一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵的製作方法
2023-09-18 16:42:05
一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，包括轉軸、轉子、帶齒轉輪、柱塞和缸體。其特點是轉子安裝在轉軸上，帶齒轉輪安裝在轉子上，柱塞安裝在缸體內，並同帶齒轉輪接觸，通過帶齒轉輪的轉動，帶動柱塞在缸體內作往復運動。本實用新型根據不同的工作環境和工作要求，在轉子上安裝所需的帶齒轉輪，然後控制轉軸帶動轉子和帶齒轉輪轉動，即可實現一個周期內所需的吸油、壓油的次數。通過將多個柱塞泵的柱塞與輪齒接觸，形成並聯式外嚙合柱塞泵，增加工作效率。通過PLC控制伺服電機帶動轉輪旋轉可根據實際工作需求調整調整轉輪的轉速，進而調整柱塞泵的吸油、壓油頻率。結構簡單且易更換，使用方便。
【專利說明】一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，尤其涉及一種可以通過更換不同齒的帶齒轉輪來實現不同吸、壓油頻率的柱塞泵，屬於柱塞泵【技術領域】。
【背景技術】
[0002]柱塞泵作為液壓系統中一種常見的重要裝置，其作用就是依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。由於柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點，被廣泛應用於諸如液壓機、工程機械和船舶這些高壓、大流量和流量需要調節的場合。但普通的柱塞泵在一個周期內實現吸油、壓油的次數是固定的，如果工作環境和工作要求改變時，即要經常改變吸、排油頻率，就需要更換不同結構的柱塞泵，這使柱塞泵使用帶來了局限性。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有柱塞泵存在的一個周期內實現吸油、壓油的次數固定、不易改變等問題，提供一種可方便調節吸、排油工作頻率的一種工作頻率可調的外嚙合柱塞泵。
[0004]本實用新型的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵採用以下技術方案:
[0005]工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，主要包括轉軸、轉子、帶齒轉輪、柱塞和缸體，轉子安裝在轉軸上，帶齒轉輪安裝在轉子上，柱塞安裝在缸體內，並同帶齒轉輪接觸，通過帶齒轉輪的轉動，帶動柱塞在缸體內作往復運動。所述轉軸上安裝有轉軸下端滾動軸承、轉軸中端滾動軸承和轉軸上端滾動軸承。所述轉子下端與帶齒轉輪接觸面安裝有帶齒轉輪墊片，上端安裝有轉子墊片和轉子螺母，轉子墊片和轉子螺母用於固定帶齒轉輪。所述柱塞上安裝有柱塞軸套。所述缸體上安裝有缸體軸套，缸體內設有缸體密封工作腔，在缸體右上角設有管道接口，缸體內部底端安裝有彈簧，彈簧另一端與柱塞底端相連，缸體外端底部設有缸體底端支撐板。此外在外嚙合柱塞泵的最上端和最右端，設有上端蓋和右端蓋。所述的帶齒轉輪至少備有一塊，且每塊上的齒數不同。轉子上的帶齒轉輪可根據需要的吸、排油工作頻率更換。
[0006]所述的帶齒轉輪可根據需要，設計不同的齒數，形成不同齒數的轉輪，如設計為三齒轉輪、四齒轉輪和五齒轉輪。
[0007]所述的帶齒轉輪內部設有四個凹槽，所述轉子外部設有四個凸起。
[0008]所述的柱塞頂端和帶齒轉輪的輪齒的頂端設計為圓弧曲面。
[0009]所述缸體的底端側壁的管道接口處安裝有流量傳感器，轉子處安裝有轉速傳感器，柱塞處安裝有位移傳感器，流量傳感器、轉速傳感器和位移傳感器均與一個PLC可編程控制器或顯示面板連接。
[0010]所述的轉子可採用自動結構，包括伺服電機、轉軸和轉子，伺服電機與PLC可編程控制器連接，轉軸一端與伺服電機連接，一端與轉子連接。流量傳感器將柱塞泵的吸、壓油流量信息反饋，然後PLC根據反饋量通過伺服電機調節轉軸的轉速。轉速傳感器將轉子轉速的信息反饋，通過PLC進行自動控制調節。位移傳感器將柱塞的運動位移量反饋，並同轉速傳感器反饋的轉子轉速、流量傳感器反饋的吸、壓油量信息通過顯示面板顯示出來。
[0011]本實用新型在轉子上安裝不同齒數的帶齒轉輪，使柱塞泵根據需求實現一個周期內所需的吸油、壓油的次數，即在工作時只需根據不同的工作環境和工作要求，在轉子上安裝所需的帶齒轉輪，然後控制轉軸帶動轉子和帶齒轉輪轉動，通過帶齒轉輪的轉動接觸，使柱塞在缸體內往復運動，因轉輪齒數不同，柱塞泵在一個周期內所需的吸油、壓油的次數也不同。
[0012]本實用新型在柱塞的驅動中採用帶齒轉輪，這種帶齒轉輪驅動柱塞的設計，為外嚙合柱塞泵的進一步開發提供了開放設計，即在外嚙合柱塞泵的設計及使用中，可在帶齒轉輪同一平面的圓周內，根據需求再增加多個柱塞泵，將多個柱塞泵的柱塞與輪齒接觸，形成並聯式外嚙合柱塞泵，增加工作效率。
[0013]本實用新型採用轉軸帶動轉子和帶齒轉輪轉動，通過這種設計，可更好的利用外部驅動力，如本實用新型中採用PLC控制伺服電機帶動轉輪旋轉。通過外部驅動，可根據實際工作需求調整調整轉輪的轉速，進而調整柱塞泵的吸油、壓油頻率。
[0014]本實用新型的有益效果是:通過不同齒數的帶齒轉輪來調節柱塞泵的吸、壓油工作頻率，實現一個周期內所需的吸油、壓油的次數，即在工作時只需根據不同的工作環境和工作要求，在轉子上安裝所需的帶齒轉輪，然後控制轉軸帶動轉子和帶齒轉輪轉動，即可實現一個周期內所需的吸油、壓油的次數。通過開放的帶齒轉輪驅動柱塞設計，可再增加多個柱塞泵，將多個柱塞泵的柱塞與輪齒接觸，形成並聯式外嚙合柱塞泵，增加工作效率。通過轉軸帶動轉子和帶齒轉輪轉動的驅動設計，可更好的利用外部驅動力，如採用PLC控制伺服電機電機帶動轉輪旋轉可根據實際工作需求調整調整轉輪的轉速，進而調整柱塞泵的吸油、壓油頻率。結構簡單且易更換，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型中三齒轉輪的結構示意圖。
[0017]圖3是本實用新型中四齒轉輪的結構示意圖。
[0018]圖4是本實用新型中五齒轉輪的結構示意圖。
[0019]圖5是本實用新型中轉子的結構示意圖。
[0020]圖6是本實用新型中採用一個外嚙合柱塞泵的系統結構示意圖。
[0021]圖7是本實用新型中採用二個外嚙合柱塞泵的系統結構示意圖。
[0022]圖8是本實用新型的自動控制原理圖。
[0023]其中:1、轉軸下端滾動軸承，2、轉軸，3、轉軸中端滾動軸承，4、轉軸上端滾動軸承，5、帶齒轉輪墊片，6、帶齒轉輪，7、轉子，8、上端蓋，9、轉子螺母，10、轉子墊片，
11、柱塞軸套，12、柱塞，13、缸體，14、缸體軸套，15、彈簧，16、缸體密封工作腔，17、管道接口，18、缸體底端支撐板，19、右端蓋，20、三齒轉輪，21、四齒轉輪，22、五齒轉輪，23、帶齒轉輪下一工作位置，24、管道，25、吸油閥，26、壓油閥，27、油箱。
【具體實施方式】[0024]實施例:
[0025]如圖1所示，本實用新型的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，主要包括轉軸2、轉子
7、帶齒轉輪6、柱塞12和缸體13組成，轉子7安裝在轉軸2上，帶齒轉輪6安裝在轉子7上，柱塞12安裝在缸體13內，並同帶齒轉輪6接觸，通過帶齒轉輪6的轉動，帶動柱塞12在缸體13內作往復運動。在轉軸2上安裝有轉軸下端滾動軸承1、轉軸中端滾動軸承3和轉軸上端滾動軸承4，通過這三個滾動軸承可消除轉軸在運動中產生的晃動。在轉子7下端與帶齒轉輪6接觸面處安裝有帶齒轉輪墊片5，上端安裝有轉子墊片10和轉子螺母9，通過轉子墊片10和轉子螺母9可固定帶齒轉輪6，保證驅動力經轉子7向帶齒轉輪6傳遞。在柱塞12上安裝有柱塞軸套11，對柱塞12水平往復運動起支撐作用。缸體13上安裝有缸體軸套14，缸體軸套14對缸體13起支撐作用。缸體13內設有缸體密封工作腔16，在缸體13右上角設有管道接口 17，缸體13內部底端安裝有彈簧15，彈簧15另一端與柱塞12底端相連，缸體13外端底部設有缸體底端支撐板18。此外在外嚙合柱塞泵的最上端和最右端，設有上端蓋8和右端蓋19。所述的帶齒轉輪6至少備有一塊，且每塊上的齒數不同。轉子7上的帶齒轉輪6可根據需要的吸、排油工作頻率更換。
[0026]上述外嚙合柱塞泵在清理及更換帶齒轉輪6時，只需首先打開上端蓋8，然後移出轉子螺母9和移出墊片10，之後取出帶齒轉輪6 ;當在清理及更換完帶齒轉輪6後，再一次安裝移出墊片10、轉子螺母9和上端蓋8即可。
[0027]如圖2、圖3、圖4和圖5所示，帶齒轉輪6可根據工作需求，設計成三齒轉輪、四齒轉輪和五齒轉輪，為使帶齒轉輪6和轉子7能較好的配合來傳遞動力，將帶齒轉輪6內部設計四個凹槽，轉子7外部設計四個凸起。
[0028]如圖6所示，當帶齒轉輪6由轉子7帶動旋轉時，柱塞12便在帶齒轉輪6和彈簧15的作用下，在缸體13內往復運動。因缸體13的內孔和柱塞12的外圓之間有較好的配合精度，使柱塞12在缸體13內作往復運動時無油液洩漏。當柱塞12下移時，缸體13內的缸體密封工作腔16的容積變大，產生真空，油箱27內的油液便在大氣壓力作用下，通過吸油閥25經管道24和管道接口 17進入缸體13內，實現吸油。當柱塞12上移時，缸體13內的缸體密封工作腔16的容積變小，油液受擠壓，通過管道接口 17、管道24和壓油閥26輸出到系統中去，實現壓油。如果帶齒轉輪6不斷地旋轉，外嚙合柱塞泵就會不斷地完成吸油和壓油動作，因此會連續不斷地向液壓系統供油。
[0029]如圖7所示，本實用新型在柱塞12的驅動中採用帶齒轉輪6，這種帶齒轉輪6驅動柱塞12的設計，為外嚙合柱塞泵的進一步開發提供了開放設計，即在外嚙合柱塞泵的設計及使用中，可在帶齒轉輪6同一平面的圓周內，根據需求再增加多個柱塞泵，將多個柱塞泵的柱塞12與輪齒接觸，形成並聯式外嚙合柱塞泵，增加工作效率。
[0030]如圖8所示，轉子7可採用自動結構，包括伺服電機、轉軸2和轉子7，伺服電機與PLC可編程控制器連接，轉軸2 —端與伺服電機連接，一端與轉子7連接。流量傳感器將柱塞泵的吸、壓油流量信息反饋，然後PLC根據反饋量通過伺服電機調節轉軸2的轉速。轉速傳感器將轉子7轉速的信息反饋，通過PLC進行自動控制調節。位移傳感器將柱塞12的運動位移量反饋，並同轉速傳感器反饋的轉子7轉速、流量傳感器反饋的吸、壓油量信息通過顯示面板顯示出來。
[0031]本實用新型在轉子7上安裝不同齒數的帶齒轉輪6，使柱塞泵根據需求實現一個周期內所需的吸油、壓油的次數，即在工作時只需根據不同的工作環境和工作要求，在轉子7上安裝所需的帶齒轉輪6，然後控制轉軸2帶動轉子7和帶齒轉輪6轉動，通過帶齒轉輪6的轉動接觸，使柱塞12在缸體13內往復運動，因轉輪齒數6不同，柱塞泵在一個周期內所需的吸油、壓油的次數也不同。
[0032]本實用新型採用轉軸2帶動轉子7和帶齒轉輪6轉動，通過這種設計，可更好的利用外部驅動力，如本實用新型中採用PLC控制伺服電機帶動帶齒轉輪6旋轉。通過外部驅動，可根據實際工作需求調整調整帶齒轉輪6的轉速，進而調整柱塞泵的吸油、壓油頻率。
【權利要求】
1.工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，包括轉軸、轉子、帶齒轉輪、柱塞和缸體，其特徵在於:所述的轉子安裝在轉軸上，帶齒轉輪安裝在轉子上，柱塞安裝在缸體內，並同帶齒轉輪接觸，通過帶齒轉輪的轉動，帶動柱塞在缸體內作往復運動，所述轉軸上安裝有轉軸下端滾動軸承、轉軸中端滾動軸承和轉軸上端滾動軸承，所述轉子下端與帶齒轉輪接觸面安裝有帶齒轉輪墊片，上端安裝有轉子墊片和轉子螺母，轉子墊片和轉子螺母用於固定帶齒轉輪，所述柱塞上安裝有柱塞軸套，所述缸體上安裝有缸體軸套，缸體內設有缸體密封工作腔，在缸體右上角設有管道接口，缸體內部底端安裝有彈簧，彈簧另一端與柱塞底端相連，缸體外端底部設有缸體底端支撐板，此外在外哨合柱塞泵的最上端和最右端，設有上端蓋和右端蓋，所述的帶齒轉輪至少備有一塊，且每塊上的齒數不同，轉子上的帶齒轉輪可根據需要的吸、排油工作頻率更換。
2.如權利要求1所述的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，其特徵在於:所述的帶齒轉輪可根據需要設計不同的齒數，形成不同齒數的轉輪。
3.如權利要求1所述的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，其特徵在於:所述的帶齒轉輪內部設有四個凹槽，所述轉子外部設有四個凸起。
4.如權利要求1所述的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，其特徵在於:所述的柱塞頂端和帶齒轉輪的輪齒的頂端設計為圓弧曲面。
5.如權利要求1所述的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，其特徵在於:所述缸體的底端側壁的管道接口處安裝有流量傳感器，轉子處安裝有轉速傳感器，柱塞處安裝有位移傳感器，流量傳感器、轉速傳感器和位移傳感器均與一個PLC可編程控制器或顯示面板連接。
6.如權利要求1所述的工作頻率可調的外嚙合柱塞泵，其特徵在於:所述的轉子可採用自動結構，包括伺服電機、轉軸和轉子，伺服電機與PLC可編程控制器連接，轉軸一端與伺服電機連接，一端與轉子連接，流量傳感器將柱塞泵的吸、壓油流量信息反饋，然後PLC根據反饋量通過伺服電機調節轉軸的轉速，轉速傳感器將轉子轉速的信息反饋，通過PLC進行自動控制調節，位移傳感器將柱塞的運動位移量反饋，並同轉速傳感器反饋的轉子轉速、流量傳感器反饋的吸、壓油量信息通過顯示面板顯示出來。
【文檔編號】F04B9/02GK203730230SQ201320807049
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月7日 優先權日:2013年12月7日
【發明者】安延濤, 馬汝建, 趙東, 蔡冬梅 申請人:濟南大學