活塞泵驱动装置的制作方法

专利名称：活塞泵驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械中液压动力系统的技术领域，具体的说，是一种新 型结构的活塞泵驱动装置。
背景技术：
现有液压泵或液体输送设备大多不能使液体输出(或输入)流量G二c (c
为常数)，目前旋转活塞泵虽能解决此方面问题，但结构较复杂，活动部件多，
且交替做功的一对活塞存在G从0到c的阶跃变化，装置的承压边界受到压 力阶跃响应的考验。
本实用新型从活塞泵驱动机构方面考虑解决液体输出或输入流量的阶跃 变化问题，使用较为简单的方法和较少的零部件，达到Gw (c为常数)的效

实用新型内容
本实用新型就是为了解决活塞泵输出液体流量恒定的问题，而提供了一 种活塞泵驱动装置。
为解决上述技术问题，本实用新型釆用以下技术方案予以实现
一种活塞泵驱动装置，所述驱动装置为一圆柱体，所述圆柱体的侧面上 设有曲线槽。
所述的曲线槽的曲线由下面两个二次曲线方程组合而成
<formula>formula see original document page 3</formula>
其中a为所述圆柱体的底面周长；K为正数；乂为第一曲线方程；少2为第 二曲线方程。
为方便活塞泵的活塞杆连接到所述驱动装置上，所述曲线槽内设有滑块， 一个活塞杆安装一个滑块。该滑块为一圆柱体，其尺寸远小于本实用新型活 塞泵驱动装置所述圆柱体尺寸，高度大于所述曲线槽的深度，底面直径和所 述曲线槽宽度相等， 一端安装在活塞杆上，另一端插入所述曲线槽内，可以. 在所述曲线槽内滑动，且其轴线垂直相交于所述圆柱体的轴线，滑块的轴线 与所述圆柱体侧面交点的轨迹即为曲线方程所描述的曲线。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是
本实用新型活塞泵驱动装置是一个在侧面上开有曲线槽的圆柱体，当圆 柱体以恒定速度旋转时，活塞泵的活塞杆端部沿着曲线槽作垂直方向滑动， 活塞的运动速度为时间t的一次函数，然后通过4n (n为自然数)个活塞泵
的组合，使得输出的液体流量为恒定值。作为活塞泵的驱动装置，本实用新 型结构简单，并且单个活塞泵输出液体流量为连续函数，不存在阶跃变化问 题，性价比提高。

图1是本实用新型活塞泵驱动装置的结构示意图2是本实用新型活塞泵驱动装置t=0时刻的侧面展开示意图3是本实用新型活塞泵驱动装置t二0时刻连接活塞泵时的側面展开图4是本实用新型活塞泵驱动装置t=0时刻连接活塞泵时的立体使用状 态图5是本实用新型活塞泵驱动装置的连接活塞泵时的俯视图6是本实用新型活塞泵驱动装置的活塞泵4-1流量曲线示意图7是本实用新型活塞泵驱动装置的活塞泵4-2流量曲线示意图； 图8是本实用新型活塞泵驱动装置的活塞泵4-3流量曲线示意图； 图9是本实用新型活塞泵驱动装置的活塞泵4-4流量曲线示意图； 图10是本实用新型活塞泵驱动装置的总流量曲线示意图； 图11是本实用新型活塞泵驱动装置的另一种连接活塞泵方式的t=0时刻 侧面展开其中l圆柱体；2曲线槽；3滑块；3-1、 3-2、 3-3、 3-4滑块；4活塞
泵；4-l活塞泵；4-2活塞泵；4-3活塞泵；4-4活塞泵；5活塞；6活塞杆； 6-1活塞杆固定套；7输出油箱；8输入油箱；9止回阀；10管路；11活塞泵
4-l的流量曲线；12活塞泵4-2的流量曲线；13活塞泵4-3的流量曲线；14
活塞泵4-4的流量曲线；15总的输入流量曲线；16总的输出流量曲线；
砂为圆柱体旋转角速度，r为圆柱体的底面半径，a为圆柱体的底面周长， t为任意时刻，圆柱体高略大于2A， S为活塞面积。
具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。 实施例一，本实用新型活塞泵驱动装置，是一个侧面开有曲线槽2的圆
柱体l，曲线方程为<formula>formula see original document page 5</formula>
a为所述圆柱体的底面周长，r为正数。
在曲线上选8个点，其坐标分别如下其中砂为圆柱体l旋转角速度，r 为圆柱体l的底面半径，a为圆柱体l的底面周长，t为任意时刻，圆柱体高 为2A， S为活塞5的面积。
定点①(0， 0)，②(^， -A)，③(^， 0),④(^， A);
4 2 4
动点E(ft^t， yE)， F
，N
^ 3a
; >>,为从
定点①(0， 0)至定点②(*， -A)至定点③(|， 0)的曲线方程，少2为从 定点③( ， 0)至定点④(*， A)至定点①(0， 0)的曲线方程；滑块3-1、
3-2、 3-3、 3-4在曲线槽上的坐标分别对应动点E、 F、 M、 N。 使用方式一
垂直水平方向安装有四个活塞泵4-1、 4-2、 4-3、 4-4，其型号和水平位 置相同，初始时刻的活塞位置依次相差四分之一周期，其活塞杆上端分别固 定在间隔四分之一周期的四个点E、 F、 M、 N上，其俯视图如图5所示，大圆 是圆柱体1,四个小圆分别是活塞泵4-1、 4-2、 4-3、 4-4，设活塞向下运动 时将液体排出，向上运动时将液体吸入，吸入流量为正值，排出流量为负值。
设置坐标系如图2所示。
其中
乂 "
广 、—
^义3a
/16
+爿
0<xS —
x S a
a为所述圆柱体的底面周长；/c为正数；少,为定点①一②一③的曲线方 程，力为从定点③一④一①的曲线方程。
设每一个活塞泵内可排液体体积方程r(t)44 +力"，
对于点E，将点E的动坐标(抓，yJ代入体积方程r(t)^J +力"，得<formula>formula see original document page 7</formula>
得到活塞泵4-1的流量G = ^的曲线如图6所示。
dt
同理，将点F
4<formula>formula see original document page 7</formula>
的动坐标分
别代入体积方程—>44 + _>;) S ，得:
活塞泵4-2的流量G = ^的曲线如图7所示，
<formula>formula see original document page 7</formula>
活塞泵4-3的流量G = ^的曲线如图8所示，
<formula>formula see original document page 7</formula>
活塞泵4-4的流量G = 的曲线如图9所示(
<formula>formula see original document page 7</formula>
将上述四个活塞泵输入流量合并，输出流量合并，得到总流量&,-^的
<formula>formula see original document page 7</formula>
曲线如图10所示，可见总的输出流量与总的输入流量相等，且为恒定值
<formula>formula see original document page 7</formula> 则该系统任意时刻t，吸入或排出的液体总流量为定值。 为方便活塞泵的活塞杆连接到所述驱动装置上，所述曲线槽内设有滑块。 对应的连接活塞杆的数量，安装滑块的数量。该滑块为一近似圆柱体，高度 大于曲线槽的深度，可以在槽内滑动，且其轴线垂直于所述圆柱体的轴线，
滑块的轴线与圆柱体侧面交点的轨迹即为曲线方程所描述的曲线。 具体运动过程
t二0时刻，各泵状态如图4所示，活塞泵4-1、 4-2、 4-3、 4-4，对应的 滑块分别为3-l、 3-2、 3-3、 3-4，各滑块的对应点E、 F、 M、 N分别位于点①
(0， 0)，②(1， -A)，③(^， 0)， (差，A);当本实用新型活塞泵驱 4 2 4
动装置按图4所示方向，以角速度w,旋转时，
1、 t二O时刻，滑块3-1、 3-2、 3-3、 3-4对应坐标E、 F、 M、 N分别位 于点①、②、③、
滑块3-l (E点)向②点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-l排液； 滑块3-2 (F点)向(D点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-2吸液； 滑块3-3 (M点)向④点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4^3吸液； 滑块3-4 (N点)向①点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-4排液；
2、 t:丄时刻，当滑块3-l (E点)、3-2 (F点)、3-3 (M点)、3-4 (N
点)分别运动到②、◎、 、①点时，
滑块3-l (E点)向③点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-l吸液； 滑块3-2 (F点)向④点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-2吸液； 滑块3-3 (M点)向①点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-3排液； 滑块3-4 (N点)向②点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-4排液；
3、 1=上日寸亥1』，当滑土央3-l (E点)、3-2 (F点)、3-3 (M点)、3-4 (N
2or
点)分别运动到③、④、①、②点时，
滑块3-l (E点)向④点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-l吸液； 滑块3-2 (F点)向①点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-2排液；
滑块3-3 (M点)向②点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-3排液； 滑块3-4 (N点)向③点运动，带动活塞杆6向上运动，泵44吸液；
4、 t= !时亥U，当滑块3-l (E点)、3-2 (F点)、3-3 (M点)、3-4 (N
4<yr
点)分别运动到④、①、②、③点时，
滑块3-l (E点)向①点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-l排液； 滑块3-2 (F点)向②点运动，带动活塞杆6向下运动，泵4-2排液； 滑块3-3 (M点)向③点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-3吸液； 滑块3-4 (N点)向④点运动，带动活塞杆6向上运动，泵4-4吸液。
5、 t=上时刻，滑块3-l (E点)、3-2 (F点)、3-3 (M点)、3-4 (N点)
分别运动到①、②、(D、④点，
其中，输出油箱7由止回阀9沿管路10始终是排液状态，输入油箱8由 止回阀9始终是吸液状态。如此，即完成一个循环过程，完成一个周期的吸 液、排液过程。
使用方式二
如图11所示，活塞泵4-1和活塞泵4-3共用一个滑块，活塞泵4-2和活
塞泵4-4共用一个滑块，t二0时亥ij， E点位于①(0， 0)点，F点位于②(^，
4
—A)点处，各泵活塞杆垂直x轴，各活塞的位置要相差四分之一周期。其他 同使用方式一。
另外，本实用新型的圆柱体的侧面上所开曲线槽，也可以是一个以上的 周期，活塞泵还可以是8个，以及4n (n为自然数)个也可。各泵水平位置 可以不同，但必须4个一组，每组活塞泵的滑块及活塞位置必须依次相差^周期。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于 上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的 变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种活塞泵驱动装置，其特征在于所述驱动装置为一圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有曲线槽。
2. 根据权利要求1所述的活塞泵驱动装置，其特征在于所述的曲线槽 的曲线由下面两个二次曲线方程组合而成<formula>formula see original document page 2</formula>其中^为正数；a为所述圆柱体的底面周长; 曲线方程。y,为第一曲线方程；力为第:
专利摘要本实用新型公开了一种活塞泵驱动装置，所述驱动装置为一圆柱体，所述圆柱体的侧面上设有曲线槽，所述曲线槽的曲线由下面两个二次曲线方程组合而成y₁=k(x-a/4)²-A (0≤x≤a/2)；y₂=-k(x-3a/4)²+A (a/2≤x≤a)；A＝ka²/16；其中k为正数；a为所述圆柱体的底面周长；y₁为第一曲线方程；y₂为第二曲线方程。当圆柱体以恒定速度旋转时，活塞泵的活塞杆端部沿着曲线槽作垂直方向滑动，活塞的运动速度为时间t的一次函数，然后通过4n(n为自然数)个活塞泵的组合，使得输出的液体流量为恒定值。作为活塞泵的驱动装置，本实用新型结构简单，并且单个活塞泵输出液体流量为连续函数，不存在阶跃变化问题，性价比提高。
文档编号F04B9/02GK201013546SQ200720018789
公开日2008年1月30日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者磊 陶 申请人:磊 陶