(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010961990.0
(22)申请日 2020.09.14
(71)申请人 兰州理工大学
地址 730050 甘肃省兰州市七里河区西湖
街道兰工坪路287号
(72)发明人 何皓 杨国来 柴红强 董季澄
郭霁贤
(74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理
有限公司 11129
代理人 吕小琴
(51)Int.Cl.
F04B 1/128(2020.01)
F04B 1/295(2020.01)
F04B 1/324(2020.01)
F04B 1/122(2020.01)
F04B 1/124(2020.01)F04B 17/03(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种浮杯式轴向柱塞泵的变
柱塞盘、外套于传动轴并分别设置于柱塞盘两侧
之间的浮杯泵机构；所述两个变量斜盘之间设置
有用于驱动两个变量斜盘发生相对转动的偏转
机构，本技术方案的浮杯式轴向柱塞泵的变量系
动，从而带动变量斜盘改变其倾角，实现浮杯泵
的变量，利用精密控制元件滚珠丝杠的特点，可
实现变量的精确控制，且伺服电机连接滚珠丝杠
结构可实现自锁，实施过程简单，
可靠性高。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 111946575 A 2020.11.17
C N 111946575
A
1.一种浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：包括传动轴、设置于外套于传动轴上的柱塞盘、外套于传动轴并分别设置于柱塞盘两侧的两个变量斜盘以及设置于变量斜盘与柱塞盘之间的浮杯泵机构；所述两个变量斜盘之间设置有用于驱动两个变量斜盘发生相对转动的偏转机构。
2.根据权利要求1所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述偏转机构包括驱动电机、与驱动电机的输出端连接设置的滚珠丝杆螺母副、与滚珠丝杆螺母副的螺母套连接设置的变量推杆以及两根斜盘推杆。
3.根据权利要求2所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述两根斜盘推杆的一端分别与两个变量斜盘铰接，两根斜盘推杆的另一端铰接于变量推杆端部且两根斜盘推杆相对于柱塞盘对称布置。
4.根据权利要求1所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述两个变量斜盘底部连接设置有复位弹簧。
5.根据权利要求1所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述浮杯泵机构包括贴合设置于变量斜盘上的配流盘、与配流盘同轴布置的滚筒板以及设置于滚筒板与柱塞盘之间的浮杯组件。
6.根据权利要求5所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述浮杯组件包括沿滚筒板周向方向均匀布置的多个浮杯和沿柱塞盘周向方向均匀布置的多个柱塞；所述多个柱塞与多个浮杯一一对应设置。
7.根据权利要求6所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述浮杯外套于柱塞且浮杯相对于柱塞可沿轴向方向相对偏转。
8.根据权利要求7所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述浮杯机构为两个且两个浮杯机构相对于柱塞盘对称布置。
9.根据权利要求8所述的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，其特征在于：所述柱塞盘与滚筒板之间设置有用于浮杯进行限位的弹性压片。
权 利 要 求 书1/1页CN 111946575 A
浮杯式轴向柱塞泵的变量系统
技术领域
[0001]本发明涉及柱塞泵领域，具体涉及一种浮杯式轴向柱塞泵的变量系统。
背景技术
[0002]柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。
[0003]荷兰Innas公司发明的具有浮杯式结构的新型轴向柱塞泵，很好的融合了传统结构的优点，并在改善流量脉动、提高工作效率、降低噪声、减少磨损等方面都较传统结构具有一定的优势。而变量浮杯泵又具有高效率、扭矩损失小、启动性能好的特点，所以在重型汽车设备和工业设备中都有着广阔的使用前景。但其采用的变量方式为阀控柱塞(类似于阀控缸)的形式，且液压油具有压缩性，所以在控制变量时很难达到精确的控制。[0004]为此需要一种浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，用以解决上述问题。
发明内容
[0005]有鉴于此，本发明提供的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，结构简单，便于操作，极大的降低了产品研发的成本，通过伺服电机带动滚珠丝杆实现往复的直线运动，从而带动变量斜盘改变其倾角，实现浮杯泵的变量，利用精密控制元件滚珠丝杠的特点，可实现变量的精确控制，且伺服电机连接滚珠丝杠结构可实现自锁，实施过程简单，可靠性高。[0006]一种浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，包括传动轴、
设置于外套于传动轴上的柱塞盘、外套于传动轴并分别设置于柱塞盘两侧的两个变量斜盘以及设置于变量斜盘与柱塞盘之间的浮杯泵机构；所述两个变量斜盘之间设置有用于驱动两个变量斜盘发生相对转动的偏转机构，本技术方案的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，结构简单，便于操作，极大的降低了产品研发的成本，通过伺服电机带动滚珠丝杆实现往复的直线运动，从而带动变量斜盘改变其倾角，实现浮杯泵的变量，利用精密控制元件滚珠丝杠的特点，可实现变量的精确控制，且伺服电机连接滚珠丝杠结构可实现自锁，实施过程简单，可靠性高。
[0007]进一步，所述偏转机构包括驱动电机、与驱动电机的输出端连接设置的滚珠丝杆螺母副、与滚珠丝杆螺母副的螺母套连接设置的变量推杆以及两根斜盘推杆；即伺服电机11驱动丝杆转动进而带动螺母套直线往复运动，螺母套15带动变量推杆21运动进而推动斜盘推杆5运动，最终带动变量斜盘实现转动。
[0008]进一步，所述两根斜盘推杆的一端分别与两个变量斜盘铰接，两根斜盘推杆的另一端铰接于变量推杆端部且两根斜盘推杆相对于柱塞盘对称布置，变量推杆一端与螺母套连接设置，另一端与两根斜盘推杆实现铰接，斜盘推杆端部设置有铰接支耳，便于与变量斜盘定位安装，整体结构简单，安装方便，控制精准。
[0009]进一步，所述两个变量斜盘底部连接设置有复位弹簧。
[0010]进一步，所述浮杯泵机构包括贴合设置于变量斜盘上的配流盘、与配流盘同轴布
置的滚筒板以及设置于滚筒板与柱塞盘之间的浮杯组件。浮杯组件在两个变量斜盘和柱塞盘之间相对于柱塞盘对称布置，使其在工作过程中受力更加均衡。
[0011]进一步，所述浮杯组件包括沿滚筒板周向方向均匀布置的多个浮杯和沿柱塞盘周向方向均匀布置的多个柱塞；所述多个柱塞与多个浮杯一一对应设置。滚筒板上沿周向方向布置有多个安装点，浮杯均匀间隔布置在安装点上，柱塞盘上对应的也设置有多个用于安装柱塞的安装位，柱塞均匀间隔固定安装在柱塞盘上，整体结构安装方便。
[0012]进一步，所述浮杯外套于柱塞且浮杯相对于柱塞可沿轴向方向相对偏转。[0013]进一步，所述浮杯机构为两个且两个浮杯机构相对于柱塞盘对称布置。
[0014]进一步，所述柱塞盘与滚筒板之间设置有用于浮杯进行限位的弹性压片。[0015]本发明的有益效果是：
[0016]本发明的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，结构简单，便于操作，极大的降低了产品研发的成本，通过伺服电机带动滚珠丝杆实现往复的直线运动，从而带动变量斜盘改变其倾角，实现浮杯泵的变量，利用精密控制元件滚珠丝杠的特点，可实现变量的精确控制，且伺服电机连接滚珠丝杠结构可实现自锁，实施过程简单，可靠性高。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
[0018]图1为本发明结构示意图；
[0019]图2为本发明俯视图；
[0020]图3为本发明变量推杆结构示意图；
[0021]图4为本发明斜盘推杆结构示意图。
具体实施方式
[0022]图1为本发明结构示意图；图2为本发明俯视图；图3为本发明变量推杆结构示意图；图4为本发明斜盘推杆结构示意图，如图所示，一种浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，包括传动轴1、设置于外套于传动轴1上的柱塞盘9、外套于传动轴1并分别设置于柱塞盘9两侧的两个变量斜盘4以及设置于变量斜盘与柱塞盘之间的浮杯泵机构；所述两个变量斜盘之间设置有用于驱动两个变量斜盘发生相对转动的偏转机构；本技术方案的浮杯式轴向柱塞泵的变量系统，结构简单，便于操作，极大的降低了产品研发的成本，通过伺服电机带动滚珠丝杆实现往复的直线运动，从而带动变量斜盘改变其倾角，实现浮杯泵的变
量，利用精密控制元件滚珠丝杠的特点，可实现变量的精确控制，且伺服电机连接滚珠丝杠结构可实现自锁，实施过程简单，可靠性高。
[0023]本实施例中，所述偏转机构包括驱动电机、与驱动电机的输出端连接设置的滚珠丝杆螺母副、与滚珠丝杆螺母副的螺母套连接设置的变量推杆以及两根斜盘推杆。驱动电机采用具有自锁功能的伺服电机11，伺服电机11输出端通过联轴器16与滚珠丝杆14之间用键连接(螺栓17、螺母18配合联轴器实现与其他部件的定位安装)。螺母套15与变量推杆21连接，变量推杆21通过螺栓13与斜盘推杆5连接，斜盘推杆5通过螺栓组2与变量斜盘4连接，螺母套15在滑动过程中还有相适配的限位装置(例如滑轨，导向杆均可)进行配合使用，即伺服电机11驱动丝杆转动进而带动螺母套直线往复运动，螺母套15带动变量推杆21运动进
而推动斜盘推杆5运动，最终带动变量斜盘实现转动。
[0024]本实施例中，所述两根斜盘推杆的一端分别与两个变量斜盘铰接，两根斜盘推杆的另一端铰接于变量推杆端部且两根斜盘推杆相对于柱塞盘9对称布置。变量推杆为“n”字型结构，变量推杆一端与螺母套连接设置，另一端与两根斜盘推杆实现铰接，斜盘推杆端部设置有铰接支耳，便于与变量斜盘定位安装，整体结构简单，安装方便，控制精准。[0025]本实施例中，所述两个变量斜盘底部连接设置有复位弹簧22。复位弹簧设置于两个变量斜盘底部，用于实现其复位的功能，当变量斜盘偏转后需要回位，即可通过复位弹簧来满足使用需求。
[0026]本实施例中，所述浮杯泵机构包括贴合设置于变量斜盘4上的配流盘6、与配流盘6同轴布置的滚筒板7以及设置于滚筒板7与柱塞盘9之间的浮杯组件。配流盘6固定安装在变量斜盘4上，滚筒板7安装在变量斜盘6上用于实现对浮杯的定位安装，同时起到保护作用部件的作用，浮杯组件在两个变量斜盘和柱塞盘9之间相对于柱塞盘9对称布置，使其在工作过程中受力更加均衡。
[0027]本实施例中，所述浮杯组件包括沿滚筒板周向方向均匀布置的多个浮杯8和沿柱塞盘9周向方向均匀布置的多个柱塞10；所述多个柱塞与多个浮杯一一对应设置。滚筒板上沿周向方向布置有多个安装点，浮杯8均匀间隔布置在安装点上，柱塞盘9上对应的也设置有多个用于安装柱塞10的安装位，柱塞10均匀间隔固定安装在柱塞盘上，整体结构安装方便。
[0028]本实施例中，所述浮杯8外套于柱塞10且浮杯相对于柱塞可沿轴向方向相对偏转。柱塞10安装在浮杯8内且浮杯8可相对于柱塞发生相对转动，浮杯与柱塞的数量相同即浮杯与柱塞一一对应安装。
[0029]本实施例中，所述浮杯机构为两个且两个浮杯机构相对于柱塞盘对称布置。两组浮杯机构相对于柱塞盘9对称布置，传动轴与柱塞盘之间采用键连接，整体结构简单，便于操作。
[0030]本实施例中，所述柱塞盘9与滚筒板7之间设置有用于浮杯进行限位的弹性压片12。弹性压片12用于压紧各个浮杯，确保其在使用过程中不会发生位置偏移。
[0031]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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