利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022101068684
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种单柱塞伺服变量泵,其特征在于:包括同轴连接的前壳体组件(5)和后壳体组件(1),前壳体组件(5)内设有泵变量组件(4),后壳体组件(1)内设有传动组件(3)和泵体组件(2);

所述后壳体组件(1)包括后壳体(101),后壳体(101)的后端上部设有驱动电机(102),后壳体(101)的后端下部设有向后凸出的空间凸轮‑锥滚轮安装腔,空间凸轮‑锥滚轮安装腔的后端开口设有后壳体端盖(103),后壳体端盖(103)的前端面中心设有第一心轴;后壳体(101)的前端面嵌设有齿轮调速盘,齿轮调速盘包括沿轴向依次设置的前挡板(305)和后挡板(301),前挡板(305)和后挡板(301)均呈椭圆板平状,前挡板(305)和后挡板(301)之间设有传动组件(3);

所述传动组件(3)包括主动轮(304)和从动轮(303),主动轮(304)的下方与从动轮(303)相啮合;驱动电机(102)的电机轴穿过后壳体(101)、后挡板(301)与主动轮(304)固定连接;

所述泵体组件(2)包括空间凸轮‑锥滚轮机构以及与空间凸轮‑锥滚轮机构相连的柱塞(225),空间凸轮‑锥滚轮机构设置在空间凸轮‑锥滚轮安装腔内;空间凸轮‑锥滚轮机构包括后凸轮(202)、两组锥滚轮和前凸轮(221),每组锥滚轮组包括一对相互垂直的锥滚轮(211),两组锥滚轮(211)错位固定于空间凸轮‑锥滚轮安装腔内,两组锥滚轮(211)的轴线相互垂直但不相交;两组锥滚轮的前后两侧分别设有前凸轮(221)、后凸轮(202),前凸轮(221)、后凸轮(202)朝向相对的一侧表面为等加速等减速曲面,等加速等减速曲面具有轴向的起伏;前凸轮(221)的最高点与后凸轮(202)的最高点对应,前凸轮(221)的最低点与后凸轮(202)的最低点对应;两组锥滚轮分别与前凸轮(221)、后凸轮(202)的等加速等减速曲面接触配合;

后凸轮(202)的后孔过盈配合固定有第一直线轴承,第一直线轴承与后壳体端盖(103)上的第一心轴同轴连接并以第一心轴为旋转中心;前凸轮(221)、从动轮(303)以及传动滑销(224)形成滑销联轴器,前凸轮(221)的凸轮轮毂插入到从动轮(303)的齿轮轮毂孔内,从动轮(303)齿轮轮毂孔和前凸轮(221)凸轮轮毂外圆柱面上各有半个销孔,销孔内插入传动滑销(224)将前凸轮(221)和从动轮(303)连接在一起,使其同步转动的同时可以相对轴向运动;

前凸轮(221)、后凸轮(202)和柱塞(225)同轴连接,从动轮(303)内设有第二直线轴承(302),柱塞(225)的前端沿轴向向前穿过第二直线轴承(302),从动轮(303)以柱塞(225)为旋转中心;

所述前壳体组件(5)包括前壳体(501)和控制器罩(503),前壳体(501)的前端上部设有控制器罩(503),控制器罩(503)用于放置控制器组件;前壳体(501)的前端下部设有向前凸出的变量缸体安装腔和蜗轮蜗杆安装腔,蜗轮蜗杆安装腔位于变量缸体安装腔的下方;变量缸体安装腔的前端开口处设有前壳体端盖(504),前壳体端盖(504)的后端面中心设有第二心轴;变量缸体安装腔上设有高压油口、低压油口,变量缸体安装腔内设有圆环状的高压油道和低压油道,高压油道与高压油口连通,低压油道与低压油口连通;

所述泵变量组件包括变量缸体(403)和蜗轮蜗杆机构,变量缸体(403)设置在变量缸体安装腔内,前壳体端盖(504)后侧设有由推力滚针及保持架(401)和推力垫圈(402)组成的推力轴承,推力轴承与变量缸体(403)接触;第二心轴和柱塞(225)伸入变量缸体(403)内,第二心轴、变量缸体(403)、柱塞(225)、前凸轮(221)、后凸轮(202)的轴心线共线;变量缸体(403)与前壳体端盖(504)的第二心轴和柱塞(225)之间形成密闭容腔;密闭容腔的容积随柱塞(225)的轴向运动变化,当柱塞(225)从最前端向最后端移动时容积逐渐增大,相反,当柱塞(225)从最后端向最前端移动时容积逐渐减小;

变量缸体(403)上沿轴向设有两组配流窗口,两组配流窗口的位置分别与高压油道和低压油道相对应;每组配流窗口包括两个相互垂直的配流窗口,两组配油窗口错位设置;两组配流窗口的左侧、中间和右侧分别安装有一个缸体密封圈(404),用于保持进出油液相互隔离;柱塞(225)上开有柱塞通槽,柱塞(225)左端面开有与柱塞通槽连通的柱塞通孔,柱塞(225)通过柱塞通槽与两组配流窗口连通;密闭容腔在容积增大时吸油,在容积减小时排油;

蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆(418)和蜗轮(405),蜗杆(418)安装于蜗轮蜗杆安装腔内,蜗杆(418)垂直于变量缸体(403);蜗杆(418)的一端通过联轴器(412)与步进电机(411)的电机轴相连,蜗杆(418)通过滚针轴承(417)支撑;蜗轮(405)设置于变量缸体(403)后端,蜗轮(405)与蜗杆(418)相啮合;蜗轮(405)后端依次安装有挡圈(406)、深沟球轴承(407)和用于轴向限位的第一孔用弹性挡圈(408);步进电机(411)带动轮蜗杆(418)、蜗轮(405)转动,从而带动变量缸体(403)转动,使得所述变量泵的排量可调节。

2.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵,其特征在于:所述空间凸轮‑锥滚轮安装腔与锥滚轮(211)相对应的位置设有锥滚轮轴孔,锥滚轮轴孔内设有锥滚轮轴(212),锥滚轮轴(212)依次穿过锥滚轮密封圈(213)、锥滚轮挡圈(214)和锥滚轮(211);锥滚轮轴(212)顶部拧入内六角平端螺钉,将其固定于锥滚轮轴孔中。

3.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵,其特征在于:所述前凸轮(221)与柱塞(225)、后凸轮(202)通过两根长传动销(222)、两根短传动销(223)固定连接,两根长传动销(222)、两根短传动销(223)沿周向交替设置。

4.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵,其特征在于:所述前壳体端盖(504)通过螺栓与前壳体(501)固定,并通过套于前壳体端盖(504)第二心轴上的心轴密封圈(505)和前壳体端盖(504)上的端盖密封圈(506)分别实现与后壳体(101)和与变量缸体(403)之间的密封。

5.如权利要求1所述的一种单柱塞伺服变量泵,其特征在于:所述蜗轮蜗杆安装腔内设有用于安装蜗杆的阶梯孔,蜗轮蜗杆安装腔远离步进电机(411)的一端开口设有蜗杆端盖(422);滚针轴承(417)与联轴器(412)之间安装有密封环(414),密封环(414)内侧安装有第一密封圈(415),密封环(414)外侧安装有第二密封圈(416)和用于限位的第二孔用弹性挡圈(413);蜗杆(418)朝向蜗杆端盖(422)的一端设有轴肩定位的第一推力球轴承(420)、第二推力球轴承(419),第一推力球轴承(420)与蜗杆端盖(422)的凹槽配合,蜗杆端盖(422)与前壳体(501)之间设有第三密封圈(421)。