[发明专利]一种采用一体式柱塞的双配流自适应矩形柱塞泵马达

说明书

本发明公开了一种采用一体式柱塞的双配流自适应矩形柱塞泵马达，包括偏心壳体、第一配流端盖、第二配流端盖、传动轴、缸体和一体式矩形柱塞，一体式矩形柱塞包括矩形柱塞、摩擦环和滚子；本发明改进了缸体结构、柱塞结构和配流方式，采用一体式矩形柱塞，将矩形柱塞和偏心腔体的摩擦运动转换为滚子和偏心腔体的运动，而矩形柱塞和摩擦环几乎处于相对的静止状态，极大地降低了磨损；采用双配流方式，将油液从第一配流端盖和第二配流端盖两侧等量吸入和排出，很好地平衡了油液压力，缸体在偏心壳体中可实现自适应位置调节，更好地实现配流副的油膜润滑，同时增加了配流面积，减小了缸体的倾覆，提高了转动稳定性，进而延长了泵马达的使用寿命。

技术领域

本发明涉及泵马达技术领域，更具体的说是涉及一种采用一体式柱塞的双配流自适应矩形柱塞泵马达。

背景技术

柱塞式泵马达，柱塞泵马达具有工作压力高、功率密度大、结构简单紧凑和效率高等优点。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，被广泛应用于航空航天、工程机械、船舶和机器人等领域。

随着伺服作动技术的发展，具备宽调速、宽压力范围的泵马达机构成为容积伺服控制的核心内容。轴向柱塞泵在较高转速和额定工作压力范围内具有较高效率。而在低速工作时，由于配流副无法建立有效油膜支撑，加速配流副磨损的同时机械效率很低。径向柱塞泵在低速时可以达到较高效率，但由于其转子径向尺寸大，高速时的大惯量不利于伺服控制，亦不适用于宽调速、宽压力范围的需求。

为了解决这一问题，申请人于2019年8月26日申请了申请公布号为CN110566399A，名称为一种矩形柱塞的径向柱塞泵马达的发明专利申请；包括：偏心壳体、轴侧端盖、配流端盖、传动轴、缸体、矩形柱塞、缸体挡板和配流盘；该发明专利申请能够通过传动轴正驱和油液压力反驱实现油泵和马达功能的切换，采用矩形柱塞取代了以往的圆柱形柱塞，进而改变了工作的容积型腔的形状，即由圆柱形变成立方体型腔；从空间利用角度，同等单位行程内，减小了转子的径向尺寸，产生的容积变化更大，输出介质流量大、整体惯量小、重量轻、且在高速高压运行情况下稳定性强。

虽然上述发明专利申请克服了现有技术中的问题，但是在后续的实际使用中仍然发现其存在以下不足：

第一、由于内部缸体的高速、高频转动，矩形活塞与偏心腔体内壁产生的磨损严重，矩形柱塞的使用寿命大大降低；

第二、由于采用单向供油配流方式，配流过程中产生的液压分离力靠轴承的轴向力进行平衡，同时高压腔与低压腔的对称布置对缸体产生一个由高压侧向低压侧的倾覆力矩，影响缸体在高速高压工况下的平稳运行，同样影响其使用寿命。

因此，如何提供一种在高速高压运行情况下稳定性强、且适用于宽调速、宽压力范围的泵马达，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种采用一体式柱塞的双配流自适应矩形柱塞泵马达，适合航空航天领域，在高速高压大流量应用领域有着广泛的应用空间。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用一体式柱塞的双配流自适应矩形柱塞泵马达，包括：偏心壳体、第一配流端盖、第二配流端盖、传动轴、缸体和一体式矩形柱塞；

所述偏心壳体内部轴向开设有贯通的偏心腔体；

所述第一配流端盖和第二配流端盖分别密封固定在所述偏心壳体的两端；所述第一配流端盖的端头侧壁分别开设有进油口和出油口；所述第一配流端盖内侧壁均匀开设有多个连通所述偏心腔体和进油口的第一配流孔；所述第二配流端盖内侧壁均匀开设有多个与所述偏心腔体连通的第二配流孔；所述偏心壳体、第一配流端盖和第二配流端盖内部具有连通所述第一配流孔和第二配流孔的配流通道；

所述传动轴的两端分别与所述第一配流端盖和第二配流端盖转动连接，且一端外露于所述第二配流端盖；