[发明专利]一种滚轮导轨传动的二维柱塞泵

说明书

一种滚轮导轨传动的二维柱塞泵，包括前后两泵壳与中段的泵主体，前后两泵壳与泵主体连接，所述二维柱塞泵包括滚轮/空间导轨传动机构和拨杆机构；泵轴安装在前泵壳上，泵轴通过拨杆机构将输入的动力传递给滚轮/空间导轨传动机构；所述拨杆机构包括固定在泵轴上的拨板和固定在滚轮架上的拨杆；所述滚轮/空间导轨传动机构由滚轮架及其上面安装的2个锥滚轮和空间导轨构成，空间导轨为端面空间导轨，导轨面形似马鞍。本发明提供一种提升性能、降低制造难度和成本的滚轮导轨传动的二维柱塞泵。

技术领域

本发明涉及一种液压柱塞泵，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

各类柱塞式液压泵具有近似的工作原理，即若干个柱塞嵌入缸体孔内，随着泵轴的转动，在斜盘(或球铰或偏心轴或多作用内曲线环等)约束下，柱塞依次作相对缸体的往复运动，在缸体孔内形成周期变化的工作容积，通过阀或阀盘进行配流。柱塞式结构的各类液压泵中，斜盘式端面配流结构最具代表性并广泛应用。斜盘式端面配流液压泵的结构特点是采用配流盘、通轴结构和斜盘固定，主轴传动缸体转动，带动柱塞绕泵轴转动并在斜盘的约束下作往复运动。端面配流具有结构紧凑、转速较高、自吸能力好的特点。由于存在缸体/配流盘、球铰、柱塞/缸体孔、滑靴/斜盘等滑动摩擦副，柱塞式液压泵的设计与制造难度高，成本也较高。另外，斜盘/滑靴和缸体/配流盘摩擦副承受很大的不平衡静液压力，摩擦副相对运动时，摩擦副的pv值限制了工作压力或是工作转速的提高。另外，泵轴承在倾覆力矩的作用下易发生磨损，进而造成配流盘的偏磨。上述原因，使得柱塞式液压泵的性能也不容易进一步提高。

发明内容

为了克服已有液压柱塞泵的性能受限、制造难度较高、成本较高的不足，本发明提供一种提升性能、降低制造难度和成本的滚轮导轨传动的二维柱塞泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种滚轮导轨传动的二维柱塞泵，包括前后两泵壳与中段的泵主体，前后两泵壳与泵主体连接，所述二维柱塞泵包括滚轮/空间导轨传动机构和拨杆机构；

泵轴安装在前泵壳上，泵轴通过拨杆机构将输入的动力传递给滚轮/空间导轨传动机构；泵主体包括泵体、泵套、空间导轨和泵芯，泵芯上柱塞的轴向槽与泵套上的窗口及泵体中心孔内的沉割槽构成二维柱塞液压泵的自配流结构；2个滚轮/空间导轨传动机构分别安装在泵体两侧，2个滚轮架分别与泵芯两端连接，泵轴与泵芯的回转中心重合；

所述拨杆机构包括固定在泵轴上的拨板和固定在滚轮架上的拨杆，拨板两端安装有与泵轴平行的直线轴承，拨杆一端通过球铰固定在滚轮架上，另一端插入直线滑动轴承内，当泵轴及拨板转动时，带动2个拨杆并使与其固连的滚轮架转动，当泵芯与滚轮往复运动时，拨杆在直线滑动轴承内滑动；

所述滚轮/空间导轨传动机构由滚轮架及其上面安装的2个锥滚轮和空间导轨构成，空间导轨为端面空间导轨，导轨面形似马鞍，工作时与2个锥滚轮同时接触形成滚动接触副，导轨面的背面开有两个矩形槽，在这两个槽上安装两个键；导轨通过背面的键与泵体及泵套上的槽相配合从而限制了空间导轨的绕泵芯轴线的转动，通过泵芯两端固定的滚轮将两个空间导轨压在泵体的两侧；2个锥滚轮采用深沟球轴承和推力轴承，对称安装在滚轮架上。

进一步，前泵壳内的空间导轨与后泵壳内的空间导轨具有相同的工作曲面，工作曲面的轴向位置按等加速等减速规律设计，但与泵体连接时，相位差90度，两导轨分别是最高与最低点的相位相对应；当泵芯及固联其上的滚轮转动时，受到空间导轨的约束，迫使泵芯沿轴向运动，泵体两侧的2个空间导轨交替作用使得泵芯产生往复运动。

空间导轨底部凸缘插入泵套内，泵芯轴从空间导轨中心孔穿过；泵芯上的柱塞与导轨底部环形端面及泵套内孔形成了密封容腔。