本发明涉及液压设备技术领域，特别是涉及一种轴向柱塞式泵/马达及海水淡化液压系统。
背景技术：
随着社会的发展，淡水资源短缺问题日益严重，为了解决此问题，海水淡化工程的建设势在必行。目前众多海水淡化技术被应用到工程实际中，其中多级闪蒸、低温多效和反渗透膜水处理为三大主流技术，而反渗透膜水处理技术又因其投资少、能耗低、占地少、操作方便等特点被广泛应用，该技术首先通过高压泵使要处理的低压原料流体(海水、污水等液体)达到一定压力成为高压流体，然后进入反渗透膜系统，通过反渗透膜系统的流体(如淡水、中水等)经过一定的处理即可被利用。
应用现有技术的反渗透膜水处理技术对海水进行淡化处理时，通常会存在一定量的流体不能透过反渗透膜，这些废弃流体约有60％的进料压力能量，直接废弃会造成能量浪费，导致系统的能量利用率低，因此，如何提高系统的能量利用率，节约能源成本是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明实施例的目的是提供一种轴向柱塞式泵/马达及海水淡化液压系统，以提高海水淡化液压系统的能量利用率，节约能源成本。
本发明实施例提供一种轴向柱塞式泵/马达，包括壳体，以及设置于壳体内的斜盘机构、转轴、缸体、第一回程盘、第二回程盘、一组第一柱塞和一组第二柱塞、第一配流盘、第二配流盘，其中：
斜盘机构与壳体固定连接；
转轴包括第一轴端和第二轴端，第一轴端伸出壳体外，第二轴端通过预紧簧组件与第一回程盘中心抵接；
缸体固定于转轴，具有沿第一周向排列的一组第一柱塞孔以及沿第二周向排列的一组第二柱塞孔，第一周向和第二周向与转轴同轴线设置；
第二回程盘套设于第一回程盘外侧，第一回程盘对应一组第一柱塞孔开设有一组第一柱塞通过孔，第二回程盘对应一组第二柱塞孔开设有一组第二柱塞通过孔，且第一回程盘和第二回程盘与斜盘机构的斜盘面相间隔；
一组第一柱塞一一对应的滑动装配在一组第一柱塞通过孔内且一一对应的滑动装配在一组第一柱塞孔内，且一组第一柱塞靠近固定斜盘机构的一端通过第一滑靴与斜盘面滑动接触；一组第二柱塞一一对应的滑动装配在一组第二柱塞通过孔内且一一对应的滑动装配在一组第二柱塞孔内，且一组第二柱塞靠近固定斜盘的一端通过第二滑靴与斜盘面滑动接触；
第一配流盘和第二配流盘设置于缸体远离第一回程盘的一侧且与壳体固定连接，第一配流盘包括与第一周向相对的第一流体吸入窗口和第一流体排出窗口；第二配流盘包括与第二周向相对的第二流体吸入窗口和第二流体排出窗口；
壳体包括与第一流体吸入窗口相通的第一流体入口，与第一流体排出窗口相通的第一流体出口，与第二流体吸入窗口相通的第二流体入口，与第二流体排出窗口相通的第二流体出口。
采用本发明实施例的轴向柱塞式泵/马达，当转轴转动时会带动缸体旋转，斜盘机构、第一配流盘和第二配流盘固定不动，一组第一柱塞在第一回程盘的作用下，在一组第一柱塞孔内作往复运动，从而使一组第一柱塞与一组第一柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，低压有用流体通过第一流体入口及第一流体吸入窗口进入到第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，同时，高压有用流体从第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第一流体排出窗口及第一流体出口排出，从而输出压力、流量较为稳定的高压有用流体。同样，一组第二柱塞在第二回程盘的作用下，在一组第二柱塞孔内作往复运动，从而使一组第二柱塞与一组第二柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，余压废弃流体通过第二流体入口及第二流体吸入窗口进入到第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，形成作用于第二柱塞使第二柱塞外伸至刚体外的流体压力，从而使与第二柱塞铰接的第二滑靴压向斜盘面，而斜盘面对第二滑靴的反作用力包括一个与作用于第二柱塞的流体压力相平衡的分力和一个与第二柱塞轴线相垂直的分力，该与第二柱塞轴线相垂直的分力对缸体轴心形成转矩，驱动缸体转动，从而减小转轴的输入转矩，即减小转轴驱动电机的输出功率，提高能量利用率，节约能源成本；同时，泄压废弃流体从第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第二流体排出窗口及第二流体出口排出。并且在本发明实施例中采用双配流盘设置，能够有效的避免废弃流体与有用流体的混合。
优选的，斜盘机构包括：第一斜盘部、第二斜盘部以及对第二斜盘部进行倾斜角度调节的变量调节机构；
其中，第一斜盘部与壳体固定连接，第二斜盘部套设于第一斜盘部外侧，且第一回程盘相对第一斜盘部设置，第二回程盘相对第二斜盘部设置。
这样设置可以分别对第一斜盘部和第二斜盘部的斜面倾斜角度进行调节。
较佳的，第二斜盘部包括第二回程盘限位部，第二回程盘装配于第二回程盘限位部，且第二回程盘相对第二斜盘部转动。通过设置第二回程盘限位部使第二回程盘相对第二斜盘部转动时运转更加平稳。
优选的，预紧簧组件包括：弹簧架、弹簧套筒、中心弹簧以及抵接球，其中：
预紧簧组件通过弹簧架固定于转轴的第二轴端；弹簧套筒活动套设于弹簧架内部；中心弹簧的两端分别与弹簧套筒和弹簧架相抵接；抵接球活动安装于弹簧套筒与第一回程盘之间且使弹簧套筒与第一回程盘相抵接。这样能够对中心弹簧起到很好的限位作用，使其在工作过程中不容易弯曲。
优选的，设置第一配流盘和第二配流盘的缸体端面呈阶梯状。通过使安装第一配流盘和第二配流盘的缸体端面呈阶梯状，可以使第一配流盘和第二配流盘与缸体的安装更加牢靠。
较佳的，壳体包括依次固定连接的端盖、第一壳体部、第二壳体部以及通盖，其中，斜盘机构、第一回程盘、第二回程盘、转轴、缸体、一组第一柱塞以及一组第二柱塞设置于第一壳体部内；第一配流盘和第二配流盘设置于缸体与第二壳体部之间且与第二壳体部固定连接；转轴的第一轴端伸出至通盖外。通过将壳体设置成依次固定连接的端盖、第一壳体部、第二壳体部以及通盖，能够使轴向柱塞泵/马达的各部件在组装拆卸过程中较为方便。
优选的，一组第一柱塞孔和一组第二柱塞孔的孔径相同。将第一柱塞孔和第二柱塞孔设置成相同的孔径，使孔的加工工艺过程得到简化。
本发明实施例还提供一种海水淡化液压系统，包括如前所述的轴向柱塞式泵/马达。
采用本发明实施例的海水淡化液压系统，当海水淡化液压系统中的轴向柱塞式泵/马达的转轴转动时会带动缸体旋转，斜盘机构、第一配流盘和第二配流盘固定不动，一组第一柱塞在第一回程盘的作用下，在一组第一柱塞孔内作往复运动，从而使一组第一柱塞与一组第一柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，低压有用流体通过第一流体入口及第一流体吸入窗口进入到第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，同时，高压有用流体从第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第一流体排出窗口及第一流体出口排出，从而输出压力、流量较为稳定的高压有用流体。同样，一组第二柱塞在第二回程盘的作用下，在一组第二柱塞孔内作往复运动，从而使一组第二柱塞与一组第二柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，余压废弃流体通过第二流体入口及第二流体吸入窗口进入到第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，形成作用于第二柱塞使第二柱塞外伸至刚体外的流体压力，从而使与第二柱塞铰接的第二滑靴压向斜盘面，而斜盘面对第二滑靴的反作用力包括一个与作用于第二柱塞的流体压力相平衡的分力和一个与第二柱塞轴线相垂直的分力，该与第二柱塞轴线相垂直的分力对缸体轴心形成转矩，驱动缸体转动，从而减小转轴的输入转矩，即减小转轴驱动电机的输出功率，提高能量利用率，节约能源成本；同时，泄压废弃流体从第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第二流体排出窗口及第二流体出口排出。并且在本发明实施例中采用双配流盘设置，能够有效的避免废弃流体与有用流体的混合。
附图说明
图1为本发明实施例轴向柱塞式泵/马达结构示意图；
图2为本发明实施例缸体第一柱塞孔和第二柱塞孔分布示意图；
图3为本发明实施例第二配流盘结构示意图；
图4为本发明实施例第一配流盘结构示意图。
附图标记：
1-端盖；2-第二回程盘限位部；3-第二回程盘；4-第二斜盘部；5-第二滑靴；
6-第一滑靴；7-第一回程盘；8-第一斜盘部；9-抵接球；10-弹簧套筒；
11-中心弹簧；12-弹簧架；13-变量调节机构；14-缸体；15-第二柱塞；
16-第一柱塞；17-第一柱塞孔；18-第二柱塞孔；19-第二配流盘；
20-第二流体出口；21-第一流体出口；22-第二壳体部；23-第一配流盘；
24-通盖；25-转轴；26-第一流体入口；27-第二流体入口；28-第一壳体部；
29-第一流体吸入窗口；30-第一流体排出窗口；
31-第二流体吸入窗口；32-第二流体排出窗口。
具体实施方式
为提高海水淡化液压系统的能量利用率，节约能源成本，本发明实施例提供了一种轴向柱塞式泵/马达及海水淡化液压系统。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种轴向柱塞式泵/马达，包括壳体，以及设置于壳体内的斜盘机构、转轴25、缸体14、第一回程盘7、第二回程盘3、一组第一柱塞16和一组第二柱塞15、第一配流盘23、第二配流盘19，其中：
斜盘机构与壳体固定连接；
转轴25包括第一轴端和第二轴端，第一轴端伸出壳体外，第二轴端通过预紧簧组件与第一回程盘7中心抵接；
缸体14固定于转轴25，具有沿第一周向排列的一组第一柱塞孔17以及沿第二周向排列的一组第二柱塞孔18，第一周向和第二周向与转轴25同轴线设置；
第二回程盘3套设于第一回程盘7外侧，第一回程盘7对应一组第一柱塞孔17开设有一组第一柱塞通过孔，第二回程盘对应一组第二柱塞孔18开设有一组第二柱塞通过孔，且第一回程盘7和第二回程盘3与斜盘机构的斜盘面相间隔；
一组第一柱塞16一一对应的滑动装配在一组第一柱塞通过孔内且一一对应的滑动装配在一组第一柱塞孔17内，且一组第一柱塞16靠近固定斜盘机构的一端通过第一滑靴6与斜盘面滑动接触；一组第二柱塞15一一对应的滑动装配在一组第二柱塞通过孔内且一一对应的滑动装配在一组第二柱塞孔18内，且一组第二柱塞15靠近固定斜盘的一端通过第二滑靴5与斜盘面滑动接触；
第一配流盘23和第二配流盘19设置于缸体14远离第一回程盘7的一侧且与壳体固定连接，第一配流盘23包括与第一周向相对的第一流体吸入窗口29和第一流体排出窗口30；第二配流盘19包括与第二周向相对的第二流体吸入窗口31和第二流体排出窗口32；
壳体包括与第一流体吸入窗口29相通的第一流体入口26，与第一流体排出窗口30相通的第一流体出口21，与第二流体吸入窗口31相通的第二流体入口27，与第二流体排出窗口32相通的第二流体出口20。
如图1、图3和图4所示，在本发明实施例中采用双配流盘设置，其中，第一配流盘23用于对低压有用流体进行配流，第二配流盘19用于对废弃流体进行配流，这样能够有效的避免废弃流体与有用流体的混合。
在本发明实施例中，轴向柱塞泵是液压系统的动力元件，能够将输入的机械能转换为流体的压力能向系统供油。
在本发明的另一实施例中，轴向柱塞式马达的结构与上述结构相同，在此不再加以论述。轴向柱塞式马达是液压系统的执行元件，能够将泵输入的液压能转换为机械能，驱动工作机工作。
采用本发明实施例的轴向柱塞式泵/马达，当转轴25转动带动缸体14旋转时，斜盘机构、第一配流盘23和第二配流盘19固定不动，一组第一柱塞16在第一回程盘7的作用下，在一组第一柱塞孔17内作往复运动，从而使一组第一柱塞16与一组第一柱塞孔17形成的孔腔容积发生变化，低压有用流体通过第一流体入口26及第一流体吸入窗口29进入到第一柱塞16与第一柱塞孔17所形成的容积逐渐增大的孔腔内，同时，高压有用流体从第一柱塞16与第一柱塞孔17所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第一流体排出窗口30及第一流体出口21排出，从而输出压力、流量较为稳定的高压有用流体。同样，一组第二柱塞15在第二回程盘3的作用下，在一组第二柱塞孔18内作往复运动，从而使一组第二柱塞15与一组第二柱塞孔18形成的孔腔容积发生变化，余压废弃流体通过第二流体入口27及第二流体吸入窗口31进入到第二柱塞15与第二柱塞孔18所形成的容积逐渐增大的孔腔内，形成作用于第二柱塞15使第二柱塞15外伸至缸体14外的流体压力，从而使与第二柱塞15铰接的第二滑靴5压向斜盘面，而斜盘面对第二滑靴5的反作用力可分成一个与作用于第二柱塞15的流体压力相平衡的分力和一个与第二柱塞15轴线相垂直的分力，该与第二柱塞15轴线相垂直的分力对缸体14轴心形成转矩，驱动缸体14转动，从而减小转轴25的输入转矩，即减小转轴25驱动电机的输出功率，提高能量利用率，节约能源成本；同时，泄压废弃流体从第二柱塞15与第二柱塞孔18所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第二流体排出窗口32及第二流体出口20排出。并且当排出高压有用流体的第一流体排出窗口30和吸入余压废弃流体的第二流体吸入窗口31相对转轴25轴线异侧设置时，能够有效的降低缸体14的倾覆力矩，实现配流盘端面间隙的自动补偿。
如图1所示，在本发明优选的实施例中，斜盘机构包括：第一斜盘部8、第二斜盘部4以及对第二斜盘部4进行倾斜角度调节的变量调节机构13；
其中，第一斜盘部8与壳体固定连接，第二斜盘部4套设于第一斜盘部8外侧，且第一回程盘7相对第一斜盘部8设置，第二回程盘3相对第二斜盘部4设置。
这样设置可以分别对第一斜盘部8和第二斜盘部4的斜面倾斜角度进行调节，从而改变一组第一柱塞16相对一组第一柱塞孔17的最大伸出量，以及一组第二柱塞15相对一组第二柱塞孔18的最大伸出量，从而改变各柱塞孔孔腔的最大容积。
请继续参照图1，在本发明较佳的实施例中，第二斜盘部4包括第二回程盘限位部2，第二回程盘3装配于第二回程盘限位部2，且第二回程盘3相对第二斜盘部4转动。通过设置第二回程盘限位部2使第二回程盘3相对第二斜盘部4转动时运转更加平稳。
继续参照图1，在本发明优选的实施例中，预紧簧组件包括：弹簧架12、弹簧套筒10、中心弹簧11以及抵接球9，其中：
预紧簧组件通过弹簧架12固定于转轴25的第二轴端；弹簧套筒10活动套设于弹簧架12内部；中心弹簧11的两端分别与弹簧套筒10和弹簧架12相抵接；抵接球9活动安装于弹簧套筒10与第一回程盘7之间且使弹簧套筒10与第一回程盘7相抵接。这样能够对中心弹簧11起到很好的限位作用，使其在工作过程中不容易弯曲；抵接球的具体材质不限，例如可以为钢球。
在本发明优选的实施例中，设置第一配流盘和第二配流盘的缸体端面呈阶梯状。通过使安装第一配流盘和第二配流盘的缸体端面呈阶梯状，可以使第一配流盘和第二配流盘与缸体的安装更加牢靠。
如图1所示，在本发明较佳的实施例中，壳体包括依次固定连接的端盖1、第一壳体部28、第二壳体部22以及通盖24，其中，斜盘机构、第一回程盘7、第二回程盘3、转轴25、缸体14、一组第一柱塞16以及一组第二柱塞15设置于第一壳体部28内；第一配流盘23和第二配流盘19设置于缸体14与第二壳体部22之间且与第二壳体部22固定连接；转轴25的第一轴端伸出至通盖24外。通过将壳体设置成依次固定连接的端盖1、第一壳体部28、第二壳体部22以及通盖24，能够使轴向柱塞式泵/马达各部件的组装拆卸较为方便。
其中，为了使转轴25转动平稳可将转轴25的第一轴端通过第一轴承支撑于第二壳体部22内，通过第二轴承将缸体14支撑于第一壳体部28内；缸体14与转轴25的具体固定连接方式不限，可以为花键等；第一配流盘23和第二配流盘19与第二壳体部22的具体固定连接方式不限，可以为定位销、定位键等；斜盘机构与第一壳体部28的具体固定连接方式不限，可以为定位销、定位键等。
如图2所示，在本发明优选的实施例中，一组第一柱塞孔17和一组第二柱塞孔18的孔径相同。第一柱塞孔17和第二柱塞孔18的孔径可以相同也可以不同，可根据具体情况进行合理的选择，当第一柱塞孔17和第二柱塞孔18设置成相同的孔径时，能够使孔的加工工艺得到简化。
本发明实施例还提供一种海水淡化液压系统，包括如前所述的轴向柱塞式泵/马达。
采用本发明实施例的海水淡化液压系统，当海水淡化液压系统中的轴向柱塞式泵/马达的转轴转动时会带动缸体旋转，斜盘机构、第一配流盘和第二配流盘固定不动，一组第一柱塞在第一回程盘的作用下，在一组第一柱塞孔内作往复运动，从而使一组第一柱塞与一组第一柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，低压有用流体通过第一流体入口及第一流体吸入窗口进入到第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，同时，高压有用流体从第一柱塞与第一柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第一流体排出窗口及第一流体出口排出，从而输出压力、流量较为稳定的高压有用流体。同样，一组第二柱塞在第二回程盘的作用下，在一组第二柱塞孔内作往复运动，从而使一组第二柱塞与一组第二柱塞孔形成的孔腔容积发生变化，余压废弃流体通过第二流体入口及第二流体吸入窗口进入到第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐增大的孔腔内，形成作用于第二柱塞使第二柱塞外伸至刚体外的流体压力，从而使与第二柱塞铰接的第二滑靴压向斜盘面，而斜盘面对第二滑靴的反作用力包括一个与作用于第二柱塞的流体压力相平衡的分力和一个与柱塞轴线相垂直的分力，该与柱塞轴线相垂直的分力对缸体轴心形成转矩，驱动缸体转动，从而减小转轴的输入转矩，即减小转轴驱动电机的输出功率，提高能量利用率，节约能源成本；同时，泄压废弃流体从第二柱塞与第二柱塞孔所形成的容积逐渐减小的孔腔通过第二流体排出窗口及第二流体出口排出。并且在本发明实施例中采用双配流盘设置，其中，第一配流盘用于对低压有用流体进行配流，第二配流盘用于对废弃流体进行配流，这样能够有效的避免废弃流体与有用流体的混合。
海水淡化系统可以应用的具体介质场合不限，例如还可以用来处理污水、油液等。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。