[发明专利]基于数字变量的双排轴向柱塞泵

说明书

一种基于数字变量的双排轴向柱塞泵，涉及液压泵技术领域，具体由斜盘、缸体、泵壳、内排柱塞组件、外排柱塞组件、传动轴、内排压紧机构、外排压紧机构、高速开关阀及角位移传感器组成。本发明采用双排柱塞及斜盘转动的结构形式，斜盘通过花键与传动轴连接；内排柱塞组件及外排柱塞组件分别通过内排压紧机构及外排压紧机构压紧在斜盘上；内排柱塞组件及外排柱塞组件均由柱塞、单向阀、滑靴组成，单向阀安装于柱塞内部；缸体外排柱塞孔及内排柱塞孔末端装有高速开关阀，角位移传感器与传动轴同轴布置。本发明能有效改善现有轴向柱塞泵存在的润滑、磨损、气蚀、流量脉动等问题，并能实现数字变量，多路输出，同步驱动及系统节能等功能。

技术领域

本发明属于液压泵技术领域，具体地说是一种基于数字变量的双排轴向柱塞泵。

背景技术

轴向柱塞泵可分为直轴式和斜轴式，工作时其柱塞相对旋转的缸体作往复运动，并通过配流盘配流，一般通过改变斜盘倾角实现变量，难以实现数字变量。目前大多数轴向柱塞泵采用缸体旋转，转动惯量大，缸体和柱塞间剪切力较大，柱塞与缸体磨损严重；需要用配流盘配流，倾覆力矩导致配流盘偏磨与泄漏，配流盘的气蚀破坏也难以避免；滑靴副为减轻磨损，还需要采用静压支撑形式。此外，已有轴向柱塞泵柱塞数量较少，流量脉动较大。

具体而言，现有的双排缸体转动的盘配流的柱塞泵：

(1)缸体带动柱塞同步旋转，柱塞与缸体间剪切力大；且旋转部件的质量大，离心力影响显著；

(2)配流盘配流，导致配流窗口的气蚀破坏严重，且一般不可双向转动；

(3)无法实现变排量；

(4)其柱塞副、配流副及滑靴副的润滑性能差，磨损严重，滑靴需专门的静压支撑，缸体需泄漏油口，且散热性能差；

(5)只能作为单个泵使用，不具备多泵输出的功能。

而对于现有的斜盘转动的单排阀配流柱塞泵：

(1)轴向力不平衡，缸体或者斜盘的倾覆力矩大，泵运行不够平稳；

(2)单排轴向柱塞泵的柱塞数量较少，排量相对较小；

(3)仅单排柱塞，柱塞数量受限，虽有多输出功能，但柱塞腔合形式少，流量组合形式少，流量脉动仍然较大，泵振动较大。

现有柱塞泵的配流方式常采用阀配流、配流盘配流及轴配流三种配流方式，但上述配流方式均难以实现数字流量控制。为实现便捷的流量控制，目前已有伺服电机控制泵输入轴的转速的方法实现流量调节，但由于泵的负载和惯性一般较大，该技术仍然不够成熟。

发明内容

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种双排轴向柱塞泵，包括：斜盘、缸体、泵壳、内排柱塞组件、外排柱塞组件、传动轴、内排压紧机构、外排压紧机构、配流阀、高速开关阀与角位移传感器；

所述泵体与缸体之间通过螺栓连接，所述传动轴的一端通过轴承支撑在泵壳上，另一端通过轴承支撑在缸体上；所述缸体设有内排柱塞孔和外排柱塞孔，所述内排柱塞组件安装于内排柱塞孔，所述外排柱塞组件安装于外排柱塞孔；所述角位移传感器安装于缸体端面中心位置，并与传动轴同轴布置，且所述角位移传感器与传动轴末端连接；所述斜盘与传动轴连接，所述斜盘包括倾斜方向相反的内斜盘和外斜盘、以及大圆柱面、小圆柱面；所述内排柱塞组件通过内排压紧机构压紧在内斜盘上，所述外排柱塞组件通过外排压紧机构压紧在内外斜盘上；所述外排柱塞孔及内排柱塞孔的末端均安装所述高速开关阀。

可选地，所述内排柱塞组件和/或外排柱塞组件包括：柱塞、单向阀及滑靴；所述柱塞的球部中心设有第一吸油孔，所述柱塞内部设有第二进油孔；所述单向阀安装于柱塞内部，并靠近所述柱塞的球部，所述柱塞与滑靴通过球副连接。