一种卸载式自变量径向柱塞泵的制作方法

本发明涉及一种机械工程的液压技术领域，特别是一种卸载式自变量径向柱塞泵。

背景技术：

在机械工程的液压技术领域中，需要自变量液压泵来给流量需求不断变化的液压系统提供动力。由于柱塞式自变量液压泵能够输出的压力最高而在工程、建筑机械等设备中大量应用，但在现有的柱塞式自变量泵中，无论是轴向的还是径向的，在结构上都存配油盘、滑靴等受力大、面积也大的滑动摩擦副，这些滑动摩擦副不仅降低液压泵能量转换效率、加大泵体发热量，配流机构的动间隙密封还限制了液压泵工作压力的进一步提高，也限制整个液压系统向小型轻量化方向的发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种方便控制输出油量的卸载式自变量径向柱塞泵。

解决上述技术问题的技术方案是：一种卸载式自变量径向柱塞泵，包括柱塞泵、偏心轮、换向阀凸轮、换向阀、螺旋摆动油缸和储油箱，所述的柱塞泵包括柱塞泵Ⅰ和柱塞泵Ⅱ，所述的换向阀包括换向阀Ⅰ和换向阀Ⅱ，所述的偏心轮和螺旋摆动油缸的摆动油缸体分别均固定设置于与电动机连接的同一泵轴上，换向阀凸轮与螺旋摆动油缸的摆动油缸转轴连接，偏心轮与换向阀凸轮同轴并可相对转动；所述的柱塞泵Ⅰ和柱塞泵Ⅱ均与偏心轮带动连接，所述的换向阀Ⅰ和换向阀Ⅱ均与换向阀凸轮带动连接，所述的柱塞泵Ⅰ与换向阀Ⅰ油路连接，所述的柱塞泵Ⅱ与换向阀Ⅱ油路连接，所述的换向阀Ⅰ和换向阀Ⅱ均与储油箱油路连接，所述的柱塞泵Ⅰ通过单向阀分别与液压系统和螺旋摆动油缸油路连接，所述的柱塞泵Ⅱ通过单向阀分别与液压系统和螺旋摆动油缸油路连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的柱塞泵Ⅰ通过单向阀与储油箱油路连接。

所述的柱塞泵Ⅱ通过单向阀与储油箱油路连接。

所述的螺旋摆动油缸包括摆动油缸体、摆动油缸活塞、摆动油缸转轴和旋转接头，所述的螺旋摆动油缸中的摆动油缸转轴与摆动油缸活塞连接。

所述的柱塞泵与换向阀的数量均为N个，N为小于或等于36。

由于采用上述技术方案，本发明之一种卸载式自变量径向柱塞泵，具有以下有益效果：

1. 没有大面积滑动摩擦副，可大大提高油泵的能量转换效率和可靠性：

现有柱塞式变量泵由于存在受力的大面积滑动摩擦副，工作中有大量的能量被转换成热量消耗掉，大面积滑动摩擦副还引起泵体热、容易磨损而出现故障。本发明采用凸轮控制换向阀卸荷部分柱塞泵的工作行程的排量，实现柱塞泵有效排油工作行程和油泵的排量的改变，去除了大面积滑动摩擦副，可大大提高油泵的能量转换效率和可靠性。

2.结构简单，制造工艺要求降低，降低了造价并缩小了泵的体积：

现有柱塞式变量泵的变量机构复杂，体积大，存在受力大、面积大的滑动摩擦副也使制造工艺要求较高。本发明采用凸轮控制换向阀卸荷部分柱塞泵的工作行程排量，实现柱塞泵有效排油工作行程和油泵的排量的改变，这种变量机构结构简单、体积小，制造工艺要求也不高，造价也将大大降低。

下面，结合说明书附图和具体实施例对本发明之一种卸载式自变量径向柱塞泵的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1： 本发明之一种卸载式自变量径向柱塞泵的结构示意图。

在上述附图中，各标号说明如下：

1-联轴器，2-轴承座Ⅰ，3-柱塞泵Ⅱ，4-单向阀Ⅱ，5-偏心轮，6-泵轴，7-轴承座Ⅱ，8-换向阀凸轮，9-换向阀Ⅱ，10-螺旋摆动油缸，101-摆动油缸体，102-摆动油缸活塞，103-摆动油缸转轴，104-旋转接头，11-储油箱，12-换向阀Ⅰ，13-柱塞泵Ⅰ，14-单向阀Ⅰ。

具体实施方式

一种卸载式自变量径向柱塞泵，包括柱塞泵、偏心轮5、换向阀凸轮8、换向阀、螺旋摆动油缸10和储油箱11，所述的柱塞泵包括柱塞泵Ⅰ13和柱塞泵Ⅱ3，所述的换向阀包括换向阀Ⅰ12和换向阀Ⅱ9，所述的偏心轮5和螺旋摆动油缸10的摆动油缸体101分别均固定设置于与电动机连接的同一泵轴6上，换向阀凸轮8与螺旋摆动油缸10的摆动油缸转轴103连接，偏心轮5与换向阀凸轮8同轴并可相对转动；所述的柱塞泵Ⅰ13和柱塞泵Ⅱ3均与偏心轮5带动连接，所述的换向阀Ⅰ12和换向阀Ⅱ9均与换向阀凸轮8带动连接，所述的柱塞泵Ⅰ13与换向阀Ⅰ12油路连接，所述的柱塞泵Ⅱ3与换向阀Ⅱ9油路连接，所述的换向阀Ⅰ12和换向阀Ⅱ9均与储油箱11油路连接，所述的柱塞泵Ⅰ13通过单向阀分别与液压系统和螺旋摆动油缸10油路连接，所述的柱塞泵Ⅱ3通过单向阀分别与液压系统和螺旋摆动油缸10油路连接，所述的螺旋摆动油缸10包括摆动油缸体101、摆动油缸活塞102、摆动油缸转轴103和旋转接头104，所述的螺旋摆动油缸10中的摆动油缸转轴103与摆动油缸活塞102螺旋副连接，所述摆动油缸活塞102与摆动油缸体101花键连接。所述的螺旋摆动油缸10中的摆动油缸转轴103与换向阀凸轮8连接。所述的柱塞泵Ⅰ13通过单向阀与储油箱11油路连接。所述的柱塞泵Ⅱ3通过单向阀与储油箱11油路连接。在本实施例中，螺旋摆动油缸10的摆动油缸体101与泵轴固定连接，螺旋摆动油缸10的摆动油缸转轴103与换向阀凸轮8固定连接并套在泵轴上，可与泵轴相对转动。所述的柱塞泵和换向阀的数量均为N个，N为小于或等于36，换向阀凸轮8的循环行程数也为N个， N为小于或等于18的数。实施例中每个柱塞泵均设置一个吸油单向阀和一个排油单向阀。图1中的储油箱11的符号为同一个储油箱，只是为了方便画图和观看才画出多个储油箱的符号。

工作原理：

电动机通过联轴器1带动泵轴6转动，固定在泵轴上的偏心轮5驱动柱塞泵Ⅰ13和柱塞泵Ⅱ3的柱塞以固定的行程运动，完成定量的吸油、排油功能。当液压系统的流量需求较大时，换向阀凸轮8控制换向阀Ⅱ9或换向阀Ⅰ12在柱塞泵Ⅱ3或柱塞泵Ⅰ13进入排油运动前关闭，此时柱塞泵的有效排量最大，当液压系统的流量需求降低时，系统油压偏高，推动螺旋摆动油缸10的摆动油缸活塞102克服弹簧阻力向左移动而推动摆动油缸转轴103转动一定角度，使与其连接的换向阀凸轮8沿泵轴转动的相反方向转动一定的角度，这样在柱塞泵Ⅱ3或柱塞泵Ⅰ13进入排油运动后换向阀Ⅱ9或换向阀Ⅰ12仍未关闭而使柱塞泵处于卸荷状态，只有经过一定角度延迟后换向阀Ⅱ9或换向阀Ⅰ12才关闭而使柱塞泵处于有效排油状态，实现油泵排量的自动变化，满足液压系统对油量的不同需要。利用同轴转动的凸轮控制换向阀提前或延迟关闭柱塞泵的卸荷油路，来改变柱塞泵的有效排油工作行程，从而改变柱塞泵的有效排量。