有效
一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵
胡敏、张杰
合肥工业大学
摘要
本发明一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,包括有泵体、主轴,在主轴上设有转盘,球铰,在每个球铰外侧安装有缸体,缸体与转盘之间设有柱塞机构;缸体外侧设有配流盘,在泵体内部设有出/入油口流道,球铰外侧面设有多个曲面凹槽滚道或多个直线型槽滚道;缸体与多个曲面凹槽滚道或多个直线型槽滚道之间设有与其对应的滚道,通过滚珠在滚道内的滚动配合传递转矩,构成固定型或伸缩型球笼式等速万向节传动机构原理,实现主轴等速驱动倾斜缸体转动。由于实现了柱塞两端的零部件即转盘与缸体完全等速同步旋转,因此可以有效解决浮杯泵中浮杯存在的“浮动”运动,使得泵在高转速驱动工况下,内部旋转组件运转更加稳定,减小摩擦磨损问题。
1.一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,包括有泵体(2),在泵体(2)内转动安装有主轴(1),在主轴(1)上设有转盘(22),在所述主轴上位于转盘(22)一侧或二侧设有球铰(23),在每个球铰(23)外侧安装有缸体(9),所述的缸体(9)与转盘(22)之间设有柱塞机构;在各个缸体(9)远离转盘(22)的一侧设有配流盘(4),所述配流盘(4)呈一定倾斜角固定在泵体内壁;在泵体(2)上设有入油口和出油口,在泵体(2)内部设有出/入油口流道,所述的出/入油口流道分别与各个配流盘(4)的排油配流孔(21.2)、吸油配流孔(21.1)连通;其特征在于,所述的球铰(23)的外侧面设有多个曲面凹槽滚道(16.1)或多个直线型槽滚道(16.2);所述的多个曲面凹槽滚道(16.1)或多个直线型槽滚道(16.2)内设有滚珠(7);所述的缸体与多个曲面凹槽滚道(16.1)或多个直线型槽滚道(16.2)之间设有与其对应的滚道,通过滚珠(7)在滚道内的滚动配合传递转矩,驱动缸体(9)等速转动。
2.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述的缸体组件及柱塞机构为下列三种结构之一:S1:所述的缸体(9)采用分体式结构,由端口板(5)、浮杯(6)、固定型筒型板(9.1)、固定板(12)构成,端口板(5)、固定板(12)固定连接,浮杯(6)安装于端口板(5)、固定板(12)之间,固定型筒型板(9.1)安装于端口板(5)、固定板(12)内圈之间,转盘(22)上对应设有圆柱孔(15.1),浮杯柱塞(10.1)轴向一端为圆柱头,每个浮杯柱塞(10.1)的轴向另一端为球型尾部(27),每个浮杯柱塞(10.1)的圆柱头固定于圆柱孔(15.1)内,与所述转盘(22)相对应形成悬臂结构,球型尾部(27)具有与柱塞同轴的圆柱形凹槽(29),每个浮杯柱塞(10.1)的球型尾部(27)留在缸体(9)对应的浮杯(6)内,且球型尾部(27)外壁与对应浮杯(6)的内壁之间活动密封;S2:所述的缸体(9)采用分体式结构,由端口板(5)、浮杯(6)、伸缩型筒型板(9.2)、固定板(12)构成,端口板(5)、固定板(12)固定连接,浮杯(6)安装于端口板(5)、固定板(12)之间,伸缩型筒型板(9.2)安装于端口板(5)、固定板(12)内圈之间,转盘(22)上对应设有球窝(15.2),具有中心通孔(25)的细杆柱塞一(10.2),所述细杆柱塞一(10.2)的轴向一端为球头(26),每个细杆柱塞一(10.2)的轴向另一端为球型尾部(27),使得细杆柱塞一(10.2)的球头(26)限位于球窝(15.2)中,球型尾部(27)具有与柱塞同轴的圆柱形凹槽(29),每个细杆柱塞一(10.2)的球型尾部(27)留在对应浮杯(6)内,且球型尾部(27)外壁与对应浮杯(6)的内壁之间活动密封;S3:所述的缸体(9)采用端口板(5)与环形体(9.3)组成,环形体(9.3)上设有缸孔(30),转盘(22)上对应设有球窝(15.2),具有中心通孔(25)的细杆柱塞二(10.3)的轴向一端为球头(26),每个细杆柱塞二的轴向另一端为球型尾部(27),细杆柱塞二(10.3)球头(26)限位于球窝(15.2)中,每个细杆柱塞二(10.3)的球型尾部(27)留在环形体(9.3)的缸孔(30)内,且球型尾部(27)外壁设有的环形凹槽内安装的柱塞环(28)与对应缸孔(30)的内壁之间活动密封。
3.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述的球铰(23)外侧面设有多个曲面凹槽滚道(16.1),所述的多个曲面凹槽滚道(16.1)内设有滚珠(7);所述的缸体(9)与多个曲面凹槽滚道(16.1)之间设有与其对应的滚道,通过滚珠(7)在滚道内的滚动配合传递转矩,驱动缸体转动,其实现结构如下:所述的缸体(9)采用分体式结构,由端口板(5)、浮杯(6)、固定型筒型板(9.1)、固定板(12)构成,端口板(5)、固定板(12)固定连接,浮杯(6)安装于端口板(5)、固定板(12)之间,固定型筒型板(9.1)安装于端口板(5)、固定板(12)内圈之间;所述球铰(23)外侧套有固定型保持架(8.1),位于固定型筒型板(9.1)内,固定型筒型板(9.1)内壁为球面且设有与所述的多个曲面凹槽滚道(16.1)对应的曲面滚道(24.1),在固定型保持架(8.1)上开有相应的腰型通孔(19),固定型保持架(8.1)的腰型通孔(19)内设有滚珠(7),滚珠(7)在曲面凹槽滚道(16.1)和固定型筒型板(9.1)内壁曲面滚道(24.1)之间滚动,主轴(1)带动球铰(23)转动,通过滚珠(7)和曲面凹槽型滚道(16.1)的配合传递转矩,驱动(9)分体式结构的缸体转动。
4.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述的球铰(23)的外侧面设有多个直线型槽滚道(16.2);多个直线型槽滚道(16.2)内设有滚珠(7);所述的缸体(9)与多个直线型槽滚道(16.2)之间设有与其对应的滚道,通过滚珠(7)在滚道内的滚动配合传递转矩,驱动缸体(9)转动,其实现结构为:所述的缸体(9)采用分体式结构,由端口板(5)、浮杯(6)、伸缩型筒型板(9.2)、固定板(12)构成,端口板(5)、固定板(12)固定连接,浮杯(6)安装于端口板(5)、固定板(12)之间,伸缩型筒型板(9.2)安装于端口板(5)、固定板(12)内圈之间,所述球铰(23)外侧套有伸缩型保持架(8.2),位于伸缩型筒型板(9.2)内侧,伸缩型筒型板(9.2)内壁为圆柱面并设有与所述多个直线型槽滚道(16.2)对应的直线滚道(24.2),伸缩型保持架(8.2)上开有相应的腰型通孔(19),伸缩型保持架(8.2)的腰型通孔(19)内设有滚珠(7),滚珠(7)在直线型槽滚道(16.2)与伸缩型筒型板(9.2)内壁的直线滚道(24.2)间滚动,主轴(1)带动球铰(23)转动,通过滚珠(7)和直线型槽滚道(16.3)的配合传递转矩,驱动分体式结构的缸体(9)转动。
5.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述球铰(23)外侧面设有多个曲面凹槽滚道(16.1),所述的多个曲面凹槽滚道(16.1)内设有滚珠(7);所述的缸体(9)与多个曲面凹槽滚道(16.1)之间设有与其对应的滚道,通过滚珠(7)在滚道内的滚动配合传递转矩,驱动缸体转动,其实现结构如下:所述的缸体(9)采用一体式结构,由端口板(5)与环形体(9.3)组成,环形体(9.3)上设有缸孔(30),所述的球铰(23)外侧套有固定型保持架(8.1),环形体(9.3)内壁为球面并设有与多个曲面凹槽型滚道(16.1)对应的曲面滚道(24.1),在固定保持架(8.1)上开有相应的腰型通孔(19),固定保持架(8.1)上的腰型通孔(19)设有滚珠(7),滚珠(7)在所述的多个曲面凹槽型滚道(16.1)以及与其对应的环形体(9.3)内壁的曲面滚道(24.1)间滚动,主轴(1)带动球铰(23)转动,通过滚珠(7)和曲面凹槽型滚道(16.1)的配合传递转矩,驱动一体式结构缸体(9)转动。
6.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述的固定型筒型板(9.1)、伸缩型筒型板(9.2)、环形体(9.3)与端口板(5)之间安装有支撑环(14),所述支撑环(14)靠近球铰(23)的一侧为与球铰相配合的球面,支撑环(14)外侧安装有波形弹簧(13),波形弹簧(13)通过支撑环(14)作用于球铰(23)以及端口板(5)上。
7.根据权利要求2所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,端口板(5)上设有多个能与浮杯(6)、缸孔(30)连通的通油孔口(20),端口板(5)朝向配流盘(4)相互接触形成端面配合,构成配流副;所述的多个通油孔口(20)与配流盘(4)上吸油配流孔(21.1)和排油配流孔(21.2)连通。
8.根据权利要求1所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述的泵体包括有前泵体(2.1)和后泵体(2.2)固定连接而成,在前泵体(2.1)、后泵体(2.2)与主轴之间分别设有轴承(3)。
9.根据权利要求2所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述转盘(22)通过螺栓(17)安装有盖板(11),所述盖板(11)的球形通孔(18)与转盘(22)的球窝(15.2)一一对应,使得细杆柱塞一(10.2)球头(26)限位于球窝(15.2)中。
10.根据权利要求2所述的一种主轴等速驱动倾斜缸体组件的轴向柱塞泵,其特征在于,所述转盘(22)通过螺栓(17)安装有盖板(11),所述盖板(11)的球形通孔(18)与转盘(22)的球窝(15.2)一一对应,细杆柱塞二(10.3)球头(26)限位于球窝(15.2)中。



