一种行程无级可调的往复式柱塞泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种行程无级可调的往复式柱塞泵。
【背景技术】
[0002]现有的往复式柱塞泵大多采用曲柄滑块机构，由原动机带动曲柄旋转，通过连杆使柱塞作往复运动，进行吸液和排液。由于柱塞泵的总行程是确定的，在相同的转速下，泵的流量维持不变。为了满足使用过程中不同的流量要求，可通过改变曲柄的偏心距等方法，改变柱塞行程进行流量调节，不过这种方法操作上较为困难；也可通过旁路调节或部分打开吸入阀的方法调节流量。但是这些流量调节的方法都难于实现流量的精确调节，无法满足复杂工况下柱塞泵输出流量的在线连续调节。
【实用新型内容】
[0003]鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种行程无级可调的往复式柱塞泵，采用空间曲柄滑块机构，通过调整曲柄在竖直平面的投影长度来调节柱塞运动的行程，从而达到改变柱塞泵的输出流量的目的。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种行程无级可调的往复式柱塞泵，包括壳体，所述壳体前端内嵌有柱塞缸套，所述柱塞缸套内设置有沿其轴向往复运动的柱塞，所述柱塞后端通过球头连杆与转盘偏心铰接，所述转盘旋转时通过球头连杆带动柱塞旋转，所述转盘嵌设于摆动座内，所述摆动座、转盘、球头连杆及柱塞组成空间曲柄滑块机构，所述摆动座摆动时带动转盘同步摆动以改变转盘的旋转平面与柱塞轴线的夹角，进而无级调节柱塞的行程。
[0005]在进一步的技术方案中，所述摆动座两端分别通过轴承安装在壳体上，所述壳体侧壁上安装有伺服电机，所述伺服电机的电机轴通过联轴器与摆动座一端相连接，所述伺服电机的电机轴上设置有保持摆动座摆动角度的制动器，所述伺服电机上安装有检测其电机轴转动角度的角度传感器。
[0006]在进一步的技术方案中，所述壳体后端安装有主电机，所述主电机的电机轴通过可伸缩双万向联轴器与转盘的中心轴相连接。
[0007]在进一步的技术方案中，所述壳体前端安装有端盖。
[0008]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:(I)采用空间曲柄滑块机构，实现柱塞行程的无级可调；(2)可采用伺服电机改变转盘旋转平面与柱塞轴线的夹角，实现柱塞运动行程的精确调节；(3)对于往复式柱塞泵的柱塞行程调节，具有可靠、精确、易实现的特点，满足柱塞泵输出流量的精确控制。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
[0010]图中标记:1-端盖，2-柱塞缸套，3-柱塞，4-球头连杆，5-壳体，6-转盘，7_摆动座，8-制动器，9-伺服电机，10-角度传感器，11-联轴器，12-可伸缩双万向联轴器，13-主电机。
【具体实施方式】
[0011]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0012]如图1所示，一种行程无级可调的往复式柱塞泵，包括壳体5，所述壳体5前端内嵌有柱塞缸套2，所述柱塞缸套2内设置有沿其轴向往复运动的柱塞3，所述柱塞3后端通过球头连杆4与转盘6偏心铰接，所述转盘6旋转时通过球头连杆4带动柱塞3旋转，所述转盘6嵌设于摆动座7内，所述摆动座7、转盘6、球头连杆4及柱塞3组成空间曲柄滑块机构，所述摆动座7精确摆动时带动转盘6同步精确摆动以改变转盘6的旋转平面与柱塞3轴线的夹角，进而无级调节柱塞3的行程。
[0013]在本实施例中，所述摆动座7两端分别通过轴承安装在壳体5上并设有相应的密封端盖，所述壳体5侧壁上通过相应的电机座安装有伺服电机9，所述伺服电机9的电机轴通过联轴器11与摆动座7 —端相连接，所述伺服电机9的电机轴上设置有保持摆动座7摆动角度的制动器8，所述伺服电机9上安装有检测其电机轴转动角度的角度传感器10，以连续精确控制伺服电机9的转角。
[0014]在本实施例中，所述壳体5后端通过相应的电机座安装有主电机13，所述主电机13的电机轴通过可伸缩双万向联轴器12与转盘6的中心轴相连接。该往复式柱塞泵首先通过一根可伸缩万向联轴器将主电机13的动力传递到转盘6，转盘6旋转带动球头连杆4运动，从而实现对柱塞3运动的控制。
[0015]在本实施例中，所述壳体5前端安装有端盖I，所述端盖I为直通式，可安装标准管接头，这时柱塞泵具有抽吸的功能，形成频率和振幅可调的振荡流。当然，还可以通过更换端盖I的功能形式，如加装进出口及相应的单向阀，即转换为通常的柱塞泵。
[0016]本实施例的工作原理如下:当摆动座7端面(即转盘6的旋转平面)与柱塞3的轴线垂直时，由主电机13通过可伸缩双万向联轴器12带动转盘6旋转，球头连杆4绕着转盘6中心做圆周转动，此时柱塞3的运动行程为零，柱塞泵不工作。当伺服电机9通过联轴器11带动摆动座7转过一个角度，并通过制动器8锁紧，从而改变转盘6的旋转平面与柱塞3轴线的夹角，然后由主电机13通过可伸缩双万向联轴器12带动转盘6旋转，这时柱塞3的运动行程将不为零，柱塞3开始做往复直线运动。通过改变主电机13的转速，可以改变柱塞3的运动速度；通过调节转盘6相对柱塞3轴线的夹角，即可调节柱塞3的运动行程，从而实时有效的控制柱塞泵的往复行程及运动速度。
[0017]由于转盘6和柱塞3采用球头连杆4连接，形成了球面运动副，可保证转盘6的旋转平面与柱塞3轴线的夹角改变时，整个运动机构不会干涉。主电机13与转盘6之间采用可伸缩双万向联轴器12连接，可补偿由于转盘6角度的改变所造成的电机轴与转盘6轴线之间距离和角度的变化。因此，通过伺服电机9改变转盘6的旋转平面与柱塞3轴线的夹角，即可改变柱塞3的运动行程，由于伺服电机9的电机轴转动角度可以连续精确可调，实现柱塞3运动行程的无级调节，从而达到调节往复式柱塞泵流量的目的。
[0018]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的行程无级可调的往复式柱塞泵。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种行程无级可调的往复式柱塞泵，包括壳体，所述壳体前端内嵌有柱塞缸套，所述柱塞缸套内设置有沿其轴向往复运动的柱塞，其特征在于:所述柱塞后端通过球头连杆与转盘偏心铰接，所述转盘旋转时通过球头连杆带动柱塞旋转，所述转盘嵌设于摆动座内，所述摆动座、转盘、球头连杆及柱塞组成空间曲柄滑块机构，所述摆动座摆动时带动转盘同步摆动以改变转盘的旋转平面与柱塞轴线的夹角，进而无级调节柱塞的行程。
2.根据权利要求1所述的行程无级可调的往复式柱塞泵，其特征在于:所述摆动座两端分别通过轴承安装在壳体上，所述壳体侧壁上安装有伺服电机，所述伺服电机的电机轴通过联轴器与摆动座一端相连接，所述伺服电机的电机轴上设置有保持摆动座摆动角度的制动器，所述伺服电机上安装有检测其电机轴转动角度的角度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的行程无级可调的往复式柱塞泵，其特征在于:所述壳体后端安装有主电机，所述主电机的电机轴通过可伸缩双万向联轴器与转盘的中心轴相连接。
4.根据权利要求1所述的行程无级可调的往复式柱塞泵，其特征在于:所述壳体前端安装有端盖。
【专利摘要】本实用新型涉及一种行程无级可调的往复式柱塞泵，包括壳体，所述壳体前端内嵌有柱塞缸套，所述柱塞缸套内设置有沿其轴向往复运动的柱塞，所述柱塞后端通过球头连杆与转盘偏心铰接，所述转盘旋转时通过球头连杆带动柱塞旋转，所述转盘嵌设于摆动座内，所述摆动座、转盘、球头连杆及柱塞组成空间曲柄滑块机构，所述摆动座摆动时带动转盘同步摆动以改变转盘的旋转平面与柱塞轴线的夹角，进而无级调节柱塞的行程。本实用新型实现了往复式柱塞泵柱塞运动行程的无级可调，采用伺服电机提高了行程的调节精确度；对于往复式柱塞泵的柱塞行程调节，具有可靠、精确、易实现的特点，满足柱塞泵输出流量的精确控制。
【IPC分类】F04B9-02, F04B49-12, F04B17-03
【公开号】CN204493161
【申请号】CN201520161638
【发明人】陈剑雄, 彭育辉, 蓝兆辉, 郑辉东, 蔡萍, 郭华彬
【申请人】福州大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月23日