一種微型雙向定量柱塞泵的製作方法

2023-07-17 23:25:06

本發明涉及一種微型液壓元部件，具體涉及一種微型雙向定量柱塞泵。

背景技術：

微型雙向定量柱塞泵目前主要有閥配流和盤配流通軸式兩種結構形式。

閥配流結構單位功率質量比低，工作噪聲大，高速工況下吸空現象比較明顯，柱塞泵軸向長度比較長；盤配流通軸式結構其傳動軸軸徑較細，傳動軸不僅傳遞扭矩而且承受來自轉子的徑向力，通常微型通軸閥配流結構柱塞泵額定壓力和轉速都不宜過高。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種微型雙向定量柱塞泵。

實現本發明目的的技術方案為：一種微型雙向定量柱塞泵，包括配流盤、轉子、柱塞、卡盤、斜盤、固定支座、轉子軸承、彈簧球頭、轉子彈簧、殼體和後蓋；殼體和後蓋閉合後形成腔體，所述配流盤、轉子、柱塞、卡盤、斜盤、固定支座、轉子軸承、彈簧球頭、轉子彈簧均設置在腔體內；

所述轉子軸承徑向支承轉子於殼體中，轉子軸向端面與配流盤盤面貼合，柱塞插入轉子孔，柱塞座在卡盤作用下緊貼斜盤端面，斜盤固定在後蓋上，固定支座的一端與卡盤連接，另一端通過軸瓦固定在斜盤的軸瓦孔內，其中與卡盤連接的一端設置有球窩，用於對彈簧球頭進行限位；彈簧球頭的另一端套接轉子彈簧，轉子彈簧與轉子傳動軸孔貼合。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

(1)本發明的微型雙向定量柱塞泵提高了系統的集成性，使得原動機、油泵、油箱組成高集成度液壓能源，避免了柱塞泵動密封洩漏問題；(2)柱塞泵的微型化提高了柱塞泵的功率質量比，微量雙向定量柱塞泵的應用避免了伺服閥造成的節流損失，提高了系統的總效率。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明的微型雙向定量柱塞泵結構圖。

具體實施方式

一種微型雙向定量柱塞泵，包括配流盤2、轉子3、柱塞7、卡盤8、斜盤11、固定支座9、轉子軸承6、彈簧球頭5、轉子彈簧4、殼體1和後蓋12；殼體1和後蓋12閉合後形成腔體，所述配流盤2、轉子3、柱塞7、卡盤8、斜盤11、固定支座9、轉子軸承6、彈簧球頭5、轉子彈簧4均設置在腔體內；

所述轉子軸承6徑向支承轉子3於殼體1中，轉子3軸向端面與配流盤2盤面貼合，柱塞7插入轉子孔，柱塞座在卡盤8作用下緊貼斜盤11端面，斜盤11固定在後蓋12上，固定支座9的一端與卡盤8連接，另一端通過軸瓦10固定在斜盤11的軸瓦孔內，其中與卡盤8連接的一端設置有球窩，用於對彈簧球頭5進行限位；彈簧球頭5的另一端套接轉子彈簧4，轉子彈簧4與轉子傳動軸孔貼合。

進一步的，所述轉子軸承6包括軸承內圈、軸承外圈、保持架、滾子、螺套，轉子3插入軸承內圈，通過螺套對軸承內圈軸向固定，保持架、滾子裝入軸承內圈和軸承外圈之間，軸承外圈插入殼體1中。

進一步的，所述配流盤2通過螺釘固定在殼體1中。

進一步的，所述柱塞7個數為3、5、7、9或11個。

進一步的，所述斜盤11通過螺釘固定在後蓋12上。

進一步的，所述轉子3通過動力輸入連接花鍵與原動機傳動軸連接。

進一步的，所述固定支座9與卡盤8螺紋連接。

本發明的工作過程為：

原動機通過傳動軸拖動轉子3高速旋轉，插入轉子孔中的柱塞7隨著轉子3旋轉，柱塞7在卡盤8作用下緊貼斜盤11表面，柱塞7在旋轉過程不僅存在周向旋轉，而且存在軸向位移，柱塞7的軸向運動完成柱塞泵吸排油工作，柱塞7伸出時，轉子孔與配流盤2吸油槽相通，完成吸油動作，柱塞7壓縮時，轉子孔與配流盤2排油槽相通，完成排油動作，如此循環往復柱塞泵不斷向執行機構輸出高壓油。

柱塞泵按結構特點可以分為斜軸式柱塞泵和斜盤式柱塞泵，由於斜軸泵徑向尺寸相對較大，傳動球鉸或傳動錐齒輪加工困難。通軸盤配流結構由於柱塞泵排量較小，限制了傳動軸直徑，通軸型柱塞泵的傳動軸不僅傳遞扭矩，而且承受轉子的彎矩，因此小型通軸型柱塞泵額定壓力不能過高，該結構僅適用於低速中低壓工況；閥配流結構，閥配流結構雖然存在工作壓力高、結構簡單等優點，但單位功率質量比低，配流閥工作噪聲大，壓力波動大，流體噪聲顯著，同時轉盤的偏心質量造成軸承壽命縮短，該類型的柱塞泵不適合用於流量或速度控制液壓系統。綜上考慮微型雙向定量柱塞泵採用轉子外支承盤配流結構，該結構形式轉子所受徑向力最終作用於轉子軸承，轉子軸承採用圓柱滾子軸承，軸承支承性能好，柱塞泵在28mpa工況下可以正常運轉，由於轉子軸承直徑僅有28mm，轉子轉速可以提高到15000r/min；轉子與傳動軸連接方式採用花鍵連接，傳動扭矩平穩，便於插接；微型柱塞泵斜盤部件中固定支座中心孔無法使得傳動軸從中心穿過，因此微型雙向定量柱塞泵採用後置式斜盤，轉子彈簧在彈簧球頭的作用下壓向轉子，最終作用於配流盤；為進一步壓縮柱塞泵軸向尺寸，減輕柱塞泵重量，柱塞泵取消傳動軸，與原動機共用一根傳動軸，柱塞泵殼體採用鏤空嵌入式結構以便裝入系統油箱。