一種位置-彈簧-力反饋式電比例變量軸向柱塞泵的製作方法

2023-05-05 04:09:36 4

專利名稱：一種位置-彈簧-力反饋式電比例變量軸向柱塞泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓、機械、電子控制技術領域。尤其是涉及一種電比例控制斜盤式軸 向液壓柱塞泵，具體地說是一種位置-彈簧-力反饋式電比例變量軸向柱塞泵。
背景技術：
在泵控系統中，變量泵即是動力元件又是系統的控制元件，變量泵的性能對整個 泵控系統的性能有著至關重要的作用，如何提高變量泵的響應速度與精度是改善泵控系統 性能的關鍵，而變量泵與其變量機構本身就是一個控制系統，這一控制系統的性能對變量 泵及其變量機構有著重要的影響。變量泵按其控制功能分為排量調節、流量調節、壓力調節 和功率調節四大類，容積調節變量泵的最基本類型是排量調節泵，它能在任一給定的工作 壓力下，實現泵排量與輸入信號成比例的控制功能。在排量調節變量泵變量控制系統中，控 制活塞和控制滑閥之間的反饋方式有位置隨動、電反饋和位移一力反饋等。但是對於大排 量柱塞泵變量機構行程較長，因此難以實現電子閉環控制。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀，提供具有結構簡單、反應 靈敏、響應速度快、性能穩定的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為一種位置_彈簧_力反饋式電比 例變量軸向柱塞泵，包括變量柱塞泵主體和安裝在變量柱塞泵主體一側的變量機構，所述 變量柱塞泵主體包括泵殼和配裝在泵殼內的傳動軸、缸體、斜盤、柱塞，其中所述的變量機 構包括控制活塞、反饋杆、反饋彈簧、閥心、閥套、預壓縮彈簧和比例電磁鐵；所述控制活塞 設置在泵殼內並與斜盤聯動，所述反饋杆一端伸入泵殼內與控制活塞固定連接，其另一端 與反饋彈簧套壓配合，所述反饋彈簧、閥心、閥套、預壓縮彈簧相配安裝在控制閥殼中，組成 控制閥；所述比例電磁鐵安置在控制閥末端並通過輸入電流大小控制閥心的移動，所述反 饋杆通過反饋控制活塞的位移，壓縮反饋彈簧變成力傳遞給閥心，組成直接位置-彈簧-力 反饋式控制系統。為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括上述的閥套配裝在閥心的內腔中，所述反饋彈簧、預壓縮彈簧分別套配在閥套的 前端和後端。上述的閥套前端固定配裝有反饋彈簧座，所述反饋彈簧套裝在反饋彈簧座上與反 饋杆頂壓配合。上述的預壓縮彈簧經調壓座與閥套套裝配合。上述的控制活塞套裝壓配有回位彈簧，且控制活塞與斜盤鉸接連接配合。上述的泵殼包括相配裝的殼體和後蓋，所述控制活塞的活塞腔設置在後蓋中。上述的柱塞配裝在缸體中，並通過前端配裝的柱塞滑靴與斜盤相配合。上述傳動軸依次穿過殼體、斜盤和缸體相配裝。
與現有技術相比，本發明其變量機構包括控制活塞、反饋杆、反饋彈簧、閥心、閥 套、預壓縮彈簧和比例電磁鐵；所述控制活塞設置在泵殼內並與斜盤聯動，所述反饋杆一端 伸入泵殼內與控制活塞固定連接，其另一端與反饋彈簧套壓配合，所述反饋彈簧、閥心、閥 套、預壓縮彈簧相配安裝在控制閥殼中，組成控制閥，所述比例電磁鐵安置在控制閥末端並 通過輸入電流大小控制閥心的移動，所述反饋杆通過反饋控制活塞的位移，壓縮反饋彈簧 變成力傳遞給閥心，組成直接位置_彈簧_力反饋式控制系統。本發明在傳統的流量控制 的基礎上，對變量機構進行優化。明顯地簡化了液壓系統，利用比例電磁鐵電流的變化控制 閥心的移動，使控制閥中的油進入變量活塞的大小腔，使變量活塞左右運動從而控制斜盤 的運動，與此同時安裝在控制活塞上的反饋杆反饋控制活塞的位移，通過壓縮反饋彈簧傳 遞力給閥心，使得閥心處於一個新的位置上，從而實現了泵的排量與輸入比例電磁鐵的輸 入信號接近線性的比例關係，通過位置-彈簧-力反饋的形式實現電磁力、泵排量的伺服控 制，該泵控制靈活、動作靈敏、重複精度高、穩定性好，並且結構簡單，能方便地實現液壓系 統的遙控、自控、跟蹤反饋同步和計算機控制，實現複雜的控制程序及遠程控制。


圖1是本發明實施例結構示意圖；圖2是圖1中變量機構的結構示意圖；圖3是本發明的工作原理圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。其中的附圖標記為變量柱塞泵主體100、變量機構200、傳動軸1、缸體2、斜盤3、 柱塞4，柱塞滑靴41、控制活塞5、反饋杆6、反饋彈簧7、閥心8、閥套9、預壓縮彈簧10、比例 電磁鐵11、控制閥殼12、反饋彈簧座13、調壓座14、回位彈簧15、殼體16、後蓋17。如圖1至圖3所示，本發明的一種位置-彈簧-力反饋式電比例變量軸向柱塞泵， 包括變量柱塞泵主體100和安裝在變量柱塞泵主體100 —側的變量機構200，所述變量柱 塞泵主體100包括泵殼和配裝在泵殼內的傳動軸1、缸體2、斜盤3、柱塞4，其中變量機構 200包括控制活塞5、反饋杆6、反饋彈簧7、閥心8、閥套9、預壓縮彈簧10和比例電磁鐵11 ； 所述控制活塞5設置在泵殼內並與斜盤3聯動，所述反饋杆6 —端伸入泵殼內與控制活塞 5固定連接，其另一端與反饋彈簧7套壓配合，所述反饋彈簧7、閥心8、閥套9、預壓縮彈簧 10相配安裝在控制閥殼12中，組成控制閥；所述比例電磁鐵11安置在控制閥末端並通過 輸入電流大小控制閥心8的移動，所述反饋杆6通過反饋控制活塞5的位移，壓縮反饋彈簧 7變成力傳遞給閥心8，組成直接位置-彈簧_力反饋式控制系統。本發明通過變量柱塞泵 100、比例電磁鐵11、變量控制閥、控制活塞5、反饋杆6、反饋彈簧7、組成一個控制系統對油 泵的輸出流量進行精確的比例控制，從而實現比例泵輸出壓力與流量的不同要求。其工作 原理是利用比例電磁鐵電流的變化控制閥心8的移動，使控制閥中的油進入變量活塞的 大小腔，使變量活塞左右運動從而控制斜盤3的運動，由於控制活塞7與斜盤3配合聯動， 與此同時安裝在控制活塞7上的反饋杆6反饋控制活塞5的位移，通過壓縮反饋彈簧7傳 遞力給閥心8，使得閥心8處於一個新的位置上，從而實現了泵的排量與輸入比例電磁鐵的輸入信號的接近線性的比例關係。通過位置_彈簧_力反饋的形式實現電磁力、泵排量的 伺服控制。實施例中，閥套9配裝在閥心8的內腔中，所述反饋彈簧7、預壓縮彈簧10分別套 配在閥套9的前端和後端。閥套9前端固定配裝有反饋彈簧座13，所述反饋彈簧7套裝在 反饋彈簧座13上與反饋杆6頂壓配合。實施例中，預壓縮彈簧10經調壓座14與閥套9套裝配合，控制活塞5套裝壓配有 回位彈簧15，且控制活塞5與斜盤3鉸接連接配合。泵殼包括相配裝的殼體16和後蓋17，所述控制活塞5的活塞腔設置在後蓋17中。柱塞4配裝在缸體2中，並通過前端配裝的柱塞滑靴41與斜盤3相配合，傳動軸 1依次穿過殼體13、斜盤3和缸體2相配裝。本發明由傳動軸帶動缸體旋轉，使設置在缸體中的柱塞繞傳動軸中心線旋轉，柱 塞在與傳動軸有一個傾角的斜盤的壓緊作用下在缸體柱塞腔中做往復運動，從而完成吸排 油的過程，變量控制機構是利用位置-彈簧-力反饋原理設計，通過安裝於控制活塞的反 饋杆直接反饋控制活塞的位移，反饋杆通過壓縮反饋彈簧變成力傳遞給閥心，使閥心處於 一個新的位置上，從而實現了泵的排量與輸入比例電磁鐵的輸入信號的接近線性的比例關 系。本發明控制靈活、動作靈敏、重複精度高並在傳統的流量控制的基礎上，對變量機構進 行優化，明顯地簡化了液壓系統，可實現複雜的控制程序，便於實現遠程控制和遙控。本發明的最佳實施例已闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不 會脫離本發明的範圍。
權利要求
一種位置 彈簧 力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，包括變量柱塞泵主體(100)和安裝在變量柱塞泵主體(100)一側的變量機構(200)，所述變量柱塞泵主體(100)包括泵殼和配裝在泵殼內的傳動軸(1)、缸體(2)、斜盤(3)、柱塞(4)，其特徵是所述的變量機構(200)包括控制活塞(5)、反饋杆(6)、反饋彈簧(7)、閥心(8)、閥套(9)、預壓縮彈簧(10)和比例電磁鐵(11)；所述控制活塞(5)設置在泵殼內並與斜盤(3)聯動，所述反饋杆(6)一端伸入泵殼內與控制活塞(5)固定連接，其另一端與反饋彈簧(7)套壓配合，所述反饋彈簧(7)、閥心(8)、閥套(9)、預壓縮彈簧(10)相配安裝在控制閥殼(12)中，組成控制閥；所述比例電磁鐵(11)安置在控制閥末端並通過輸入電流大小控制閥心(8)的移動，所述反饋杆(6)通過反饋控制活塞(5)的位移，壓縮反饋彈簧(7)變成力傳遞給閥心(8)，組成直接位置 彈簧 力反饋式控制系統。
2.根據權利要求1所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的閥套(9)配裝在閥心(8)的內腔中，所述反饋彈簧(7)、預壓縮彈簧(10)分別套 配在閥套(9)的前端和後端。
3.根據權利要求2所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的閥套(9)前端固定配裝有反饋彈簧座(13)，所述反饋彈簧(7)套裝在反饋彈簧 座(13)上與反饋杆(6)頂壓配合。
4.根據權利要求3所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的預壓縮彈簧(10)經調壓座(14)與閥套(9)套裝配合。
5.根據權利要求4所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的控制活塞(5)套裝壓配有回位彈簧(15)，且控制活塞(5)與斜盤(3)鉸接連接 配合。
6.根據權利要求5所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的泵殼包括相配裝的殼體(16)和後蓋(17)，所述控制活塞(5)的活塞腔設置在後 蓋(17)中。
7.根據權利要求6所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的柱塞(4)配裝在缸體(2)中，並通過前端配裝的柱塞滑靴(41)與斜盤(3)相配I=I ο
8.根據權利要求7所述的一種位置_彈簧_力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，其特徵 是所述的傳動軸⑴依次穿過殼體(13)、斜盤(3)和缸體⑵相配裝。
全文摘要
一種位置-彈簧-力反饋式電比例變量軸向柱塞泵，包括變量柱塞泵主體和安裝在變量柱塞泵主體一側的變量機構，所述變量機構包括控制活塞、反饋杆、反饋彈簧、閥心、閥套、預壓縮彈簧和比例電磁鐵等，主體部分和變量機構是通過反饋杆、反饋彈簧相聯。用比例電磁鐵電流的變化控制閥心的移動，使控制閥中的油進入變量活塞的大小腔，使變量活塞左右運動從而控制斜盤的運動，與此同時安裝在控制活塞上的反饋杆反饋控制活塞的位移，通過壓縮反饋彈簧傳遞力給閥心，使得閥心處於一個新的位置上，從而實現了泵的排量與輸入比例電磁鐵的輸入信號的接近線性的比例關係。本發明通過位置-彈簧-力反饋的形式實現電磁力-泵排量的伺服控制。
文檔編號F04B1/26GK101956686SQ201010518689
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者吳賽珍, 高志明 申請人:吳賽珍