[发明专利]高压无脉动液压泵

说明书

高压无脉动液压泵属于高压液压泵技术领域，目的在于解决现有技术存在的问题。本发明包括多个柱塞缸和驱动机构；通过驱动机构驱动多个柱塞缸的柱塞杆往复运动；柱塞缸的数量为2n+m+p个；每个柱塞缸的无杆腔分别连接进油管路和出油管路，2n+m+p个柱塞缸的出油管路流量叠加；每个柱塞缸包括压油工作段和吸油工作段，其中压油工作段包括匀加速压油段、匀速压油段和匀减速压油段；2n+m+p个柱塞缸中，每一时刻有n个处于加速压油段，m个处于匀速压油段，n个处于匀减速压油段，p个处于吸油工作段，并且，n个处于加速压油段的柱塞缸和n个处于匀减速压油段的柱塞缸一一对应为n组，每组中，每一时刻的两个柱塞缸的压油流量的和等于一个匀速压油段的柱塞缸的压油流量。

技术领域

本发明属于高压液压泵技术领域，具体涉及一种高压无脉动液压泵。

背景技术

自20世纪50年代以来，随着世界经济的发展，液压技术广泛用于各类工程机械、船舶、航空航天技术、微电子技术等领域，得到了迅猛发展，发展出了一套完备的液压装备体系。尤其在工程机械、机床、汽车制造业、冶金机械、游乐设备及武器装备等领域，液压技术必不可少。

目前，液压传动技术发展方向之一就是精密化、高压化，我国在高压精密液压领域还比较薄弱。所谓精密化，即是指液压传动速度平稳迅速，准确可靠，要求液压油输入执行元件的流量平稳，这对于精密机械尤其重要。高压，可以有效减小液压元件的体积，传递更大的动力。液压泵，是液压系统的动力元件，负责为液压传统系统提供液压能，所以液压泵的性能对于液压系统至关重要。由于液压泵内部几何构造的原因，输出油液的压力，流量脉动情况，价格和效率各不相同。流量脉动会导致系统管路有液压冲击现象，严重影响液压元件寿命，并使执行元件出现震动、“爬行”的现象，导致运动位置不准确。液压泵可分为齿轮泵(分内、外啮合)、叶片泵(分单作用、双作用)、柱塞泵(斜盘式、斜轴式)和螺杆泵。但是，齿轮泵输出压力小，效率低，且脉动大，但是成本低。叶片泵压力小，在考虑叶片厚度的现实情况下，存在一定的脉动。柱塞泵可以输出较高的油液压力，但是脉动大，困油现象较重。螺杆泵虽然理论上可以实现无脉动地输出油液，但是其造价较高，输出压力小。所以，目前的液压泵各有优缺点，不同的场合选用情况不同。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高压无脉动液压泵，解决现有技术存在的高压泵脉动大、困油现象以及无脉动泵输出压力小、造价高等问题；实现输出高压、流量无脉动、无困油现象的液压泵，尤其是面向要求高压，运动定位准确的精密场合，例如机床，机器人关节。

为实现上述目的，本发明的高压无脉动液压泵包括多个柱塞缸和驱动机构；通过驱动机构驱动多个柱塞缸的柱塞杆往复运动；

柱塞缸的数量为2n+m+p个，其中n≥1，m≥1，p≥1；每个柱塞缸的无杆腔分别连接进油管路和出油管路，2n+m+p个柱塞缸的出油管路流量叠加；

每个柱塞缸包括压油工作段和吸油工作段，其中压油工作段包括匀加速压油段、匀速压油段和匀减速压油段；2n+m+p个柱塞缸中，每一时刻有n个处于加速压油段，m个处于匀速压油段，n个处于匀减速压油段，p个处于吸油工作段，并且，n个处于加速压油段的柱塞缸和n个处于匀减速压油段的柱塞缸一一对应为n组，每组中，每一时刻的两个柱塞缸压油的流量的和为一个匀速压油段的柱塞缸压油的流量。

所述驱动机构为具有始终与柱塞缸的柱塞杆部接触的接触面，所述接触面沿着预定的环形轨迹延伸；2n+m+p个柱塞缸相对同一个接触面错相位圆周均布；

所述预定的环形轨迹为四段相互相切的曲线连接形成；其中：

第一段对应柱塞缸的匀加速压油段，对应的圆心角为360÷(2n+m+p)×n，设360÷(2n+m+p)×n＝φ，则第一段曲线的参数化极坐标方程式为：

其中：

θ—凸轮转角(0≤θ≤φ)

ω—凸轮角速度(凸轮轴转速、为恒定值)