc is provided with plungers, and the left end of each plunger is hinged in the corresponding sliding shoe in a spherical manner; an oil inlet and an oil outlet are formed in the outer side of the pump cover, and a valve control assembly is arranged in the pump body; the plunger pump is simple in structure, can be started in a no-load mode, and reduces impact on a loop.)

一种柱塞泵

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域,尤其涉及一种柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置,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、压油等功能。由于柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、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,诸如石油机械、液压机、工程机械和船舶中。

现有柱塞泵在使用时一般会出现以下问题:

1、现有技术中由于柱塞泵的活塞和转子配合,所以在柱塞泵开启工作时柱塞腔将会被压缩,使得柱塞泵启动时带载,高压启动,这种启动方式会对柱塞泵和液压回路造成很大的冲击;

2、在柱塞泵启动时,由于柱塞和转子之间没有均匀的油层,使得柱塞和转子之间会产生较大摩擦,会缩短柱塞泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱塞泵,其不仅结构简单,而且能够实现空载启动,减小对回路的冲击。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种柱塞泵,包括泵体,所述泵体内设有左端开口的泵腔,所述泵腔内转动连接有转子,所述转子内设有左端开口的安装槽;所述泵体的左端固定设有泵盖,所述泵盖内设有与泵腔连通的槽孔;所述安装槽的左端开口处固定设有导向盘,所述安装槽的右端中心位置设有向左延伸且穿过导向盘伸入槽孔内的中间轴,所述中间轴的左端向左延伸设有伸出泵盖的动力轴;所述槽孔的左端固定设有套接在动力轴外侧的斜盘,所述中间轴的左端套接有与斜盘平行的回程盘,所述回程盘内沿其周向间隔设有多个与斜盘滑动连接的滑靴;所述安装槽内沿中间轴的周向间隔设有多个与滑靴一一对应的缸体块组件,所述导向盘内沿周向间隔设有多个与缸体块组件一一对应的柱塞,每个柱塞均沿左右方向滑动,每个柱塞的左端均球铰接在对应的滑靴内;所述泵盖的外侧设有进油口和出油口,所述泵体内在转子的右端设有与缸体块组件连接的阀控组件,在转子转速不大于设定值时,阀控组件控制缸体块组件分开与柱塞之间形成润滑间隙,在转子转速大于设定值时,阀控组件控制缸体块组件闭合与柱塞滑动配合,且缸体块组件内在柱塞的右端和安装槽的右端之间形成液压腔室,所述进油口通过进油单向阀与液压腔室连通,所述出油口通过出油单向阀与液压腔室连通。

进一步的,所述缸体块组件包括两个截面呈扇形的缸体滑块,两个缸体滑块正对的侧面上均设有半圆形阀孔,所述柱塞位于位于两个半圆形阀孔内,在缸体块组件闭合时,两个半圆形阀孔拼合形成供柱塞伸入的圆形阀孔;两个缸体滑块之间设有近心弹簧和远心弹簧,所述近心弹簧和远心弹簧用于迫使两个缸体滑块分开。

进一步的,所述阀控组件包括圆板,所述泵体内在泵腔的右端中心设有第一滑槽,所述圆板沿左右方向滑动连接在第一滑槽内,所述圆板的左端面沿周向设有多个向左延伸伸入安装槽内且位于两个缸体块组件之间的斜面滑块,在斜面滑块向左运动时,斜面滑块控制缸体组件内的两个缸体滑块相向运动闭合,在斜面滑块向右运动时,斜面滑块控制缸体组件内的两个缸体滑块背向运动分开;所述泵体内在第一滑槽的右端设有与第一滑槽同轴的第二滑槽;所述圆板的右端设有向右延伸伸入第二滑槽内的环形凸板;所述转子的右端中心设有穿过圆板且伸入环形凸板内的凸轴,所述环形凸板内转动连接有与凸轴的右端固定连接的转块;所述转块内设有离心驱动组件和离心定位组件,在转块转速不大于设定值时,圆板处于第一滑槽的右端位置,在转块转速大于设定值时,离心驱动组件控制环形凸板带动圆板沿第一滑槽向左运动,且在圆板运动至左端位置时,离心定位组件将环形凸板定位;当转块转速降至不大于设定值时,离心定位组件控制环形凸板解锁。

进一步的,所述离心驱动组件包括两个第一滑块,所述转块的右端对称设有两个第一径向槽,两个第一滑块分别滑动连接在两个第一径向槽内,每个第一径向槽的远心端均设有设有迫使第一滑块向靠近转块轴心方向运动的第一弹簧,所述转块的右端固定设有挡盖;所述泵体内在第二滑槽的右端面设有竖直滑槽,所述竖直滑槽内对称滑动连接有弧形撑板,所述竖直滑槽的上下两端分别设有用于迫使两个弧形撑板相向运动的第二弹簧;所述弧形撑板的圆周外侧设有径向延伸设有第一螺纹段,所述环形凸板右端的内侧壁设有第二螺纹段,所述第二螺纹段用于与第一螺纹段螺纹连接;所述挡盖内在每个第一径向槽处设有第一槽口,每个第一滑块上均设有伸出第一槽口的第一轴杆,两个第一轴杆的右端均伸入两个弧形撑板内的推块,每个推块上均设有弧形推板;在转块转速不大于设定值时,第一滑块在第一弹簧作用下处于第一径向槽的近心端位置,在转块转速大于设定值时,两个第一滑块通过第一轴杆带动推块背向运动,推块通过弧形推板推动弧形撑板背向运动,第一螺纹段和第二螺纹段螺纹连接,环形凸板带动圆板向左运动;当转块转速降至不大于设定值时,两个第一滑块在第一弹簧作用下相向运动,两个弧形撑板在第二弹簧作用下相向运动。

进一步的,所述离心定位组件包括两个第二滑块,所述转块的右端对称设有两个第二径向槽,两个第二滑块分别滑动连接在两个第二径向槽内;所述转块内在每个第二径向槽的远心端沿径向滑动连接有定位杆,每个第二径向槽内均设有用于迫使定位杆缩入转块内的第三弹簧,所述环形凸板的内侧壁设有供定位杆伸入的定位环槽;在转块转速不大于设定值时,两个定位杆在第三弹簧作用下均缩入转块内,在转块转速大于设定值且圆板运动至左端位置时,两个第二滑块推动定位杆伸入定位环槽内。

进一步的,所述槽孔的内侧壁在靠近右端开口处径向设有挡在导向盘左侧的凸挡。

进一步的,所述进油口与槽孔连通,所述柱塞内设有与槽孔和液压腔室连通的第一油孔,所述进油单向阀安装在第一油孔内且用于控制槽孔内的油液单向流入液压腔室内;所述泵盖内在动力轴的外侧设有与出油口连通的第一环槽,所述动力轴、中间轴、转子内设有用于连通液压腔室和第一环槽的第二油孔,所述出油单向阀固定安装在第二油孔内且用于控制液压腔室内的油液单向流入第一环槽内。

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.通过使用缸体块组件和柱塞配合,在柱塞泵刚启动时,缸体块组件和柱塞不形成液压腔室,使得柱塞在前期启动过程中不负载,柱塞泵空载启动,减小对回路的冲击;

2.通过使用缸体块组件和柱塞配合,在柱塞泵刚启动时,缸体块组件和柱塞不形成液压腔室,缸体块组件与活塞之间存在较大的润滑间隙,使得柱塞在做往复式运动的过程中会将油液均匀的涂在缸体滑块的半圆形阀孔内,形成油膜,当后续两个缸体滑块与柱塞靠紧时摩擦减小,延长使用寿命;

3.通过缸体块组件和带有斜面滑块的圆板配合,使得斜面滑块出入缸体滑块时,可以挤压斜面滑块运动,与柱塞配合形成液压腔室,进而正常工作,从而实现先空载再负载的工作过程;

4.通过使用转块和内置的第一滑块和第二滑块,在柱塞泵启动时,通过离心力作用带动弧形撑板撑开,使第一螺纹段和环形凸板内的第二螺纹段配合,进而推动斜面滑块进入相邻的两个缸体滑块之间,从而控制缸体块组件闭合,控制形式简单,无需外控。

附图说明

图1为本发明的剖视图;

图2为本发明图1中A-A方向剖视图;

图3为本发明图1中B-B方向剖视图;

图4为本发明图1中C-C方向剖视图;

图5为本发明图1中D-D方向剖视图;

图6为本发明图1中E-E方向剖视图;

图7为本发明柱塞泵刚启动,支撑块与控制盘螺纹啮合时的剖视图;

图8为本发明图7中A-A方向剖视图;

图9为本发明图7中B-B方向剖视图;

图10为本发明图7中C-C方向剖视图;

图11为本发明柱塞泵带载工作时的剖视图;

图12为本发明图11中D-D方向剖视图;

图13-14为本发明圆板、斜面滑块、环形凸板的外形图。

具体实施方式

请参阅图1-14所示,一种柱塞泵,包括泵体1,所述泵体1内设有左端开口的泵腔101,所述泵腔101内转动连接有转子3,所述转子3内设有左端开口的安装槽301;所述泵体1的左端固定设有泵盖2,所述泵盖2内设有与泵腔101连通的槽孔2a;所述安装槽301的左端开口处固定设有导向盘24,所述槽孔2a的内侧壁在靠近右端开口处径向设有挡在导向盘24左侧的凸挡2a1;所述安装槽301的右端中心位置设有向左延伸且穿过导向盘24伸入槽孔2a内的中间轴302,所述中间轴302的左端向左延伸设有伸出泵盖2的动力轴3a;所述槽孔2a的左端固定设有套接在动力轴3a外侧的斜盘7,所述中间轴302的左端套接有与斜盘7平行的回程盘5,所述回程盘5内沿其周向间隔设有多个与斜盘7滑动连接的滑靴6;所述安装槽301内沿中间轴302的周向间隔设有多个与滑靴6一一对应的缸体块组件,所述导向盘24内沿周向间隔设有多个与缸体块组件一一对应的柱塞4,每个柱塞4均沿左右方向滑动,每个柱塞4的左端均球铰接在对应的滑靴6内;所述泵盖2的外侧设有进油口202和出油口203,所述泵体1内在转子3的右端设有与缸体块组件连接的阀控组件,在转子3转速不大于设定值时,阀控组件控制缸体块组件分开与柱塞4之间形成润滑间隙,在转子3转速大于设定值时,阀控组件控制缸体块组件闭合与柱塞4滑动配合,且缸体块组件内在柱塞4的右端和安装槽301的右端之间形成液压腔室309,所述进油口202通过进油单向阀9与液压腔室309连通,所述出油口203通过出油单向阀10与液压腔室309连通。

所述缸体块组件包括两个截面呈扇形的缸体滑块8,两个缸体滑块8正对的侧面上均设有半圆形阀孔81,所述柱塞4位于位于两个半圆形阀孔81内,在缸体块组件闭合时,两个半圆形阀孔81拼合形成供柱塞4伸入的圆形阀孔;两个缸体滑块8之间设有近心弹簧23和远心弹簧22,所述近心弹簧23和远心弹簧22用于迫使两个缸体滑块8分开。

所述阀控组件包括圆板11,所述泵体1内在泵腔101的右端中心设有第一滑槽102,所述圆板11沿左右方向滑动连接在第一滑槽102内,所述圆板11的左端面沿周向设有多个向左延伸伸入安装槽301内且位于两个缸体块组件之间的斜面滑块11c,在斜面滑块11c向左运动时,斜面滑块11c控制缸体组件内的两个缸体滑块8相向运动闭合,在斜面滑块11c向右运动时,斜面滑块11c控制缸体组件内的两个缸体滑块8背向运动分开;所述泵体1内在第一滑槽102的右端设有与第一滑槽102同轴的第二滑槽103;所述圆板11的右端设有向右延伸伸入第二滑槽103内的环形凸板111;所述转子3的右端中心设有穿过圆板11且伸入环形凸板111内的凸轴308,所述环形凸板111内转动连接有与凸轴308的右端固定连接的转块12;所述转块12内设有离心驱动组件和离心定位组件,在转块12转速不大于设定值时,圆板11处于第一滑槽102的右端位置,在转块12转速大于设定值时,离心驱动组件控制环形凸板111带动圆板11沿第一滑槽102向左运动,且在圆板11运动至左端位置时,离心定位组件将环形凸板111定位;当转块12转速降至不大于设定值时,离心定位组件控制环形凸板111解锁。

所述离心驱动组件包括两个第一滑块14,所述转块12的右端对称设有两个第一径向槽121,两个第一滑块14分别滑动连接在两个第一径向槽121内,每个第一径向槽121的远心端均设有设有迫使第一滑块14向靠近转块12轴心方向运动的第一弹簧21,所述转块12的右端固定设有挡盖20;所述泵体1内在第二滑槽103的右端面设有竖直滑槽1a,所述竖直滑槽1a内对称滑动连接有弧形撑板17,所述竖直滑槽1a的上下两端分别设有用于迫使两个弧形撑板17相向运动的第二弹簧18;所述弧形撑板17的圆周外侧设有径向延伸设有第一螺纹段17a,所述环形凸板111右端的内侧壁设有第二螺纹段11b,所述第二螺纹段11b用于与第一螺纹段17a螺纹连接;所述挡盖20内在每个第一径向槽121处设有第一槽口20a,每个第一滑块14上均设有伸出第一槽口20a的第一轴杆14a,两个第一轴杆14a的右端均伸入两个弧形撑板17内的推块141,每个推块141上均设有弧形推板19;在转块12转速不大于设定值时,第一滑块14在第一弹簧21作用下处于第一径向槽121的近心端位置,在转块12转速大于设定值时,两个第一滑块14通过第一轴杆14a带动推块141背向运动,推块141通过弧形推板19推动弧形撑板17背向运动,第一螺纹段17a和第二螺纹段11b螺纹连接,环形凸板111带动圆板11向左运动;当转块12转速降至不大于设定值时,两个第一滑块14在第一弹簧21作用下相向运动,两个弧形撑板17在第二弹簧18作用下相向运动。

所述离心定位组件包括两个第二滑块13,所述转块12的右端对称设有两个第二径向槽122,两个第二滑块13分别滑动连接在两个第二径向槽122内;所述转块12内在每个第二径向槽122的远心端沿径向滑动连接有定位杆15,每个第二径向槽122内均设有用于迫使定位杆15缩入转块12内的第三弹簧16,所述环形凸板111的内侧壁设有供定位杆15伸入的定位环槽11a;在转块12转速不大于设定值时,两个定位杆15在第三弹簧16作用下均缩入转块12内,在转块12转速大于设定值且圆板11运动至左端位置时,两个第二滑块13推动定位杆15伸入定位环槽11a内。

所述进油口202与槽孔2a连通,所述柱塞4内设有与槽孔2a和液压腔室309连通的第一油孔4a,所述进油单向阀9安装在第一油孔4a内且用于控制槽孔2a内的油液单向流入液压腔室309内;所述泵盖2内在动力轴3a的外侧设有与出油口203连通的第一环槽2b,所述动力轴3a、中间轴302、转子3内设有用于连通液压腔室309和第一环槽2b的第二油孔3c,所述出油单向阀10固定安装在第二油孔3c内且用于控制液压腔室309内的油液单向流入第一环槽2b内。

如图1所示,为本发明的内部结构,当使用柱塞4泵进行工作时,需要电机通过动力轴3a带动转子3旋转,由于导向盘24与转子3固定连接,导向盘24与柱塞4滑动配合,在转子3旋转时,在滑靴6、斜盘7、回程盘5的作用下,柱塞4在水平方向上沿左右方向做往复运动,此时两个缸体滑块8在近心弹簧23和远心弹簧22的作用和斜面滑块11c的作用下,缸体块组件内的两个缸体滑块8分开,不与柱塞4靠紧,彼此之间留有润滑间隙(如图5所示),使得柱塞4往复运动时会将柱塞4泵内部的液压油均匀的涂抹在缸体滑块8的半圆形阀孔81上,形成油膜,柱塞4泵空载启动。

由于转子3与转块12固定连接,所以转块12也跟随转动,第一滑块14和第二滑块13受到离心力作用,当转块12转速大于设定值时;首先第一滑块14在离心力作用下克服第一弹簧21背向运动(如图8、9所示),由于第一滑块14与推块141通过第一轴杆14a固定连接,第一轴杆14a在第一槽口20a内滑动,使得推块141带动弧形推板19向外推动弧形撑板17克服第二弹簧18沿着竖直滑槽1a滑动,使弧形撑板17上的第一螺纹段17a与环形凸板111内的第二螺纹段11b啮合(如图7、10所示),由于弧形撑板17与泵体1通过竖直滑槽1a滑动配合,圆板11与转子3之间沿左右方向滑动配合并跟随其转动,使得圆板11与弧形撑板17相对转动,在第一螺纹段17a和第二螺纹段11b的作用下,圆板11被向左推动,带动斜面滑块11c插进转子3内,在斜面滑块11c的作用下,推动两侧的缸体滑块8克服近心弹簧23和远心弹簧22闭合,与柱塞4形成液压腔室309(如图11、12所示),此时第一螺纹段17a和第二螺纹段11b正好脱离,定位环槽11a正好来到定位杆15位置,由于第二滑块13受离心力作用,第二滑块13克服第三弹簧16推动定位杆15进入定位环槽11a中,将环形凸板111定位,防止其在液压油压力作用下退回,柱塞4泵变为负载模式;在柱塞4向左运动时,液压腔室309扩大,油液从进油口202经过槽孔2a、第一油孔4a、进油单向阀9进入液压腔室309;在柱塞4向右运动时,液压腔室309被压缩,其中的油液经过第二油孔3c、出油单向阀10、第一环槽2b,从出油口203流出,完成柱塞4泵的负载工作。

当柱塞4泵停止工作时,动力轴3a停止旋转,转子3停止转动,第二滑块13、第一滑块14失去离心力作用,在第三弹簧16的作用下推动定位杆15从定位环槽11a内退出,解除圆板11的定位,同时在第一弹簧21的作用下推动第一滑块14带动推块141相向运动靠拢,在第二弹簧18的作用下推动弧形撑板17沿竖直滑槽1a向中间滑动,使得第一螺纹段17a与第二螺纹段11b不能啮合在一起;在近心弹簧23和远心弹簧22的作用下,将相对的缸体滑块8推开,使其与柱塞4分离,并且在斜面滑块11c的作用下,通过斜面滑块11c上的斜面11c1推动圆板11向右运动,回到如图1、2、3、4、5、6所示位置,恢复初始状态。

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。

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