一种双配流链式柱塞泵的制作方法

1.本实用新型涉及柱塞泵技术领域，特别是指一种双配流链式柱塞泵。


背景技术：

2.液压传动与控制技术自诞生以来，经过了充分的发展，在基础理论方面已很难有重大进展，其发展主要是在液压元件技术基础上，精益求精，同时积极与控制理论等其他领域新技术相互结合，使液压传动与控制技术向微型化、高压化、自动化、高精度、高效率的方向发展。在航空航天飞行器领域，液压元件的微型化与高压化，将有利于提高飞行器的有效载荷与机动性能，这是飞行器发展所追求的永恒目标。在机器人等行走机械领域，液压元件的微型化与高压化，将使得行走机械（如外骨骼机器人）更加灵巧与便于操控。在石油装备领域，液压元件的微型化与高压化，将有效提升石油装备的效能并降低其成本。在工程机械领域，液压元件的微型化与高压化，有利于工程机械的效能提升与节能减排。
3.二维活塞泵技术是颠覆性创新技术，具有集成化程度高，轻量化、微型化、高压化、抗污染、响应快、高效率、数字化的显著特点，在提升液压泵功率密度和机电综合控制方面有着原理性优势，是中国对世界液压泵阀技术领域做出的重大贡献。现有技术中如专利号为201820702203.9的中国专利公布了二维活塞泵基本工作原理，但结构设计不够灵活，特别是无法实现流量扩展，驱动模块与功能模块为集成化设计，一套驱动模块只能驱动一个功能模块，能量密度低。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种双配流链式柱塞泵，解决了现有技术中二维柱塞泵流量无法扩展、能量密度低的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双配流链式柱塞泵，包括传动模块和至少一个功能模块，靠近传动模块的功能模块通过铰接组件与传动模块的输出端相连接；传动模块与功能模块同轴线设置。
6.当双配流链式柱塞泵，包括至少两个功能模块时，相邻两个功能模块之间串联连接，能实现泵体的灵活扩展。
7.进一步，所述传动模块包括壳体和传动轴，传动轴转动设置在壳体内且传动轴的两端伸出壳体，所述传动轴上固定有凸轮导轨，壳体内固定有滚轮组件，滚轮组件与凸轮导轨传动配合实现传动轴的轴向运动。
8.进一步，所述滚轮组件包括上滚轮组件和下滚轮组件，上滚轮组件位于下滚轮组件的上方，上滚轮组件和下滚轮组件通过十字固定架固定在壳体内；十字固定架的中部设有供传动轴通过的轴套部，传动轴与轴套部滑动配合。
9.具体地，所述下滚轮组件包括第一保持架和第一滚轮，第一滚轮对称设置在第一保持架的两端部；所述上滚轮组件包括第二保持架和第二滚轮，第二滚轮对称设置在第二保持架的两端部；第一保持架与第二保持架成十字型设置，第一保持架与第二保持架的中
部均设有与轴套部配合的弧面孔，轴套部的端面为球面，球面与弧面孔的弧面配合形成球面副。
10.进一步，所述功能模块包括缸体和活塞，活塞转动设置在缸体内，缸体的两端设有密封环，活塞的两端穿过密封环且能相对密封环轴向运动。所述活塞上套设有同心环，同心环与密封环固定连接。
11.具体地，所述活塞上的端部对称设有两个油槽，缸体的内壁上开设有两个高压窗口和两个低压窗口，高压窗口与低压窗口分别与油槽相对应。
12.进一步，所述铰接组件包括连接壳体和万向节，万向节活动设置在连接壳体内且分别与传动模块的传动轴及功能模块的活塞相连接；所述连接壳体分别与传动模块的壳体及功能模块的缸体相连接。
13.本实用新型将传动与功能部分采用模块化设计，功能模块可以根据系统需要灵活扩展，只需一套传动模块，极大的提高了能量密度。本实用新型的上述结构设计可根据系统对压力及流量的要求，实现链式泵间功能模块的并联与串联关系，以达到系统对流量或压力的调节；克服现有二维柱塞泵应用不够灵活，功率密度有待提高等问题。本实用新型是一种结构新颖紧凑、根据系统需要配置灵活、功率密度高的新型柱塞泵，具有较高的推广价值和市场价值。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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。
15.图1为本实用新型整体结构示意图。
16.图2为本实用新型传动模块内部结构示意图。
17.图3为本实用新型功能模块内部结构示意图。
18.图4为图2中a处局部放大图。
具体实施方式
19.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付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。
20.实施例1，一种双配流链式柱塞泵，包括传动模块101和若干个功能模块103，如图1所示，本实施例中的双配流链式柱塞泵包括一个传动模块101和一个功能模块103。实际使用时，传动模块与电机或发动机连接，用于接收电机或发动机转动（扭矩）；然后传动模块将接收到的转动（扭矩）转化为功能模块103的活塞1031的转动和轴向运动，实现功能模块的吸排油。靠近传动模块101的功能模块103通过铰接组件102与传动模块101的输出端相连接，用于动力和扭矩的传递。传动模块101与功能模块103同轴线设置，结构上形成链式泵，使其具有高密度的能量传输链。
21.当双配流链式柱塞泵，包括至少两个功能模块103时，相邻两个功能模块103之间串联连接。模块化设计，灵活实现链式泵间功能模块的并联与串联关系，以达到系统对流量或压力的需求。本实用新型结构简单、使用灵活，可根据系统需求灵活布置功能模块数量。理论上，只要输入扭矩满足设计要求，可以根据使用流量及压力要求，串联若干功能模块。
22.如图2所示，实施例2，一种双配流链式柱塞泵，在实施例1的基础上，所述传动模块101具体包括壳体1016和传动轴1011，传动轴1011转动设置在壳体1016内且传动轴1011的两端伸出壳体1016，传动轴1011在驱动装置的作用下，能相对壳体转动。所述传动轴1011上固定有凸轮导轨1012，壳体1016内固定有滚轮组件1013，滚轮组件1013与凸轮导轨1012传动配合实现传动轴1011的轴向运动。由于凸轮导轨1012与滚轮组件1013的相互作用，传动轴1011将发生轴向移动。传动机构用于将电机转动转化为传动轴的转动和轴向移动。
23.具体地，所述滚轮组件1013包括上滚轮组件和下滚轮组件；同样凸轮导轨1012也包括上凸轮导轨和下凸轮导轨，上滚轮组件位于下滚轮组件的上方且与上凸轮导轨配合，下滚轮组件与下凸轮导轨配合。上滚轮组件和下滚轮组件通过十字固定架1019固定在壳体1016内，实现上滚轮组件和下滚轮组件与壳体的静态连接。十字固定架1019的中部设有供传动轴1011通过的轴套部1019-1，传动轴1011与轴套部1019-1滑动配合。
24.其中，如图4所示，所述下滚轮组件包括第一保持架1014和第一滚轮1017，第一滚轮1017对称设置在第一保持架1014的两端部；第一滚轮1017沿凸轮导轨运动过程中能进行自转。所述上滚轮组件包括第二保持架1015和第二滚轮1018，第二滚轮1018对称设置在第二保持架1015的两端部，第二滚轮1018凸轮导轨运动过程中能进行自转。第一保持架1014与第二保持架1015成十字型设置，以便与凸轮导轨进行顺利配合。第一保持架1014与第二保持架1015的中部均设有与轴套部1019-1配合的弧面孔，轴套部1019-1的端面为球面，球面与弧面孔的弧面配合形成球面副1010，保证运动的灵活性，以消除加工装配误差产生的额外作用力。
25.如图3所示，实施例3，一种双配流链式柱塞泵，在实施例2的基础上，所述功能模块103基础结构为采用轴配流方式的柱塞泵。具体包括缸体1034和活塞1031，活塞1031转动设置在缸体1034内，缸体1034的两端设有密封环1033，活塞1031的两端穿过密封环1033且能相对密封环1033轴向运动。即功能模块两端部设计有连接结构，可根据系统需求灵活扩展，功能模块间串联，共用同一套传动机构，提供能量密度。
26.进一步，所述活塞1031上套设有同心环1032，同心环1032与密封环1033固定连接，确保活塞1031轴向运动的顺利进行。与现有活塞类似，所述活塞1031上的端部对称设有两个油槽，缸体1034的内壁上开设有两个高压窗口和两个低压窗口，高压窗口和低压窗口分别与油槽相对应。
27.本实施例中，所述铰接组件102包括连接壳体1021和万向节1022，万向节1022可采用十字万向节，万向节1022活动设置在连接壳体1021内且分别与传动模块101的传动轴1011及功能模块103的活塞1031相连接；所述连接壳体1021分别与传动模块101的壳体1016及功能模块103的缸体1034相连接。传动轴通过十字万向节实现活塞的转动和轴向移动，同时缸体内孔、活塞外圆开设有均布的配油口，从而实现配流和吸排油功能。
28.工作原理如下：驱动电机与传动轴连接，传动轴通过十字万向节与活塞连接。凸轮导轨装在传动轴上。滚轮通过第一保持架和第二保持架固定在壳体上。由于凸轮导轨与滚
轮的相互作用，凸轮导轨在转动的同时带动传动轴轴向移动。传动轴通过十字万向节与活塞相连，带动活塞转动的同时做轴向运动。缸体上圆周均布四个窗口并且内部开有流道，两个为高压窗口与之相连的是高压油道，两个为低压窗口与之相连的是低压油道。进出油口缸体上开有吸油口和排油口，并且内部有高压油道和低压油道分别与缸体上的高低压油道相连通形成高低压油路。活塞端部对称布置两个油槽，当导轨运动到滚轮的最高点时，容腔体积减小压力升高，容腔通过活塞上的两个油槽与高压窗口连通，在容腔内的油液通过高压窗口流入高压油道并从排油口排出。当导轨运动到滚轮的最低点时，容腔体积变大，腔体内形成负压，此时容腔通过活塞上的两个油槽与低压窗口连通，在油箱里的油液通过吸油口流入低压油道，流经低压窗口和活塞上的油槽进入容腔。电机每旋转一周，腔体完成两次排油和两次吸油。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。