[发明专利]丝杆驱动柱塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及柱塞泵，特别提供了一种丝杆驱动柱塞泵。

背景技术

柱塞泵在高压领域中应用广泛，是叶片泵、齿轮泵等其他类型的液压泵无法取代的高压泵系统。然而传统的柱塞泵因为大多采用异步电机为动力源，通过凸轮机构推动柱塞往复运动，其机械效率低，振动噪声大，体积大，重量大，不便于携带和运输。

传统柱塞泵由于柱塞伸缩频率非常高，需要配套齿轮泵或叶片泵或其他大流量泵，作为低级泵供给液压油，避免出现真空，获得稳定的液压输出，因此存在大量的内部泄荷，是定量泵，导致整个泵源系统效率降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种机械效率高，低震动、噪声小，体积小，重量轻的丝杆驱动柱塞泵。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种丝杆驱动柱塞泵，步进电机或伺服电机的输出轴连接一丝杆或滚珠丝杆，丝杆或滚珠丝杆的螺母运动副上安装有轴向柱塞，轴向柱塞两端固定有柱塞泵缸体，螺母运动副的两个运动行程端点安装有位置开关，PLC控制驱动器采集位置开关的信号，输出换向的驱动波形，控制电机正转或反转，使轴向柱塞在两个柱塞泵缸体间往复运动，将电机转动转换为柱塞的直线运动，其机械效率大大高于凸轮机构。

PLC控制驱动器输出不同频率的驱动波形，控制电机的转速，进一步控制柱塞的速度，实现柱塞泵流量可调。 

所述丝杆或滚珠丝杆为两端固定支撑于电机输出轴上，或一端固定支撑，另一端游动支撑。

所述柱塞泵缸体底部设有一供油接口。

当螺母运动副接触行程开关时，PLC控制驱动器获得电信号，输出换向的控制波，从而控制电动机不断地正转、反转，实现柱塞的轴向往复运动；PLC控制驱动器能够接收用户指令控制PLC控制驱动器发出不同频率的驱动波形，控制电动机的转速，从而控制柱塞速度，最终实现泵流量可调。

本发明的优点：

1）不同于传统的高压柱塞泵系统，不需要低级泵；

2）使用丝杆或滚珠丝杆作为转动向直线运动的转换，机械效率高，震动噪声小；

3）使用步进电机或伺服电机替代异步电机，流量稳定，电机寿命长；

4）PLC控制驱动器控制电动机的转速，从而控制柱塞的速度，实现泵流量可调；

5）结构简单，体积小，重量轻，便于携带。

附图说明

图1为本发明丝杆驱动柱塞泵的结构示意图；

图2为本发明PLC控制驱动器的电路原理框图；

图中标号说明

1—轴承；                             2—丝杆或滚珠丝杆；

3—位置开关；                         4—螺母运动副；

5—轴承；                             6—步进电机或伺服电机；

7—柱塞泵缸体；                       8—柱塞；

9—PLC控制驱动器；                   10—供油接口。

具体实施方式

    请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种丝杆驱动柱塞泵，步进电机或伺服电机6的输出轴连接一丝杆或滚珠丝杆2，丝杆或滚珠丝杆2的螺母运动副4上安装有轴向柱塞8，轴向柱塞8两端固定有柱塞泵缸体7，螺母运动副4的两个运动行程端点安装有位置开关3，PLC控制驱动器9采集位置开关3的信号，输出换向的驱动波形，控制电机6正转或反转，使轴向柱塞8在两个柱塞泵缸体7间往复运动，将电机6转动转换为轴向柱塞8的直线运动，其机械效率大大高于凸轮机构。

PLC控制驱动器9输出不同频率的驱动波形，控制电机的转速，进一步控制柱塞8的速度，实现柱塞泵流量可调。 

所述丝杆或滚珠丝杆2为两端固定支撑于电机6输出轴上，或一端固定支撑，另一端游动支撑。

所述柱塞泵缸体7底部设有一供油接口10。

伺服电机或步进电机6作为动力系统，受伺服驱动器或步进驱动器驱动控制。丝杆或滚珠丝杆2通过轴承1和5固定，可采用两端固定支撑或一端固定、一端游动支撑。螺母运动副4的轴向方向上安装有柱塞8，螺母运动副的两个运动行程端点安装有位置开关3，通过获取位置开关3采集的信号，PLC控制驱动器9输出换向的驱动波形，从而控制电机正转、反转。PLC控制驱动器9根据需要输出不同频率的驱动波，控制电机转速，从而控制柱塞运动速度，最终实现流量可控、可调。

图2为PLC控制驱动器的电路原理框图， PLC控制驱动器采集两个位置开关3的信号，以及用户控制信号，如开关信号、速度调节信号，控制伺服驱动器或步进驱动器输出具有换向功能和调速功能的驱动波形，从而控制电动机的运转。