[实用新型]单柱塞双排量往复旋转式液压驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液压泵，尤其是一种往复旋转式液压驱动器，工作介质为液压油或者是水介质等流体。

背景技术

柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两种代表性的结构形式。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。径向柱塞泵由于结构复杂、体积较大，在许多场合已经被轴向柱塞泵取代。轴向柱塞泵是利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。传统常见的轴向柱塞泵的工作原理，当传动轴带动缸体转动时，缸体会带动活塞转动，通过改变柱塞和倾斜平面之间或与传动轴之间的角度，使得柱塞在腔内做往复运动。柱塞伸出，腔容积增大，腔内吸入油液，称吸油过程；柱塞缩回，腔容积减小，腔内排出油液，称排油过程。缸不断旋转实现连续地吸油和排油。

柱塞泵存在如下缺点：结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。结构中存在多个摩擦副，柱塞受侧向力作用，有一定的摩擦损失。传动轴带动缸体转动时，转动惯量大。集成性较差，每个泵都有独立的泵体，不便于插装安装，需要大流量输出的，只能进行多泵组合泵组布置；噪声和脉动较大。

实用新型内容

本实用新型是要提供一种的单柱塞双排量往复旋转式液压驱动器，用于解决传统的液压柱塞泵存在的缺点，该液压驱动器具有单位功率重量轻、结构新颖、插装设计、工作时惯性小、压力脉动小，排量和效率高。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种单柱塞双排量往复旋转式液压驱动器，具有一个安装在前端盖内的输入轴，安装在泵体中的泵套，泵体上具有一个吸油口和两个排油口，泵套内装有泵芯，所述输入轴一端连接电机，另一端通过浮动联轴结连接泵芯，由电机通过输入轴带动泵芯在泵套里旋转，泵套与泵芯之间通过泵芯圆柱表面的半圆形沟槽与泵套的球面中的钢球配合连接，使泵芯在旋转的同时沿泵芯圆柱表面的余弦曲线沟槽作轴向往复运动；所述泵芯的两端中心分别开有盲孔及油槽，其中，一端的盲孔和输入轴构成泵的左端封闭油腔，另一端盲孔和泵套、泵体构成泵的右端封闭油腔，当泵芯旋转时，所述泵芯的油槽与泵套的吸油口和排油口交替切换连通，同时伴随着泵芯的左右轴向往复运动交替改变左右两封闭油腔的体积，实现吸排油，形成双排量输出。

所述泵套由左泵套和右泵套组成，左泵套和右泵套呈对称结构，左泵套和右泵套上分别设有若干个用于安装高精度钢球的1/4球面，靠近1/4球面处，设置有用于高精度钢球润滑的通油口，沿轴向位置上，分别按圆周方向设置有n个吸油孔和n个排油孔，n个吸油孔和n个排油孔按错开180°/n的角度进行错位布置，其中，n=2或4或8。

所述泵芯的两头中心开有两个相同直径的左、右盲孔，左、右盲孔上分别开有数个长腰油槽，并呈180°/数个的角度进行错位布置；泵芯圆柱表面的半圆形沟槽的径向形状轨迹为：S= ，其中A为位移的幅值，n为泵的冲程数量，n=2或4或8，t为泵自转过的角度，即0~360°变化，或为圆弧线或为二次抛物线。

所述浮动联轴结包括泵芯上均布的键槽、输入轴上的键槽、高精度钢球，所述泵芯的键槽内安装有四组八个高精度钢球，与输入轴的键槽配合连接，可使泵芯在旋转的同时实现往复运动，并传递电机输出扭矩。

所述电机为伺服电机或高速电机，通过改变电机的转速和方向方便的实现流量或方向的变化。

本实用新型的有益效果是：

1．该液压驱动器有两个容积变化腔，一个吸油口，两个排油口，一个泵芯实现双排量输出。

2．泵芯两端的油槽，按180°/n的角度错位布置，一端吸油时，另一端排油，几乎无压力脉动。

3．体积小、单位功率的重量轻，突破现有的液压泵在航空航天及特殊使用场合的应用限制。

4．具有可逆性，可以通过改变电机的转速和方向方便的实现流量或方向的变化。

5.液压驱动器的高速转动轴即为泵芯本身，无偏载情况，转速可以达到5000转以上。

6、结构精度要求低、加工难度相对小，转动惯量小且均匀、结构体积小，可以实现高度集成化。

7．传统柱塞泵往往设计有6个柱塞，1个极靴，存在多个摩擦副，本实用新型仅存在泵芯-泵套一个摩擦副，可以提高泵的效率和寿命。

附图说明

图1为本实用新型的单柱塞双排量往复旋转式液压驱动器总体结构图；

图2为本实用新型的单柱塞双排量往复旋转式液压驱动器结构剖视图；