一种高压变量柱塞油泵系统装置的制作方法

本实用新型涉及柱塞油泵技术领域，具体涉及一种高压变量柱塞油泵系统装置。

背景技术：

油泵装置是指通过油泵从发动机或变速箱的取力器取动力，然后再通过油泵向执行机构传输液压动力的装置。油泵装置的运行质量关系到执行机构执行动作的好坏。一旦油泵装置的运行机构设计不合理，就会出现一些故障现象：爆缸、漏油、压力传输部件断裂、油压产生部件卡死或脱开。油泵总成中某一零部件出现故障后，极有可能给相关配套零部件带来损坏，或者是相关配套零部件结构的不合理性更加了油泵机构出现故障的风险，一定程度上增加了维修费用和换件费用。目前市场上的一些油泵在冲击载荷作用下，很容易失稳，同时引起偏心轴的不平衡，产生离心惯性力作用，会引起偏心轴的不平衡磨损，引起螺栓连接紧固点出现松动的现象，带来油泵泵油压力不够，柱塞行程缩短等不利效果。目前的高压油泵的柱塞系统一般是三个柱塞总成，每个柱塞零部件的大小尺寸一致，这种柱塞的谐波效应不明显，供给油压不高，性能不稳定，无法满足提供高压油的要求，因此，迫切需要开发一种性能稳定、高效、可靠的高压谐波柱塞油泵系统装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了结构合理、性能稳定的一种高压变量柱塞油泵系统装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，包括柱塞泵体、设置在柱塞泵体一侧的电机与法兰总成、设置在柱塞泵体另一侧的液压缸与执行机构总成及设置在柱塞泵体底部的油袋与压板总成，所述柱塞泵体上沿其周向位置开设有一组柱塞孔，所述柱塞孔内配合设置柱塞总成，所述柱塞总成在相对位置成对设置，且相对位置的柱塞总成尺寸大小相同，而相邻位置的柱塞总成尺寸大小不同；所述柱塞总成包括柱塞载体、配合设置在柱塞载体一侧的T型柱塞及配合设置在柱塞载体另一侧的油滑开关，所述T型柱塞上套设有变径螺旋弹簧；所述柱塞泵体内配合设置偏心轴总成，所述偏心轴总成与电机与法兰总成之间传动连接，且在偏心轴总成的带动下驱动柱塞总成往复运动，并产生高压的油压，从而带动液压缸与执行机构总成进行工作。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述柱塞泵体采用正方体，其周向四个面上开设了四个柱塞孔，它们之间相邻呈现90°分布，所述柱塞泵体一端的安装面上开设有四个出油口，且每个出油口位置对应设置出油道，所述出油道上配合设置单向阀总成；所述出油道在靠近出油口处设有开孔螺塞，且开孔螺塞与柱塞泵体一端的安装面平齐；所述出油道内部设有多道台阶，且出油道的布置方向垂直于柱塞载体的轴线方向；所述柱塞泵体一侧的安装面上还开设有回油入口、调节阀泄油口、安全阀泄油口及回油道工艺孔；所述柱塞泵体另一侧的安装面上开设有偏心轴安装孔；所述柱塞泵体上在位于左、右两个柱塞孔的位置分别开设两个回油孔，所述两个回油孔布置在靠近偏心轴安装孔的位置处；所述柱塞泵体的每一个侧面上的柱塞孔附近开设两个安装孔，且在其中一侧面上开设有一个加油孔；所述柱塞泵体的四个角位置上开设了四个螺栓孔，所述螺栓孔内设有螺栓，且柱塞泵体在位于螺栓安装的方向上削去一段材料，使得柱塞泵体上螺栓的有效承压长度缩短。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述柱塞载体上在靠近油滑开关一侧配合设置滤网，所述滤网外侧设有卡环，所述柱塞泵体上在位于柱塞孔的位置处固定设置油盖，且油盖上配合设置O型密封圈；所述柱塞载体上设有进油分流孔、阀芯安装孔、柱塞载体出油孔、柱塞载体进油槽、滤网卡环槽、柱塞安装孔及柱塞座，所述进油分流孔与柱塞载体出油孔连通设置，所述滤网卡环槽与卡环相配合，所述柱塞安装孔与T型柱塞相配合；所述T型柱塞包括柱塞杆及设置在柱塞杆下部的台阶状圆饼结构，所述变径螺旋弹簧的中径呈渐变分布，外形呈“喇叭状”结构，所述变径螺旋弹簧一端与T型柱塞上的台阶状圆饼结构限位配合，另一端与柱塞座限位配合；所述油滑开关设置在柱塞载体与滤网之间，其包括锥面阀芯、套设在锥面阀芯上的弹簧、配合设置在锥面阀芯上的圆盖片，所述弹簧一端与锥面阀芯一端限位配合，另一端与圆盖片限位配合，所述锥面阀芯上配合设置用于圆盖片限位的蝶形卡环；所述锥面阀芯与阀芯安装孔配合设置。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述偏心轴总成包括偏心轴及设置在偏心轴上的密封装置、滚针轴承，所述偏心轴一端通过滚针轴承连接柱塞泵体内部，另一端与电机与法兰总成相连，所述密封装置包括螺堵及油封，并通过密封装置与柱塞载体之间进行密封。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述单向阀总成包括单向阀阀体、设置在单向阀阀体上的单向阀导油螺栓、设置在单向阀阀体的第一O型密封圈、设置在单向阀导油螺栓上的第二O型密封圈、设置在单向阀阀体上的毛细O型密封圈、设置在单向阀阀体内的复位弹簧、设置在复位弹簧下方的大钢珠、设置在单向阀阀体底部的导油嘴、设置在单向阀阀体顶部的阀体出油孔及设置在单向阀阀体顶部中间位置的阀体中心孔；所述大钢珠采用半球形钢珠，油液从导油嘴进入单向阀阀体，在油液压力的作用下，推动大钢珠挤压复位弹簧，使油液沿着阀体出油孔流出。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述液压缸与执行机构总成包括液压缸及连接在液压缸一侧的执行机构，所述液压缸上设有螺纹孔、液压缸进油孔、液压缸回油孔、调节阀安装孔、安全阀安装孔、液压缸回油道、第一泄油口及第二泄油口。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述安全阀安装孔内设有安全阀总成，所述安全阀总成包括安全阀油堵弹簧座、安全阀弹簧、钢珠托及安全阀钢珠，所述安全阀油堵弹簧座固定在液压缸上，所述安全阀弹簧连接于安全阀油堵弹簧座，所述钢珠托连接于安全阀弹簧的端部，所述安全阀钢珠连接于钢珠托，所述安全阀钢珠封堵液压缸上的第一泄油口，当输出的油压大于安全阀弹簧的弹力时，安全阀弹簧被压缩，安全阀钢珠脱离第一泄油口，液压缸内的油液从第一泄油口流出。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述调节阀安装孔内设有调节阀总成，所述调节阀总成包括调节阀油封弹簧座、调节阀弹簧及调节阀锥形头，所述调节阀油封弹簧座固定于液压缸上，所述调节阀弹簧连接于调节阀油封弹簧座，所述调节阀锥形头连接于调节阀弹簧。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述电机与法兰总成包括电动机、法兰盘、大螺栓及小螺栓，电动机通过小螺栓与法兰盘连接，并通过法兰盘及大螺栓固定在柱塞泵体的安装面上，所述电动机采用直流无刷电机，并采用锂电池或直接插交流电源供电驱动。

所述的一种高压变量柱塞油泵系统装置，其特征在于，所述油袋与压板总成包括油袋及油袋压板，所述油袋与柱塞泵体连通，所述油袋通过油袋压板固定与柱塞泵体上，并用锁紧螺钉连接固定。

本实用新型的有益效果是：

1）柱塞泵体上沿周向90°设置四个柱塞总成，其中相对位置的柱塞总成尺寸相同，相邻位置的柱塞总成尺寸不同，由于运动的先后顺序和压力峰值的变化，形成了压力的谐波效应，提供变量变压油液供给，能够适应不同驱动力和运行速度的要求，提高了该装置的通用性及运行稳定性。

2）柱塞总成包括柱塞载体、配合设置在柱塞载体一侧的T型柱塞及配合设置在柱塞载体另一侧的油滑开关，油滑开关包括锥面阀芯、套设在锥面阀芯上的弹簧、配合设置在锥面阀芯上的圆盖片，T形柱塞往复运动，使得油液通过油滑开关被吸入柱塞载体，并通过油滑开关将油液从柱塞载体出油孔压出，从而提高了该装置的输出油液压力，保证了该装置的工作稳定的高效。

3）该装置性能稳定、工作效率高、体积小、结构简单轻巧且使用过程中安全灵活方便。

附图说明

图1 为本实用新型整体结构爆炸图；

图2 为本实用新型的柱塞泵体立体结构示意图；

图3 为本实用新型柱塞泵体端面结构示意图；

图4为本实用新型E-E面剖面结构示意图；

图5 为本实用新型柱塞泵体侧面结构示意图；

图6 为本实用新型F-F面剖面结构示意图；

图7 为本实用新型柱塞泵体加油孔结构示意图；

图8 为本实用新型柱塞总成整体结构爆炸图；

图9为本实用新型柱塞总成的油滑开关结构示意图；

图10为本实用新型柱塞载体的柱塞座结构示意图；

图11为本实用新型柱塞载体立体结构示意图；

图12为本实用新型单向阀总成结构示意图

图13为本实用新型B-B面剖面结构示意图；

图14为本实用新型油袋与压板总成结构示意图；

图15为本实用新型液压缸立体结构示意图；

图16为本实用新型液压缸端面结构示意图；

图17为本实用新型D-D面剖面结构示意图；

图18为本实用新型液压缸侧面结构示意图；

图19为本实用新型C-C面剖面结构示意图；

图中：1-柱塞总成，11-T型柱塞，12-变径螺旋弹簧，13-柱塞载体，1301-阀芯安装孔，1302-滤网卡环槽，1303-柱塞载体出油孔，1304-柱塞载体进油槽，1305-进油分流孔，1306-柱塞座，1307-柱塞安装孔，14-油滑开关，1401-锥面阀芯，1402-弹簧，1403-圆盖片，1404-蝶形卡环，15-滤网，16-卡环，17-O型密封圈，18-油盖，2-单向阀总成，201-单向阀导油螺栓，202-第二O型密封圈，203-阀体出油孔，204-单向阀阀体，205-毛细O型密封圈，206-导油嘴，207-第一O型密封圈，208-大钢珠，209-复位弹簧，210-阀体中心孔，3-电机与法兰总成，4-油袋与压板总成，41-油袋，42-油袋压板，5-偏心轴总成，6-液压缸与执行机构总成，61-液压缸，6101-螺纹孔，6102-液压缸进油孔，6103-液压缸回油孔，6104-调节阀安装孔，6105-安全阀安装孔，6106-液压缸回油道，6107-第一泄油口，6108-第二泄油口，7-调节阀总成，8-安全阀总成，9-柱塞泵体，901-出油口，902-回油道工艺孔，903-调节阀泄油口，904-回油入口，905-螺栓孔，906-安全阀泄油口，907-回油孔，908-柱塞孔，909-加油孔，910-出油道。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步描述。

如图1-19所示，一种高压变量柱塞油泵系统装置，包括柱塞总成1、T型柱塞11、变径螺旋弹簧12、柱塞载体13、阀芯安装孔1301、滤网卡环槽1302、柱塞载体出油孔1303、柱塞载体进油槽1304、进油分流孔1305、柱塞座1306、柱塞安装孔1307、油滑开关14、锥面阀芯1401、弹簧1402、圆盖片1403、蝶形卡环1404、滤网15、卡环16、O型密封圈17、油盖18，单向阀总成2、单向阀导油螺栓201、第二O型密封圈202、阀体出油孔203、单向阀阀体204、毛细O型密封圈205、导油嘴206、第一O型密封圈207、大钢珠208、复位弹簧209、阀体中心孔210、电机与法兰总成3、油袋与压板总成4、油袋41、油袋压板42、偏心轴总成5、液压缸与执行机构总成6、液压缸61、螺纹孔6101、液压缸进油孔6102、液压缸回油孔6103、调节阀安装孔6104、安全阀安装孔6105、液压缸回油道6106、第一泄油口6107、第二泄油口6108、调节阀总成7、安全阀总成8、柱塞泵体9、出油口901、回油道工艺孔902、调节阀泄油口903、回油入口904、螺栓孔905、安全阀泄油口906、回油孔907、柱塞孔908、加油孔909及出油道910。

柱塞总成1设有四套，装入柱塞泵体9周向均布的四个柱塞孔908内，四个柱塞孔908在柱塞泵体9上作周向的90°分布，相对位置的柱塞总成1尺寸相同尺寸，相邻位置的柱塞总成1尺寸不同，由于运动的先后顺序和压力峰值的变化，形成了压力的谐波效应，增强并改善了油压供给；柱塞泵体9的一端的安装面上开设了四个出油口901，每个出油口901对应设置出油道910，出油道910上安装了单向阀总成2，且在位于出油道910最外侧，即出油口901处安装了开孔螺塞，开孔螺塞与柱塞泵体9的一端安装面平齐；出油道910内部具有多道台阶，出油道910的布置方向正好垂直于柱塞载体13的轴线方向；柱塞泵体9的左、右两个柱塞孔908上开设了两个回油孔907，两个回油孔907布置在靠近偏心轴安装孔的位置上，柱塞泵体9的每一个侧面上的柱塞孔908附近开设两个用于油盖18固定的安装孔，且在其中一侧开设了一个加油孔909；柱塞泵体9出油口901端的安装面上还开设了多个油孔，包括回油入口904、调节阀泄油口903、安全阀泄油口906及回油道工艺孔902。柱塞泵体9的四个角位置上开设了四个螺栓孔905，在螺栓安装的方向上削去部分材料，使得柱塞泵体13上螺栓的有效承压长度缩短。

柱塞总成1包括柱塞载体13、配合设置在柱塞载体13一侧的T型柱塞11及配合设置在柱塞载体13另一侧的油滑开关14，T型柱塞11上套设有变径螺旋弹簧12；柱塞载体13上在靠近油滑开关14一侧配合设置滤网15，所述滤网15外侧设有卡环16，柱塞泵体9上在位于柱塞孔908的位置处固定设置油盖18，且油盖18上配合设置O型密封圈17；所述柱塞载体13上设有进油分流孔1305、阀芯安装孔1301、柱塞载体出油孔1303、柱塞载体进油槽1304、滤网卡环槽1302、柱塞安装孔1307及柱塞座1306，进油分流孔1305与柱塞载体出油孔1303连通设置，滤网卡环槽1302与卡环16相配合，柱塞安装孔1307与T型柱塞11相配合；T型柱塞11包括柱塞杆及设置在柱塞杆下部的台阶状圆饼结构，柱塞杆表面进行了热处理工艺，使得表面呈现高硬度并且耐磨的性能，变径螺旋弹簧12的中径呈渐变分布，外形呈“喇叭状”结构，变径螺旋弹簧12一端与T型柱塞11上的台阶状圆饼结构限位配合，另一端与柱塞座1306限位配合；油滑开关14设置在柱塞载体13与滤网15之间，其包括锥面阀芯1401、套设在锥面阀芯1401上的弹簧1402、配合设置在锥面阀芯1401上的圆盖片1403，弹簧1402一端与锥面阀芯1401一端限位配合，另一端与圆盖片1403限位配合，锥面阀芯1401上配合设置用于圆盖片1403限位的蝶形卡环1404；所述锥面阀芯1401配合设置在阀芯安装孔1301内。油液从进油分流孔1305进入柱塞载体13，从柱塞载体出油孔1303流出；滤网15、卡环16、O型密封圈17及油盖18一起组成密封系统，柱塞杆能够在柱塞安装孔1307内滑动，T形柱塞11在偏心轴的运动带动下产生往复运动，锥形阀芯1401在轴向也产生往复运动，当T形柱塞下行时，柱塞载体13内具有一定的真空度，锥形阀芯1401下行，油液通过油滑开关14被吸入柱塞载体13，当T形柱塞上行时，锥形阀芯1401也上行，锥形阀芯1401与柱塞载体13内的配合面贴合，此时，油液被T形柱塞11从柱塞载体13的柱塞载体出油孔1303压出，形成油压。

电机及法兰总成3包括电动机、法兰盘及螺栓等部件，用小螺栓连接法兰盘与电动机，直流电机通过法兰盘和大螺栓固定在柱塞泵体9一端的安装面上，电动机采用直流无刷电机,可用锂电池或直接插交流电源供电驱动，电动机的电机轴与偏心轴通过内六角与外六角的连接关系传动连接在一起，在电动机的带动下，偏心轴产生旋转运动驱动柱塞总成1产生往复运动。

单向阀总成2包括单向阀阀体204、设置在单向阀阀体204上的单向阀导油螺栓201、设置在单向阀阀体204的第一O型密封圈207、设置在单向阀导油螺栓201上的第二O型密封圈202、设置在单向阀阀体204上的毛细O型密封圈205、设置在单向阀阀体204内的复位弹簧209、设置在复位弹簧209下方的大钢珠208、设置在单向阀阀体204底部的导油嘴206、设置在单向阀阀体204顶部的阀体出油孔203及设置在单向阀阀体204顶部中间位置的阀体中心孔210；所述大钢珠208采用半球形钢珠，油从导油嘴206进入单向阀阀体204，在油液压力的作用下，推动大钢珠208挤压复位弹簧209，油沿着阀体出油孔203流出，油液流出后，压力减少，在复位弹簧209的回复作用下，大钢珠208重新回位，确保了油液的流动方向。

油袋与压板总成4包括油袋及油袋压板，油袋与柱塞泵体9连通，所述油袋通过油袋压板固定与柱塞泵体9上，并用锁紧螺钉连接固定。

偏心轴总成5包括偏心轴、密封装置及滚针轴承，所述偏心轴一端通过滚针轴承连接柱塞泵体9底部，另一端与电机与法兰总成3相连，滚针轴承起到一定的减少摩擦的作用，在电机带动下偏心轴产生旋转运动驱动柱塞总成产生往复运动；所述偏心轴上还设有螺堵及油封，并通过螺堵及油封与柱塞载体13之间进行密封。

液压缸61上设置有调节阀总成7与安全阀总成8。安全阀总成8包括安全阀油堵弹簧座，安全阀弹簧，钢珠托以及安全阀钢珠。安全阀油堵弹簧座固定于液压缸61上，安全阀弹簧连接于安全阀油堵弹簧座。钢珠托连接于安全阀弹簧的端部，安全阀钢珠连接于钢珠托，安全阀钢珠封堵液压缸61上的安全阀泄油口，当电机总成输出的油压大于安全阀弹簧的弹力时，安全阀弹簧被压缩，安全阀钢珠脱离第一泄油口6107，液压缸61内的油液从第一泄油口6107流出，安全阀的设置有效避免了由于泵体压力过高而产生的事故；调节阀总成7包括调节阀油封弹簧座，调节阀弹簧以及调节阀锥形头，调节阀油封弹簧座固定于液压缸61上，调节阀弹簧连接于调节阀油封弹簧座，调节阀锥形头连接于调节阀弹簧，需要调节油压时，则通过手动调节阀门位置来改变有效流通截面面积，从而改变油压大小，时整个设备的运行过程都保持在一个合适的油压范围之内，确保设备以及人员安全。

液压缸与执行机构总成6包括液压缸61及连接在液压缸61一侧的执行机构，所述液压缸61上设有螺栓孔6101、液压缸进油孔6102、液压缸回油孔6103、调节阀安装孔6104、安全阀安装孔6105及液压缸回油道6106，所述液压缸进油孔6102与液压缸连通，再流经液压缸回油道6106回到液压缸回油孔6103，并连通柱塞泵体9，从而油液形成一个循环系统。液压缸61上的螺纹孔6101、液压缸进油孔6102、液压缸回油孔6103、调节阀安装孔6104及安全阀安装孔6105分别与柱塞泵体9上的螺栓孔905、出油口901、回油入口904、第二泄油口6108及第一泄油口6107相对应。

工作过程：

电动机驱动偏心轴总成5转动，并通过偏心轴总成5带动T形柱塞11在柱塞安装孔1307内往复运动，同时锥形阀芯1401在轴向也产生往复运动，当T形柱塞下行时，柱塞载体13内具有一定的真空度，锥形阀芯1401下行，油液通过油滑开关14被吸入柱塞载体13，当T形柱塞上行时，锥形阀芯1401也上行，锥形阀芯1401与柱塞载体13内的配合面贴合，此时，油液被T形柱塞11从柱塞载体13的柱塞载体出油孔1303压出，进入出油道910，并通过单向阀总成2后由液压缸进油孔6102进入液压缸61内，从而驱动执行机构工作。

虽然本实用新型已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟知此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。