一种四象限插装式柱塞泵的制作方法

本发明涉及液压泵结构的，具体为一种四象限插装式柱塞泵。

背景技术：

1、由于流体传动的运动平稳性、高功率密度及高动态性能，使其在许多应用场景成为首选传动机构；液压泵作为流体传动的动力元件，将电动机输出的机械能转化为液压能，故液压泵随流体传动广泛应用于机械、石油、化工、汽车、船舶、航空、航天及机器人等领域。

2、现有技术中，液压泵通常都是低压启动后再在恒定转速下工作，然当今移动机械对流体传动的功率密度提出了更高的要求，因此近年来伺服泵控系统发展迅猛，而伺服泵控系统对液压泵又提出了新的要求：高转速、高压力、高效率、四象限工作及带载启动。

3、四象限工作具体为作为泵的时候可以进行正转、反转工作；作为马达使用的时候同样可以进行正转、反转工作。

4、由于传统的液压泵依靠油膜支撑、已不再适用新要求，因此市面上也出现了采用滚动支撑的液压泵，这些液压泵虽能四象限工作及带载启动但不能同时满足高转速、高压力及高效率，且也存在不少问题：要么排量太小、要么噪音太大、要么自吸能力太弱，故现有的液压泵结构都阻碍了伺服泵控系统的发展，因此伺服泵控系统急需一款便于集成、大排量、低噪音、自吸能力强及能带载启动的四象限泵。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种四象限插装式柱塞泵，其具有高转速、高压力、高效率及带载启动的优点，同时还能满足大排量、低噪音、且自吸能力强。

2、一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于，其包括：

3、缸体，所述缸体的径向中心设置有贯穿的中心孔，所述缸体的对应于中心孔的外周均匀环布有n组活塞安装腔，其中n为自然数，每组活塞安装腔沿着缸体的轴向长度方向顺次为第一柱塞腔、传动滚针放置腔、第二柱塞腔，每组所述第一柱塞腔、第二柱塞腔的靠近所述传动滚针放置腔的内端区域开设有连通腔连通所述中心孔；

4、若干柱塞，其包括有若干第一柱塞、第二柱塞，所述第一柱塞、第二柱塞的非相向端面均设置有内凹弧形槽；

5、n组传动滚针；

6、2n个钢球；

7、两组轴承轨道块，其包括第一轴承轨道块、第二轴承轨道块，所述第一轴承轨道块的内表面具有对应于所有第一柱塞的外侧的钢球所设置的第一凸轮滚动轴承轨道，所述第二轴承轨道块的内表面具有对应于所有柱塞的外侧钢球所设置有第二凸轮滚动轴承轨道；

8、配流轴，其设置有2m组流道孔，m为自然数，每组流道孔对应于两段连通腔的轴向位置处分别设置有导通槽；

9、以及端盖组件，其中心位置设置有传动轴；

10、每个第一柱塞塞装于所述第一柱塞腔内，每个所述第二柱塞塞装于所述第二柱塞腔内，每个所述传动滚针插装于所述传动滚针放置腔内，对应于同一组活塞安装腔内的第一柱塞、第二柱塞的相向端通过对应的传动滚针组装连接，所述第一柱塞塞装于所述第一柱塞腔后内端形成有第一活塞腔，所述第二柱塞塞装于所述第二柱塞腔后内端形成有第二活塞腔，所述第一活塞腔、第二活塞腔分列于所述传动滚针的两侧位置布置，所述第一柱塞的外端外露于所述第一柱塞腔、并嵌装有对应的钢球，所述第二柱塞的外端外露于所述第二柱塞腔、并嵌装有对应的钢球；

11、所述配流轴插装于所述缸体的中心孔布置、并通过两端的轴承组装定位、形成可靠的转动组装；

12、所述配流轴长度方向两端分别外凸于所述中心孔，第一轴承轨道块、第二轴承轨道块分别固套于所述配流轴的长度方向对应端，所述配流轴的对应于所述端盖组件的一端固接连接传动轴；

13、所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块的内表面分别压合对应的钢球的一端表面设置，每个钢球的另一端表面分别嵌装于对应柱塞的内凹弧形槽内，所述第一凸轮滚动轴承轨道、第二凸轮滚动轴承轨道使得对应于同一活塞安装腔的两个钢球的间距时刻相同，形成无间隙滚动轴承结构，所述第一凸轮滚动轴承轨道、第二凸轮滚动轴承轨道使得传动轴转动时，所述第一活塞腔、第二活塞腔交替变换活塞腔体大小。

14、其进一步特征在于：

15、其还包括有第一压板、第二压板，所述第一压板的外环区域压装于所述第一轴承轨道块的外表面，所述第一压板的中心区域通过螺钉紧固连接所述配流轴的对应连接定位孔，所述第二压板的外环区域压装于所述第二轴承轨道块的外表面，所述第二压板的中心区域通过销钉固接所述配流轴的对应端面；

16、所述销钉贯穿传动轴、第二压板后固接于所述配流轴的对应端面，其确保连接件减少，精简结构；

17、所述缸体的对应于中心孔的长度方向两端内壁分别设置轴承安装环槽，对应的轴承定位安装于所述轴承安装环槽内，且所述轴承的内圈紧贴配流轴布置；

18、所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块对应于各自轴承的内圈位置分别设置止挡定位环，对应的所述止挡定位环紧贴内圈的外环面布置，确保配流轴带动第一轴承轨道块、第二轴承轨道块同步转动；

19、同一组活塞安装腔内所述第一柱塞腔、第二柱塞腔为关于缸体的轴向中垂面对称的结构，所述第一柱塞、第二柱塞为相同的柱塞机构；

20、所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块为相同的轴承轨道块，所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块在布置时相互偏转90°，第一轴承轨道块、第二轴承轨道块的凸轮滚动轴承轨道采用轨道曲面，其轨道曲面采用m组波峰波谷轨道槽，使得整个机构不仅旋转对称也平面对称；

21、所述缸体和配流轴通过轴承组装的结构采用旋转对称结构，使缸体、柱塞、钢球、轴承轨道块、配流轴、压板、螺钉、轴承、传动滚针及销钉完成组装后依旧是旋转对称结构，有利于本柱塞泵的高转速工作及减弱轴承所承受的径向力；

22、所述配流轴的2m组流道孔均为盲孔，2m组流道孔对应于m组波峰双波谷轨道槽对应设置，每组流道孔对应于第一压板的敞口位置塞装有平衡阀，所述平衡阀内集成有两组独立的平行流道，其中一组流道设置有单向阀、另一组流道设置有溢流阀，单向阀、溢流阀的流向互不相同。

23、采用本发明的结构后，端盖组件的传动轴转动带动配流轴转动、进而带动轴承轨道块转动，其中轴承轨道块的凸轮滚动轴承轨道不仅作为本柱塞泵的变量机构，而且也是钢球的运动轨道，首次实现滚动轴承轨道设计与柱塞泵滚动摩擦副设计结合，这不仅简化了滚动支撑的设计结构也有利于高转速工作；每个钢球做滚动支撑时只承受对应柱塞的工作压力，这将减小钢球的工作应力而有利于提高工作压力；柱塞、钢球、轴承轨道块、及传动滚针在运动过程中无轴向运动间隙，这不仅降低了机械噪音也提升了此类柱塞泵的自吸能力；轴承的支撑作用会大大降低配流轴与缸体中心孔之间的滑动摩擦，及钢球与柱塞、轴承轨道块之间的滚动摩擦，这些都会有利于提升本柱塞泵的机械效率；其具有高转速、高压力、高效率及带载启动的优点，同时还能满足大排量、低噪音、且自吸能力强。

技术特征：

1.一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：其还包括有第一压板、第二压板，所述第一压板的外环区域压装于所述第一轴承轨道块的外表面，所述第一压板的中心区域通过螺钉紧固连接所述配流轴的对应连接定位孔，所述第二压板的外环区域压装于所述第二轴承轨道块的外表面，所述第二压板的中心区域通过销钉固接所述配流轴的对应端面。

3.根据权利要求2所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述销钉贯穿传动轴、第二压板后固接于所述配流轴的对应端面。

4.根据权利要求1所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述缸体的对应于中心孔的长度方向两端内壁分别设置轴承安装环槽，对应的轴承定位安装于所述轴承安装环槽内，且所述轴承的内圈紧贴配流轴布置。

5.根据权利要求4所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块对应于各自轴承的内圈位置分别设置止挡定位环，对应的所述止挡定位环紧贴内圈的外环面布置。

6.根据权利要求1所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：同一组活塞安装腔内所述第一柱塞腔、第二柱塞腔为关于缸体的轴向中垂面对称的结构，所述第一柱塞、第二柱塞为相同的柱塞机构。

7.根据权利要求6所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块为相同的轴承轨道块，所述第一轴承轨道块、第二轴承轨道块在布置时相互偏转90°，第一轴承轨道块、第二轴承轨道块的凸轮滚动轴承轨道采用轨道曲面，其轨道曲面采用m组波峰波谷轨道槽。

8.根据权利要求7所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述缸体和配流轴通过轴承组装的结构采用旋转对称结构，使缸体、柱塞、钢球、轴承轨道块、配流轴、压板、螺钉、轴承、传动滚针及销钉完成组装后依旧是旋转对称结构。

9.根据权利要求1所述的一种四象限插装式柱塞泵，其特征在于：所述配流轴的2m组流道孔均为盲孔，2m组流道孔对应于m组波峰双波谷轨道槽对应设置，每组流道孔对应于第一压板的敞口位置塞装有平衡阀，所述平衡阀内集成有两组独立的平行流道，其中一组流道设置有单向阀、另一组流道设置有溢流阀，单向阀、溢流阀的流向互不相同。

技术总结本发明公开了一种四象限插装式柱塞泵，其具有高转速、高压力、高效率及带载启动的优点。其包括：缸体，所述缸体的径向中心设置有贯穿的中心孔，所述缸体的对应于中心孔的外周均匀环布有N组活塞安装腔；若干柱塞，其包括有若干第一柱塞、第二柱塞，所述第一柱塞、第二柱塞的非相向端面均设置有内凹弧形槽；N组传动滚针；2N个钢球；两组轴承轨道块，其包括第一轴承轨道块、第二轴承轨道块；配流轴，其设置有2M组流道孔，每组流道孔对应于两段连通腔的轴向位置处分别设置有导通槽；以及端盖组件，其中心位置设置有传动轴。技术研发人员：张岩受保护的技术使用者：苏州禾利世电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4