一种双斜盘柱塞泵的制作方法

本实用新型属于柱塞式电机泵技术领域，更具体地，涉及一种双斜盘柱塞泵。

背景技术：

柱塞泵/马达是液压领域中最为重要的动力元件之一，广泛应用于船舶、航空航天、汽车等领域。传统的轴向变量泵/马达由带有一个倾斜斜盘的变量泵和变量调节机构组成，变量机构大多采用单柱塞缸的结构形式，通过改变斜盘摆角的大小，从而来控制柱塞泵/马达输出排量的改变。但是，针对阀配流/轴配流双斜盘轴向柱塞泵/马达领域，很少有人在针对有两个斜盘的情况下，提出柱塞泵/马达的变量装置。

中国专利CN102141022 B公开了一种双斜盘阀配流轴向柱塞式水液压屏蔽泵，该实用新型将水液压泵集成在屏蔽电机转子内部，结构紧凑，可以达到小型化和轻量化的目的，改善了作业机械的机动性，解决了传统的油压动力单元体积大，结构复杂，容易导致系统内油水混杂等问题，采用双斜盘结构以及与之相适应的各种配流方式来改善缸体受力状况。但是该实用新型属于定量泵的范畴，不能实现双斜盘柱塞泵的变量。

中国专利CN104791210 B公开了一种双斜盘柱塞式变量，包括外壳、左端盖、右端盖、定子铁芯、电机绕组、转子、缸体、多个柱塞、两斜盘组件以及多个配流装置；斜盘组件包括斜盘、多个滑靴和回程盘，两斜盘分别为左斜盘和右斜盘，该实用新型通过变量调节机构带动右斜盘转动，使右斜盘绕缸体的中心轴线转动一定角度，以改变左斜盘与右斜盘之间的相对位置关系，不能精确实现排量的无级调节以及调节柱塞泵的转速和转向

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种双斜盘柱塞泵，通过在斜盘一端设置有变量调节机构，电液伺服阀或电磁换向阀通过控制双杆活塞式液压缸或单杆活塞式液压缸的运动从而驱动连杆运动，进而所述连杆驱动斜盘运动以改变斜盘的倾角，以改变柱塞泵的排量,进而通过所述配流装置实现对柱塞泵的配流，从而实现排量的无级调节，调节精度高、范围广。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双斜盘柱塞泵，包括缸体，所述缸体两端分别布置有多个相互对应的柱塞孔，所述柱塞孔内设有柱塞，所述缸体两端的各柱塞分别对应以形成多个柱塞对，其特征在于：

所述柱塞泵包括对称设置在缸体两端面的第一斜盘组件和第二斜盘组件，所述第一斜盘组件和第二斜盘组件的结构相同，包括斜盘、多个滑靴和回程盘，所述滑靴一端嵌入所述斜盘的滑槽中，另一端与所述柱塞铰接，所述回程盘卡设在所述滑靴与所述滑槽之间，用于将所述滑靴与所述斜盘的滚动摩擦转化成滑动摩擦，

至少一个所述斜盘连接有变量调节机构，所述变量调节机构包括连杆组件、活塞式液压缸进而控制阀，所述斜盘、连杆组件和活塞式液压缸顺次连接，所述活塞式液压缸与所述控制阀连接，且所述控制阀通过控制活塞式液压缸的运动从而驱动所述连杆组件运动，进而驱动所述斜盘运动以改变斜盘的倾角，从而实现所述缸体在转动过程中所述柱塞在柱塞孔内做往复运动进而实现调节柱塞泵的排量。

进一步的，所述活塞式液压缸为双杆活塞式液压缸或单杆活塞式液压缸。

进一步的，所述控制阀为电液伺服阀或电磁换向阀。

进一步的，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆设于固定座上且一端所述第一斜盘组件的斜盘铰接，另一端与所述第三连杆铰接，所述第二连杆设于固定座上且一端所述第二斜盘组件的斜盘铰接，另一端与所述第四连杆铰接，所述第二连杆和第三连杆通过所述双杆活塞式液压缸连接，所述电液伺服阀与所述双杆活塞式液压缸连接。

进一步的，所述连杆组件包括第一连杆，所述第一连杆设于固定座上且一端与所述第一斜盘组件的斜盘铰接，另一端与所述双杆活塞式液压缸连接，所述电液伺服阀与所述双杆活塞式液压缸连接。

进一步的，所述连杆组件包括第一连杆和第四连杆，所述第一连杆设置在固定座上且一端与所述第一斜盘组件中的斜盘连接，另一端与所述双杆活塞式液压缸连接，所述双杆活塞式液压缸与所述电液伺服阀连接，所述第四连杆设置在固定座上且一端与所述第二斜盘组件中的斜盘连接，另一端与所述单杆活塞式液压缸连接，所述单杆活塞式液压缸与所述电磁换向阀连接。

进一步的，所述柱塞泵还包括配流装置，所述配流装置设于所述柱塞孔远离所述斜盘的一端。

进一步的，所述配流装置为阀配流装置或轴配流装置。

进一步的，所述变量调节机构还包括回位弹簧，所述回位弹簧设于所述斜盘的底端。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本实用新型的双斜盘柱塞泵，所述柱塞泵包括对称设置在缸体两端面的第一斜盘组件和第二斜盘组件，所述第一斜盘组件和第二斜盘组件的结构相同，包括斜盘、多个滑靴和回程盘，所述滑靴一端嵌入所述斜盘的滑槽中，另一端与所述柱塞铰接，所述回程盘卡设在所述滑靴与所述滑槽之间，用于将所述滑靴与所述斜盘的滚动摩擦转化成滑动摩擦，至少一个所述斜盘连接有变量调节机构，所述变量调节机构包括连杆组件、活塞式液压和控制阀，所述斜盘、连杆组件和活塞式液压缸顺次连接，所述活塞式液压缸的与所述控制阀连接，且所述控制阀通过控制活塞式液压缸的运动从而驱动连杆运动，进而驱动斜盘运动以改变斜盘的倾角，以改变柱塞泵的排量,以实现柱塞泵排量的无级调节，调节精度高、范围广。

2.本实用新型的双斜盘柱塞泵，所述连杆组件的一侧与所述活塞式液压缸连接，且该活塞式液压缸与所述控制阀连接，通过该控制阀控制所述活塞式液压缸运动做功并带动所述连杆组件运动，继而驱动所述斜盘做直线式往复运动以调节所述柱塞泵的排量。

3.本实用新型的双斜盘柱塞泵，配流装置为阀配流装置或轴配流装置，阀配流装置用于调节柱塞泵的排量，轴配流装置技能调节柱塞泵的排量，还能调节液流方向。

4.本实用新型的双斜盘柱塞泵，斜盘的底端设有回位弹簧，该回位弹簧设于所述斜盘的底端，用于提供预压缩量，起固定斜盘的作用，并与所述变量调节机构配合以实现所述双斜盘的往复运动。

附图说明

图1是阀配流双斜盘柱塞泵双边同步调节装置的主视图；

图2是阀配流双斜盘柱塞泵单边调节装置的主视图；

图3是轴配流双斜盘柱塞泵双边同步调节装置的主视图；

图4是轴配流双斜盘柱塞泵单边调节装置的主视图；

图5是轴配流双斜盘柱塞泵双边分动调节装置的主视图；

图6是本实用新型中采用双边同步调节装置时两斜盘的位置关系；

图7是本实用新型中采用单边调节装置时两斜盘的位置关系；

图8是本实用新型中采用双边分动调节装置时两斜盘的位置关系；

图9是本实用新型回程机构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-第一斜盘，2-滑靴，3-柱塞，4-球铰，5-缸体，6-第一连杆，7-第二连杆，8-双杆活塞式液压缸，9-第三连杆，10-第四连杆，11-电液伺服阀，12-配流装置，13-回程盘，14-第二斜盘，15-第二回位弹簧，16-第一回位弹簧，17-电磁换向阀，18-单杆活塞式液压缸。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1至图4所示，一种双斜盘柱塞泵包括缸体5、多个柱塞3、配流装置12、双斜盘组件以及变量调节机构。其中，可转动的缸体5，两端沿圆周方向布置多个相互对应的柱塞孔，内部沿轴向方向布置吸压油孔；所述的多个柱塞3，均布在缸体5两端面的柱塞孔内，形成多个柱塞对，并且随缸体5一起旋转。

配流装置12可以为阀配流装置和轴配流装置。其中，阀配流装置用于调节双斜盘柱塞泵的流量的大小，轴配流装置既能调节双斜盘柱塞泵的排量和液流方向，也能改变双斜盘柱塞泵的转速和转向。双斜盘组件包括；第一斜盘1、第二斜盘14、滑靴2和回程盘13，在所述缸体5的转动中，所述斜盘组件使各柱塞3作周期性往复运动，从而控制所述配流装置12周期性工作，实现对柱塞泵的配流。滑靴和柱塞的头部铰接起来，可以绕柱塞头部的中心摆动。回程盘把柱塞上的滑靴完全的压在斜盘上，最后传动轴带动缸体转动，所有的柱塞和滑靴都随着转起来，因为柱塞的末端一直都通过滑靴一起靠着斜盘上，就可以循环的不断的吸油不断的压油。所述柱塞泵包括对称设置在缸体两端面的第一斜盘组件和第二斜盘组件，所述第一斜盘组件和第二斜盘组件的结构相同，包括斜盘、多个滑靴和回程盘，所述滑靴一端嵌入所述斜盘的滑槽中，另一端与所述柱塞铰接，所述回程盘卡设在所述滑靴与所述滑槽之间，用于将所述滑靴与所述斜盘的滚动摩擦转化成滑动摩擦，柱塞泵是依靠柱塞在缸体中往复滑动的过程中，完成吸油-排油过程的。排油时，柱塞向前运动，这个动作由斜盘推动；吸油时，柱塞向后运动，这个动作就是回程盘完成的。

所述的变量调节机构分为双边同步调节机构、单边调节机构和双边分动调节机构。双边同步调节机构由双杆活塞式液压缸8、第一连杆6、第二连杆7、第三连杆9、第四连杆10、电液伺服阀11、第一回位弹簧组成16、第二回位弹簧15组成；单边调节机构由双杆活塞式液压缸8、第一连杆6、电液伺服阀11、第一回位弹簧16组成；双边分动调节机构由双杆活塞式液压缸8、单杆活塞式液压缸18、第一连杆6、第四连杆10、电液伺服阀11、电磁换向阀17、第一回位弹簧16组成。所述斜盘连接有变量调节机构，在双边同步调节机构和双边分动调节机构中，两斜盘都铰接在斜盘座上；在单边调节机构中，第一斜盘1铰接在斜盘座上，第二斜盘14固定；变量调节机构通过改变斜盘相对位置倾角来实现双斜盘柱塞泵的变量。柱塞泵没有工作时，回位弹簧使斜盘固定在一个极限的位置角度，弹簧主要提供预压缩量，起固定斜盘的作用。

如图1和图3所示为双斜盘柱塞泵双边同步调节装置，两斜盘在回位弹簧的作用下，第一斜盘1和第二斜盘14相对位置倾角处于最大状态；所述的第一斜盘1与第一连杆6进行铰接，再与一个固定座上的第三连杆9进行连接，并与一个双杆活塞式液压缸8形成连杆结构；所述的第二斜盘14与第四连杆10进行铰接，再与一个固定座上的第二连杆7进行连接，并与一个双杆活塞式液压缸8形成连杆结构；所述双杆活塞式液压缸8由电液伺服阀11进行驱动。双斜盘柱塞泵双边同步调节装置的工作机理为：

(1)以两斜盘的夹角处于最大状态时为起点，当电液伺服阀11输入正向电流信号时，PA相通、BT相通，液压缸8的双杆活塞向第一斜盘1移动，带动四连杆结构运动，从而驱动第一斜盘1顺时针转动，第二斜盘14逆时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度先减小，过零点后再增至最大；

(2)此后，当电液伺服阀11输入负向电流信号时，PB相通、AT相通，此时液压缸8的双杆活塞向第二斜盘14移动，带动四连杆结构运动，从而驱动第一斜盘1逆时针转动，第二斜盘14瞬时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度先减小，过零点后再增大。

如图2和图4所示为双斜盘柱塞泵双边同步调节装置，第一斜盘1铰接在斜盘座上，第二斜盘14固定，所述的第一斜盘1在第一回位弹簧16的作用下，与第二斜盘14的相对位置倾角处于最大状态；所述的第一斜盘1与第一连杆6进行铰接，第一连杆6再与双杆活塞式液压缸8的活塞杆进行铰接，缸体5再铰接在固定支座上；所述双杆活塞式液压缸8由电液伺服阀11进行驱动。双斜盘柱塞泵单边调节机构的工作机理为：

(1)以第一斜盘1相对第二斜盘14的夹角处于最大状态时为起点，当电液伺服阀11输入负向电流信号时，PB相通、AT相通，双杆活塞式液压缸8的活塞向第二斜盘14移动，带动第一连杆6运动，从而驱动第一斜盘1顺时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度减小直至零度；

(2)此后，当电液伺服阀11输入正向电流信号时，PA相通、BT相通，此时液压缸8的活塞向第一斜盘1移动，带动第一连杆6运动，从而驱动第一斜盘1逆时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度逐渐增大到最大角度。

如图5所示为双斜盘柱塞泵双边分动调节装置，由双杆活塞式液压缸8、单杆活塞式液压缸18、第一连杆6、第四连杆10、电液伺服阀11、电磁阀17、回位弹簧16组成。所述的两斜盘铰接在斜盘座上，第一斜盘1在第一回位弹簧16的作用下，与第二斜盘14的相对位置倾角处于最大状态；所述的第一斜盘1与第一连杆6进行铰接，第一连杆6再与双杆活塞式液压缸8的活塞杆进行铰接，缸体铰接在固定支座上；所述双杆活塞式液压缸8由电液伺服阀11进行驱动。所述的第二斜盘14与第一连杆6进行铰接，第一连杆6再与单杆活塞式液压缸18的活塞杆进行铰接，缸体5连接在固定支座上，所述单杆活塞式液压缸18由电磁阀17进行驱动，因此第二斜盘14只有两个位置角度，初始时在靠近第二斜盘14的极限位置，电磁阀17开启后第二斜盘14在靠近第一斜盘1的极限位置。双斜盘柱塞泵双双边分动调节装置的工作机理：

(1)当电磁阀17断电时，PD相通、CT相通，单杆活塞式液压缸18的活塞向第二斜盘14移动，直至行程结束，此时第二斜盘14在第二极限位置。

(2)当电液伺服阀11输入负向电流信号时，PB相通、AT相通，双杆活塞式液压缸8的活塞向第二斜盘14移动，带动连杆运动，从而驱动第一斜盘1顺时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度减小直至零度；

(3)此后，当电液伺服阀11输入正向电流信号时，PA相通、BT相通，此时液压缸8的活塞向第一斜盘1移动，带动连杆运动，从而驱动第一斜盘1逆时针转动，若输入信号持续增大，两斜盘的相对位置角度逐渐增大到最大角度。

(4)当电磁阀通电时：PC相通、DT相通，单杆活塞式液压缸18的活塞向第一斜盘1移动，直至行程结束，此时第二斜盘14处于第一极限位置。此时电液伺服阀11输入带电信号与上述规律类似。

下面详述本实用新型工作过程中两斜盘的位置关系。

参照图6，θ为双边同步调节机构两斜盘的相对位置倾角。当第一斜盘1和第二斜盘14处于初始位置时，此时阀配流/轴配流柱塞泵的排量最大，轴配流柱塞马达的转速最大；当θ减小至0时，第一斜盘1和第二斜盘14逐渐到零点位置，柱塞泵的排量减小直至降为零；当θ反向增大至最大时，第一斜盘1和第二斜盘14逐渐到最大位置，阀配流泵排量变大，轴配流柱塞泵的流向反向、排量变大，轴配流柱塞马达的转向反向，转速升高。同理，当两斜盘位置又从最大位置到初始位置时，过程与上述类似。

参照图7，α为单边变量调节机构两斜盘的相对位置倾角。当第一斜盘1处于初始位置时，此时阀配流/轴配流柱塞泵的排量最大，轴配流柱塞的转速最大；当α减小至0，第一斜盘1和第二斜盘14逐渐到零点位置时，柱塞泵的排量减小直至降为零。同理，当第一斜盘位置又从零点位置到初始位置时，阀配流/轴配流柱塞泵的排量变大，轴配流柱塞的转速升高。

参照图8，γ为双边分动调节机构两斜盘的相对位置倾角。当第一斜盘1处于初始位置，第二斜盘14处于第二极限位置时，此时两斜盘的相对位置角度最大，柱塞泵的排量最大。改变第一斜盘1相对于第二斜盘14的相对位置角度，当角度减小到零时，轴配流柱塞泵的排量减小，轴配流柱塞的转速降低；当两相对位置角度增大时，轴配流柱塞泵的排量变大，轴配流柱塞马达的转速升高。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。