[发明专利]一种往复柱塞泵用转芯式周向配流装置

摘要

本发明属于液压动力传递和输出设备技术领域，涉及一种往复柱塞泵用转芯式周向配流装置；柱塞固定安装在泵体的空腔内，滑套安装在泵体内，柱塞的内腔上面开制有气孔，柱塞的内侧壁上制有径向小孔，径向小孔装有压紧弹簧和从动销；阀芯安装在滑套的下面，阀芯的外面为阀芯周壁，阀芯中轴与阀芯周壁之间形成的圆环形空腔和柱塞下端面形成泵腔，阀芯的下端面制有阀芯孔，阀芯中轴上制有凸轮槽，阀芯周壁上制有配流孔，阀芯周壁的右面为流质入口，左面为流质出口；阀芯、阀芯中轴外圆面上的凸轮槽、从动销和柱塞形成变型直动圆柱导槽凸轮机构；其结构紧凑，容积效率高，性能稳定，压力损失小，节能效果好，应用广泛，产业化前景广阔。

主权项

一种往复柱塞泵用转芯式周向配流装置，其特征在于主体结构包括泵体、流质入口、压紧弹簧、从动销、滑套、柱塞、阀芯、流质出口和泵腔，其中阀芯包括阀芯中轴、阀芯周壁、凸轮槽、阀芯孔和配流孔；起支撑和连接作用的泵体的形状根据泵体所处的使用环境和装备要求设计；中空圆柱结构的柱塞固定安装在泵体的空腔内，耐磨或自润滑材料制成的滑套嵌入式安装在泵体内，对柱塞起导向作用；滑套与柱塞紧密贴合，柱塞在外力作用下在滑套内沿轴向往复移动；柱塞的圆形内腔上面开制有与外面大气相通的气孔，柱塞上行时外面大气通过气孔进入圆形内腔，柱塞下行时圆形内腔的气体通过气孔排出；柱塞的内侧壁上制有径向小孔，径向小孔装有压紧弹簧和从动销，压紧弹簧套制在从动销上，压紧弹簧为螺旋弹簧，从动销为圆柱销，从动销与径向小孔间隙配合，当从动销随柱塞上下往复移动时，从动销在压紧弹簧的作用下，压靠在阀芯的凸轮槽内；阀芯安装在滑套的下面，阀芯在泵体的空腔中与泵体内壁间隙配合，阀芯沿轴向位移时受到滑套下端面的限制和约束，仅能绕轴线转动；阀芯的中间为阀芯中轴，阀芯中轴与柱塞的圆形内腔间隙配合；阀芯的外面为阀芯周壁，阀芯中轴与阀芯周壁之间形成的圆环形空腔和柱塞下端面形成泵腔，柱塞上下移动时泵腔变大或变小，对应吸入或泵出流质的过程；阀芯的下端面制有一个将阀芯底面和泵腔联通的阀芯孔，阀芯孔将流质引到阀芯底面与泵体接触摩擦面，起冷却和润滑作用；阀芯中轴上制有凸轮槽，凸轮槽围绕阀芯中轴转360度闭合，实现阀芯的单向连续转动，凸轮槽各处的深度不同，在柱塞带着从动销上行时，阀芯中轴上对应的半周凸轮槽从最下面到最上面深度逐渐变浅，到最上面时突然变深，此时从动销在压紧弹簧的作用下压靠到凸轮槽深处无法在柱塞换向时重复前半周走过的凸轮槽线路；柱塞带着从动销下行时，阀芯中轴上对应的另一半周的凸轮槽从上面到最下面逐渐变浅，到最下面时突然变深，此时从动销在压紧弹簧的作用下压靠到凸轮槽深处 无法在柱塞换向时重复前半周走过的凸轮槽线路；如此循环不断实现阀芯随着柱塞往复运动作单向连续转动；阀芯周壁上制有配流孔，配流孔的圆周方向的宽度限制流质入口与流质出口联通，实现输运和泵压流质；配流孔轴向的长度从阀芯圆环形空腔的下缘向上到周壁的上缘，使流质进出泵腔的流通面积最大、流质进出泵腔的阻力最小，使整个配流装置的容积效率最高；阀芯周壁与泵体高精度间隙配合，阀芯周壁的右面为流质入口，左面为流质出口，流质入口与流质出口在圆周方向的距离大于配流孔周向的宽度；随着柱塞往复移动和阀芯的转动，配流孔在柱塞上行时与周向的流质入口联通，泵腔变大吸入流质；配流孔在柱塞下行时与周向的流质出口联通，泵腔变小压出流质，实现流质的输运和增压；阀芯、阀芯中轴外圆面上的凸轮槽、从动销和柱塞形成变型直动圆柱导槽凸轮机构，利用该变型直动圆柱导槽凸轮机构将柱塞的往复直线运动转化为阀芯的连续单向旋转运动，再利用阀芯的连续单向旋转运动实现柱塞上行时泵腔与其周面的流质入口联通吸入流质、柱塞下行时泵腔与其周面的流质出口联通压出流质，完成流质输运和泵流质过程。