[实用新型]二维等加等减速导轨轴向活塞泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二维等加等减速导轨轴向活塞泵，属于流体传动及控制领域中的液压泵及液压马达。

背景技术

活塞泵用活塞和油缸体作为主要工作构件。当活塞在缸体的活塞孔中作往复运动时，由活塞与缸体组成的密闭工作容积腔发生容积变化，完成吸、排油过程。根据活塞在缸体中的不同排列形式，活塞泵分为径向式和轴向式两大类。径向活塞泵由于结构复杂、体积较大，在许多场合已经被轴向活塞泵替代。轴向活塞泵的活塞中心线平行(或基本平行)于油缸体的轴线。此类泵的密封性好，具有工作压力高(额定工作压力一般可达32—40MPa)，在高压下仍能保持相当高的容积效率(一般在95％左右)及总效率(一般在90％以上)，容易实现变量以及单位功率的重量轻等优点；广泛运用于压力加工机械、起重运输设备、工程机械、船舶甲板机械、冶金机械、火炮和空间技术领域中，并可被作为高压及高压油源。

传统常见的轴向活塞泵的工作原理：当传动轴带动缸体转动时，缸体会带动活塞转动，通过改变活塞和倾斜平面之间或与传动轴之间的角度，使得活塞在活塞腔内作直线往复运动。依靠活塞在缸体孔内往复运动，使密封工作容腔容积发生变化来实现吸、压油。传统的轴向活塞泵其内部相对运动的零件多，对材料材质、加工精度要求高，对油液污染敏感，加工、使用、维护的要求和成本较高，价格昂贵；缸体随传动轴一起转动，转动惯量大，导致启动、停止、调速的响应速度慢，不利于通过调速来控制泵的输出流量；缸体内摩擦副较多，高速转动下，缸体温升较快，配流盘、活塞等零件的磨损直接影响泵的使用寿命和耐久性。除此之外，由于活塞泵本身工作原理的限制，传动轴转动一周，每个活塞只能实现一次吸油和一次排油，其排量受到了限制。

发明内容

为了克服现有轴向活塞泵存在的上述缺陷，本实用新型提供一种结构新颖紧凑、体积小、重量轻、传动简单、易调速、排量高、利用活塞双自由度(旋转的同时能够轴向移动)的运动原理实现连续的吸排油的二维等加等减速导轨轴向活塞泵。

本实用新型采用的技术方案是：

二维等加等减速导轨轴向活塞泵，包括泵体、缸体和活塞，缸体置于泵体中并与泵体固定连接；泵体上开有吸排油孔和泄露油回油通道，泵体的左、右两端分别通过卡簧固定安装有左、右端盖，其特征在于：所述的缸体的左、右两端分别固设有具有相同滚轮滚动曲面的左导轨和右导轨，并且左导轨和右导轨相互呈90度错开布置，即左导轨的最高点和最低点分别与右导轨的最低点和最高点相对应；

所述的缸体的内腔中心设置有活塞，并且所述的活塞可沿缸体内腔的轴向作直线往复运动；在所述的活塞的左、右两端分别安装有与活塞同心的左塞环和右塞环，所述的左塞环、右塞环分别固定在缸体上；所述的左塞环、活塞左端和缸体共同围合的空间构成左腔室，所述的右塞环、活塞右端和缸体共同围合的空间构成右腔室，左腔室与右腔室的容积随活塞的往复运动交错变化；当活塞从最左端往最右端轴向运动时，左腔室容积逐渐变大，右腔室容积逐渐变小；相反，当活塞从最右端往最左端轴向运动时，右腔室容积逐渐变大，左腔室容积逐渐变小；

所述的活塞上设置有台肩，所述的台肩的表面上开设有均匀布置的四个矩形沟槽，并且四个矩形沟槽的槽口位置相互错开布置；所述的缸体的对应位置上均匀分布有与四个矩形沟槽相对应的两组窗口，并且两组窗口通过开在缸体表面的环形槽相互贯通；工作时，活塞上的矩形沟槽与缸体上的窗口发生沟通，容积逐渐变大的腔室通过沟通的矩形沟槽和窗口从油箱吸油，容积逐渐减小的腔室通过沟通的沟槽和窗口将腔内油液排出；

所述的活塞的左端安装有一字销轴，所述的一字销轴的轴端对称安装有一组左轴承大滚轮，所述的一字销轴的左端安装有一与左端盖固定连接的滚轮罩，所述的一字销轴紧固在活塞上；所述的活塞的右端安装有十字销轴，所述的十字销轴的轴端分别对称安装有一组右轴承大滚轮和一组用于传递扭矩的轴承小滚轮，所述的十字销轴紧固在活塞上；所述的左轴承大滚轮和右轴承大滚轮分别设置在所述的左导轨和右导轨上，并且分别可沿左导轨和右导轨滚动；

所述的十字销轴通过2D联轴器安装在开有通孔的右端盖上，无刷电机与所述的2D联轴器过紧配合，所述的无刷电机通过2D联轴器将扭矩传递到轴承小滚轮，带动轴承小滚轮转动，从而带动十字销轴、活塞和一字销轴一起转动。当电机带动2D联轴器旋转时，2D联轴器通过十字销轴上的轴承小滚轮将扭矩传递至活塞，从而使得活塞旋转，活塞旋转的同时并往复运动实现吸排油腔的切换和连续的吸排油。