一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组的制作方法

1.本实用新型涉及液压齿轮泵技术领域，具体为一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组。


背景技术：

2.在高响应电液作动器液压系统中，通常会要求兼顾高压小流量和低压大流量两种较为极端工况，即要求执行机构既要能输出大扭矩(或推拉力)，又要能高速转动(或直线运动)。普通定量泵难以满足上述要求，变量泵虽然可以在一定程度上满足系统的流量和压力要求，但结构复杂，开发周期长，成本高昂，对油液要求高，且体积重量相对较大，在一些对体积重量敏感的场合难以应用。
3.目前，电液作动器普遍采用定量齿轮泵，作动器的最大出力取决于电机的最大扭矩，作动器的最大速度取决于齿轮泵流量，而齿轮泵流量取决于齿轮泵排量和电机转速。此种齿轮泵组的压力、流量调节范围是有限的，当用于一些特殊场合时，例如既有出力大的工况，又有高速度的工况，且两种工况不断交替出现(例如由电液作动器驱动的足式机器人)，这种定量泵泵组就很难满足要求，除非提高电机的性能，既要扭矩大，又要转速高，最终造成电机的功率偏大，电机的性能难以发挥出来，且重量难以控制，因此无论从技术可行性上还是经济性上，采用定量泵的电液作动器在高响应设备上难以应用。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组，引入了副泵和副泵的电磁阀控制，对电机的转速调节范围要求降低，当最大扭矩不变时，可降低电机功率，降低了电机的设计要求，在成本控制、重量控制、开发周期上具备优势。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型提供一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组，包括：一主泵，所述主泵上机械串联有若干个副泵；
7.所述主泵上设置有第一液压管路，各所述副泵上均设置有第二液压管路，所述第一液压管路与所述第二液压管路均能够用于驱动执行件动作，且所述第一液压管路与各所述第二液压管路并联。
8.优选地，所述第一液压管路的一端连通至油箱内，所述第一液压管路的另一端连接有第一电磁阀，所述第一电磁阀上连接有所述液压缸，所述第一电磁阀上的一个通口与油箱相连通；
9.所述第一液压管路位于第一电磁阀与主泵之间的位置上设置有单向阀。
10.优选地，所述第二液压管路的一端连通至油箱内，所述第二液压管路的另一端连通至第一液压管路上，且位于所述单向阀与所述第一电磁阀之间；
11.所述第二液压管路上连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀位于所述副泵的出口
处，所述第二电磁阀上的一个通口与油箱相连通。
12.优选地，所述第一电磁阀为三位四通电磁阀，所述第二电磁阀为二位三通电磁阀。
13.优选地，所述主泵输入轴与副泵的输入轴之间同轴串联，相邻的两个所述副泵的输入轴之间同轴串联，所述主泵上设置有电动机。
14.优选地，还包括与所述第一液压管路并联的第三液压管路，所述第三液压管路上设置有溢流阀，所述第三液压管路的一端连通至油箱内，所述第三液压管路的另一端连通至第一液压管路上，且位于所述单向阀与所述第一电磁阀之间。
15.优选地，所述执行件为双作用液压缸。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.(1)主泵与若干副泵的不同组合，具备更大范围的流量调节能力，同时主泵的最高压力也决定了系统的最大压力。
18.(2)主泵与副泵分工不同，通过电机控制与副泵电磁阀控制相结合，轻松应对系统的极端工况。
19.(3)由于引入了副泵和副泵的电磁阀控制，对电机的转速调节范围要求降低，当最大扭矩不变时，可降低电机功率，降低了电机的设计要求，在成本控制、重量控制、开发周期上具备优势。
20.(4)齿轮泵结构简单，工作可靠，对油液要求低，维护成本也低，相比于变量泵仍具备竞争优势。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组的结构示意图。
23.图2为本实施例中各个泵的机械串联结构示意图。
24.图3为现有技术中的一种泵的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.1-电动机、2-主泵、3-副泵、4-第一电磁阀、5-单向阀、6-第二电磁阀、7-执行件、8-溢流阀、9-油箱；
27.01-前端盖、02-泵体、03-后端盖、04-主动齿、05-从动齿、06-输入轴、07-短轴、08-平键。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例：
30.如图1所示，本实用新型提供了一种用于高响应电液作动器的串联齿轮泵组，包括一个主泵2和若干个副泵3，其中主泵2与副泵3机械串联，相邻的两个副泵3机械串联，其中主泵2和副泵3均为现有技术中的泵，如图3所示，其包括前端盖01、泵体02、后端盖03、主动齿轮04、从动齿轮05、输入轴06、短轴07、平键08等结构，在此不再详述，对于本实施例中所述的机械串联是指泵的输入轴06串联在一起，同步转动，即如图2所示，相邻的泵的输入轴06相互配合(花键连接)形成串联，主泵2的动力输入通过与其相连的电动机1实现；需要注意的是，图2和图3给出的仅是现有技术中的一种泵的结构，还存在其他结构的泵，其机械串联同样如此，即泵的输入轴同步转动。
31.结合图1，主泵2上设置有第一液压管路，各副泵3上均设置有第二液压管路，第一液压管路与第二液压管路均能够用于驱动执行件7动作，在本实施例中的执行件7为双作用液压缸，且第一液压管路与各第二液压管路并联，即形成了泵体之间的机械串联和泵体液压管路之间的并联。
32.结合图1，第一液压管路的一端连通至油箱9内，第一液压管路的另一端连接有第一电磁阀4，第一电磁阀4为三位四通电磁阀，第一电磁阀4上连接有液压缸，第一电磁阀4上的一个通口与油箱9相连通；第一液压管路位于第一电磁阀4与主泵2之间的位置上设置有单向阀5，即在主泵2的出口处设有单向阀5，防止回流；
33.第二液压管路的一端连通至油箱9内，第二液压管路的另一端连通至第一液压管路上，且位于单向阀5与第一电磁阀4之间；
34.第二液压管路上连接有第二电磁阀6，第二电磁阀6为二位三通电磁阀，第二电磁阀6位于副泵3的出口处，第二电磁阀6上的一个通口与油箱9相连通。
35.进一步的，结合图1，还设有与第一液压管路并联的第三液压管路，第三液压管路上设置有溢流阀8，第三液压管路的一端连通至油箱9内，第三液压管路的另一端连通至第一液压管路上，且位于单向阀5与第一电磁阀4之间。
36.使用时，主泵2一直处于工作状态，当主泵2的流量不足时，副泵3连接的第二液压管路上的第二电磁阀6将油道切换至主油道，此时副泵3与主泵2同时工作；当不需要副泵3工作时，由副泵3连接的第二液压管路上的第二电磁阀6将油道切换至回油油道，此时副泵2将液压油泵回油箱9内。需要说明的是，本技术的执行件不仅包括各种液压缸，对液压马达等执行机构同样适用；此外，每个副泵3都配有二位三通电磁阀，用于控制副泵3的油路，通过主泵2与副泵3的不同组合，可对系统的流量、压力进行更宽范围的有效控制，降低了电机的设计要求，在成本控制、重量控制、开发周期上具备优势，此外当电动机1采用永磁电机时，还能够降低永磁电机的弱磁比。
37.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。