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1、(10)申请公布号 CN 104153959 A (43)申请公布日 2014.11.19 C N 1 0 4 1 5 3 9 5 9 A (21)申请号 201410393893.0 (22)申请日 2014.08.12 F04B 1/12(2006.01) (71)申请人曾新泉 地址 516001 广东省惠州市惠城区长湖苑 10栋-2-204房 (72)发明人曾新泉 (74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人任海燕 (54) 发明名称 一种鼠笼式斜轴变量泵 (57) 摘要 本发明公开一种鼠笼式斜轴变量泵，包括设 有进油口和出油口的配油盘、与配油盘连接的压 油机构。
2、、推动压油机构转动的旋转组件、以及调节 油压的调节机构；所述配油盘包括在下表面设有 油槽的配油盘壳体、安装在配油盘壳体下表面并 设有N个油孔的配油环，所述N为大于或等于1的 自然数，所述配油槽连通进油口与出油口；所述 压油机构包括与配油环连接的多个非平行设置的 柱塞偶件，所述柱塞偶件包括与配油环连接的柱 塞套、和与旋转组件连接的柱塞，所述柱塞套套接 在所述柱塞的外表面。本发明提供一种结构合理、 油压变换效率高、效能损失小的鼠笼式斜盘变量 泵。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附。
3、图9页 (10)申请公布号 CN 104153959 A CN 104153959 A 1/1页 2 1.一种鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：包括设有进油口（101）和出油口（102）的配油 盘（1）、与配油盘连接的压油机构（2）、推动压油机构转动的旋转组件（4）、以及调节油压的 调节机构（3）； 所述配油盘包括在下表面设有油槽（111）的配油盘壳体（11）、安装在配油盘壳体下表 面并设有N个油孔的配油环（121），所述N为大于或等于1的自然数，所述配油槽连通进油 口与出油口； 所述压油机构包括与配油环连接的多个非平行设置的柱塞偶件，所述柱塞偶件包括与 配油环连接的柱塞套（21）、和与旋转组件连。
4、接的柱塞（22），所述柱塞套套接在所述柱塞的 外表面； 所述旋转组件由外部电机驱动，所述旋转组件包括由外部电机带动的旋转轴、与旋转 轴连接的旋转盘（42），所述旋转轴穿过配油盘，所述配油环上设有轴承（13），所述配油环 通过轴承可在配油盘中自由转动；所述旋转盘外径小于所述配油环外径； 所述调节机构包括设置在旋转盘底部的、用于将旋转运动转化成直线运动的滚珠丝 杠。 2.根据权利要求1所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：所述滚珠丝杠包括与旋转 盘连接的螺母座（31）、穿插在螺母座中的螺杆（32）、以及均匀分布在螺母座和螺杆间的滚 珠；所述调节机构外部设有后盖（33），所述后盖通过螺丝固定在螺母座上。
5、；所述后盖上设 有供螺母座移动的轨道（331）。 3.根据权利要求1所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：所述旋转盘上设有万向节， 所述旋转盘通过万向节与旋转轴连接；所述旋转轴包括旋转上轴（411）与旋转下轴，所述 旋转上轴与旋转下轴通过轴万向节连接，所述旋转上轴与配油环刚性连接。 4.根据权利要求1所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：所述柱塞套为一侧底面开 口、另一侧底面封口的空心圆柱体，所述柱塞为实心圆柱体；所述柱塞套的封口底面设有渗 油孔（213），所述渗油孔与配油环上的油孔的位置一一对应。 5.根据权利要求3所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：柱塞轴向设有细长的润滑 孔（222）；所述配。
6、油环上设有用于固定柱塞套的固定片一（14），所述固定片一外径与配油环 外径相同；所述旋转盘上设有用于固定柱塞的固定片二（44），所述固定片二外径与旋转盘 外径相同；固定片一上设有N个圆形通孔（141），固定片二上设有N个圆形通孔（441）；所 述固定片一上的圆形通孔设置在同一圆周上，所述固定片二上的圆形通孔设置在同一圆周 上。 6.根据权利要求7所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：所述柱塞套的封口侧端部 设有用于使所述柱塞套一端紧固在配油环、固定片一间的供油球头（212），所述供油球头与 柱塞套通过螺纹连接；所述渗油孔穿透供油球头；所述配油环上设有半球凹坑一（122），所 述半球凹坑一的形状与。
7、供油球头相啮合。 7.根据权利要求8所述的鼠笼式斜轴变量泵，其特征在于：所述柱塞轴向设有细长的 润滑孔；所述柱塞与旋转盘连接的端部设有连接球头（2 21），所述润滑孔贯通连接球头；所 述旋转盘上设有半球凹坑二（421），所述半球凹坑二的形状与连接球头相啮合。 权 利 要 求 书CN 104153959 A 1/5页 3 一种鼠笼式斜轴变量泵 技术领域 0001 本发明涉及变量泵领域，特别是关于一种鼠笼式斜轴变量泵。 背景技术 0002 现有的高压大流量液压变量泵，斜盘式斜轴式柱塞泵的外力输入都通过柱塞传 梯，其结构较为复杂，这使得现有的液压变量泵存在制造难度大的问题；而且，由于柱塞与 缸体之间。
8、产生的憋力、扭力以及摩擦力均较大，造成液压变量泵的机械能损耗和损失率较 大，机械能转化效率不高，尤其是小型的液压变量泵，此方面的问题更加严重。 0003 在中国专利申请公开说明书，CN103423117A中针对已有的液压变量泵存在的“柱 塞与缸体之间产生的憋力、扭力以及摩擦力均较大”的问题，该液压泵通过卡环组件卡环组 件可保证在无压力油输出状态柱塞组件都处于中间位置，可防止柱塞组件窜动；通过此结 构改进，提高了液压泵的工作稳定性，所采用的十字节组件可有效保证前传动轴以及后传 动轴传动的稳定性。 发明内容 0004 有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种结构合理、油压变换效率高、效 能损失。
9、小的鼠笼式斜盘变量泵。 0005 本发明的目的通过以下技术方案实现： 一种鼠笼式斜轴变量泵，包括设有进油口和出油口的配油盘、与配油盘连接的压油机 构、推动压油机构转动的旋转组件、以及调节油压的调节机构； 所述配油盘包括在下表面设有油槽的配油盘壳体、安装在配油盘壳体下表面并设有N 个油孔的配油环，所述N为大于或等于1的自然数，所述配油槽连通进油口与出油口； 所述压油机构包括与配油环连接的多个非平行设置的柱塞偶件，所述柱塞偶件包括与 配油环连接的柱塞套、和与旋转组件连接的柱塞，所述柱塞套套接在所述柱塞的外表面； 所述旋转组件由外部电机驱动，所述旋转组件包括由外部电机带动的旋转轴、与旋转 轴连接的旋。
10、转盘，所述旋转轴穿过配油盘，所述配油环上设有轴承，所述配油环通过轴承可 在配油盘中自由转动；所述旋转盘外径小于所述配油环外径； 所述调节机构包括设置在旋转盘底部的、用于将旋转运动转化成直线运动的滚珠丝 杠。 0006 所述滚珠丝杠包括与旋转盘连接的螺母座、穿插在螺母座中的螺杆、以及均匀分 布在螺母座和螺杆间的滚珠；所述调节机构外部设有后盖，所述后盖通过螺丝固定在螺母 座上；所述后盖上设有供螺母座移动的轨道。 0007 所述旋转盘上设有万向节，所述旋转盘通过万向节与旋转轴连接；所述旋转轴包 括旋转上轴与旋转下轴，所述旋转上轴与旋转下轴通过轴万向节连接，所述旋转上轴与配 油环刚性连接。 0008 。
11、所述柱塞套为一侧底面开口、另一侧底面封口的空心圆柱体，所述柱塞为实心圆 说 明 书CN 104153959 A 2/5页 4 柱体；所述柱塞套的封口底面设有渗油孔，所述渗油孔与配油环上的油孔的位置一一对应。 0009 柱塞轴向设有细长的润滑孔；所述配油环上设有用于固定柱塞套的固定片一，所 述固定片一外径与配油环外径相同；所述旋转盘上设有用于固定柱塞的固定片二，所述固 定片二外径与旋转盘外径相同；所述固定片一和固定片二上均设有N个圆形通孔；所述固 定片一上的圆形通孔设置在同一圆周上，所述固定片二上的圆形通孔设置在同一圆周上。 0010 所述柱塞套的封口侧端部设有用于使所述柱塞套一端紧固在配油环、。
12、固定片一间 的供油球头，所述供油球头与柱塞套通过螺纹连接；所述渗油孔穿透供油球头；所述配油 环上设有半球凹坑一，所述半球凹坑一的形状与供油球头相啮合。 0011 所述柱塞与旋转盘连接的端部设有连接球头，所述润滑孔贯通连接球头；所述旋 转盘上设有半球凹坑二，所述半球凹坑二的形状与连接球头相啮合。 0012 本发明相较于现有技术的有益效果是： 本发明能根据液压油流量和压强的大小，即可输出满足液压驱动机构高负载低转速和 大扭矩的要求，又可满足液压驱动机构高速运转所需的大流量的液压动力装置，是一种能 持续输出高压液体并且可调节输出液压强弱的液压动力装置。 0013 本变量泵通过配油盘、压油机构、旋转组。
13、件、以及调节机构的相互配合，实现高压 油的输出。低压油从进油口流入配油盘中，顺着设置在配油盘中的油槽，经由配油环的油孔 流向柱塞偶件中；柱塞套的空腔内填充足量的油，此时柱塞偶件随着旋转盘和旋转轴同步 转动；油随着柱塞套转动180，随后由出油口向外输出。 0014 通过调整调节机构中齿轮的偏转角度，此时旋转盘随之偏转，使得旋转盘与旋转 轴不再保持垂直；在旋转盘与旋转轴呈锐角分布的情况下，柱塞偶件随着旋转盘转动的同 时，柱塞套与柱塞将作往复运动；为获得较大的输出油压，旋转盘朝出油口一侧倾斜，则当 柱塞偶件转动至距离进油口较近的位置时处于伸展状态，转动至距离出油口较近的位置时 处于压缩状态；通过对齿。
14、轮偏转角度的调整，即可得到多种不同油压的油的输出，实用性大 大增加。 0015 对于小型的变量泵，由于其机体的体积较小，为输出更高的油压，需加大旋转轴的 倾斜角度，才能获得更大的输出油压。采用非平行排列的柱塞偶件，便能有效增大旋转轴与 旋转盘的夹角，使得柱塞偶件的往复运动行程进一步加大，保证了小型变量泵也能具有输 出高压油的能力。 0016 本发明简化了柱塞偶件的结构，去除了现有的变量泵的卡环组件，如公开文件 CN103423117A，使得本发明的变量泵的压油机构的结构得到精简，减小了生产难度，并且机 械传动的损耗大大减小，柱塞套与柱塞之间的传动稳定顺畅，有效提高能量转换效率，通过 对配油环内。
15、部油压平衡槽等结构的设计，既能平衡前缸体与配油环之间的摩擦，减少能量 损失，又能提高整个液压泵运行的动平衡。 附图说明 0017 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限 制。 0018 图1是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的整体结构示意图。 0019 图2是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的结构示意图。 说 明 书CN 104153959 A 3/5页 5 0020 图3是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的剖视图。 0021 图4是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的配油盘壳体的三维视图。 0022 图5是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的配油环的三维立体图。 0023 图6是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的。
16、配油环的三维立体图。 0024 图7是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的轴承的结构图。 0025 图8是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的固定片一的结构图。 0026 图9是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的柱塞偶件的装配图。 0027 图10是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的柱塞套的三维立体图。 0028 图11是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的柱塞套的三维立体图。 0029 图12是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的柱塞的三维立体图。 0030 图13是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的柱塞的三维立体图。 0031 图14是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的螺母座的结构图。 0032 图15是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的丝杆的结构图。 0033 图1。
17、6是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的后盖的结构图。 0034 图17是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的旋转上轴的结构图。 0035 图18是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的旋转下轴一的结构图。 0036 图19是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的旋转下轴二的结构图。 0037 图20是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的旋转盘的结构图。 0038 图21是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的下轴承的结构图。 0039 图22是本发明的鼠笼式斜轴变量泵的固定片二的结构图。 具体实施方式 0040 为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详 细描述。 0041 请参照图1-图22，本发明实施例包括： 一种鼠笼式斜轴。
18、变量泵，包括设有进油口101和出油口102的配油盘1、与配油盘1连 接的压油机构2、推动压油机构2转动的旋转组件4、以及调节油压的调节机构3； 配油盘1包括在下表面设有油槽111的配油盘壳体11、安装在配油盘壳体11下表面并 设有10个油孔121的配油环12，配油槽111连通进油口101与出油口102； 压油机构2包括与配油环12连接的多个非平行设置的柱塞偶件，柱塞偶件包括与配 油环12连接的柱塞套21、和与旋转组件4连接的柱塞22，柱塞套21套接在柱塞22的外表 面； 旋转组件4由外部电机驱动，旋转组件4包括由外部电机带动的旋转轴、与旋转轴连接 的旋转盘42，旋转轴穿过配油盘1，配油环12上。
19、设有轴承13，配油环12通过轴承13可在配 油盘1中自由转动；旋转盘42外径小于配油环12外径； 调节机构3包括设置在旋转盘42底部的、用于将旋转运动转化成直线运动的滚珠丝 杠。 0042 本发明能根据液压油流量和压强的大小，即可输出满足液压驱动机构高负载低转 速和大扭矩的要求，又可满足液压驱动机构高速运转所需的大流量的液压动力装置，是一 说 明 书CN 104153959 A 4/5页 6 种能持续输出高压液体并且可调节输出液压强弱的液压动力装置。 0043 本变量泵通过配油盘、压油机构、旋转组件、以及调节机构的相互配合，实现高压 油的输出。低压油从进油口流入配油盘中，顺着设置在配油盘中的油。
20、槽，经由配油环的油孔 流向柱塞偶件中；柱塞套的空腔内填充足量的油，此时柱塞偶件随着旋转盘和旋转轴同步 转动；油随着柱塞套转动180，随后由出油口向外输出。 0044 对于小型的变量泵，由于其机体的体积较小，为输出更高的油压，需加大旋转轴的 倾斜角度，才能获得更大的输出油压。采用非平行排列的柱塞偶件，便能有效增大旋转轴与 旋转盘的夹角，使得柱塞偶件的往复运动行程进一步加大，保证了小型变量泵也能具有输 出高压油的能力。 0045 非平行设置的柱塞偶件，使得在较小的空间中放置较长的柱塞偶件成为可能。较 长的柱塞偶件具有较大的柱塞空腔，能够容纳更多的油液，柱塞偶件的往复运动行程也进 一步增加，这就使得。
21、柱塞偶件中的油液压缩率增加，保证了小型变量泵也能具有输出高压 油的能力。 0046 滚珠丝杠包括与旋转盘42连接的螺母座31、穿插在螺母座31中的螺杆32、以及 均匀分布在螺母座31和螺杆32间的滚珠；调节机构外部设有后盖33，后盖33通过螺丝固 定在螺母座31上；后盖33上设有供螺母座31移动的轨道331；螺母座31通过下轴承34 与旋转盘42连接，螺母座31与旋转盘42间还设有滚珠套件35。 0047 通过调整调节机构中滚珠丝杠，改变螺母座的位置，使旋转盘随螺母座的位置的 改变而发生偏转，并且旋转轴也随螺母座的位置的改变而发生倾斜；在旋转盘与旋转轴呈 锐角分布的情况下，柱塞偶件随着旋转盘转。
22、动的同时，柱塞套与柱塞将作往复运动；为获得 较大的输出油压，旋转盘朝出油口一侧倾斜，则当柱塞偶件转动至距离进油口较近的位置 时处于伸展状态，转动至距离出油口较近的位置时处于压缩状态；通过对齿轮偏转角度的 调整，即可得到多种不同油压的油的输出，实用性大大增加。 0048 旋转盘42上设有万向节，旋转盘42通过万向节与旋转轴连接；旋转轴包括旋转 上轴411与旋转下轴，其中旋转下轴还分为旋转下轴一412和旋转下轴二413，旋转下轴一 412套接在旋转下轴二413上；旋转上轴411与旋转下轴通过轴万向节连接，旋转上轴411 与配油环12刚性连接。由于旋转轴发生倾斜，外部电机的动力传递需要通过万向节，才。
23、能 将动力自旋转上轴411传递至旋转下轴，旋转下轴通过万向节将动力传递至旋转盘42，通 过旋转盘42带动柱塞偶件转动。 0049 柱塞套21为一侧底面开口、另一侧底面封口的空心圆柱体，柱塞22为实心圆柱 体；柱塞套21的封口底面设有渗油孔213，渗油孔213与配油环12上的油孔121的位置 一一对应。 0050 本发明简化了柱塞偶件的结构，去除了现有的变量泵的卡环组件，如公开文件 CN103423117A，使得本发明的变量泵的压油机构的结构得到精简，减小了生产难度，并且机 械传动的损耗大大减小，柱塞套与柱塞之间的传动稳定顺畅，有效提高能量转换效率，通过 对配油环内部油压平衡槽等结构的设计，既能。
24、平衡前缸体与配油环之间的摩擦，减少能量 损失，又能提高整个液压泵运行的动平衡。 0051 柱塞22轴向设有细长的润滑孔222；配油环12上设有用于固定柱塞套21的固定 片一14，固定片一14外径与配油环12外径相同；旋转盘42上设有用于固定柱塞22的固定 说 明 书CN 104153959 A 5/5页 7 片二44，固定片二44外径与旋转盘42外径相同；固定片一14上设有10个圆形通孔141， 固定片二44上设有10个圆形通孔441；固定片一14上的圆形通孔141设置在同一圆周上， 固定片二44上的圆形通孔441设置在同一圆周上。 0052 固定片一将供油球头牢牢的锁定在配油环上，当柱塞套在。
25、转动时，供油球头会发 生微小转动，在固定片一的束缚下，确保了供油球头不会从配油环上滑出，保证了柱塞套与 配油环的可靠连接；固定片二将连接球头牢牢的锁定在旋转盘上，当柱塞在转动时，连接球 头会发生微小转动，在固定片二的束缚下，确保了连接球头不会从旋转盘上滑出，保证了柱 塞与旋转盘的可靠连接。 0053 柱塞套21的封口侧端部设有用于使柱塞套21一端紧固在配油环12、固定片一14 间的供油球头212，供油球头212与柱塞套21通过螺纹连接；渗油孔213穿透供油球头212； 配油环12上设有半球凹坑一122，半球凹坑一122的形状与供油球头212相啮合。 0054 柱塞套通过供油球头与配油环连接，供。
26、油球头中设有贯穿供油球头本身的渗油 孔，油流经渗油孔时，一部分油将到达供油球头与半球凹坑一之间，对柱塞套的转动提供充 足的润滑，使柱塞套平滑转动。 0055 柱塞22与旋转盘42连接的端部设有连接球头221，润滑孔222贯通连接球头221； 旋转盘42上设有半球凹坑二421，半球凹坑二421的形状与连接球头221相啮合。 0056 柱塞通过连接球头与旋转盘连接，连接球头中设有贯穿连接球头本身的润滑孔， 位于柱塞套空腔的油能沿着润滑孔经由润滑孔流至连接球头，使得半球凹坑二与连接球头 区域能得到油的充分润滑，对柱塞的转动提供充足的润滑，使柱塞平滑转动。 0057 连接球头与供油球头是通过其上的螺纹。
27、，分别与柱塞、柱塞套实现刚性连接。 0058 最后应当说明的是，以上实施例说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围 的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，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实质和范 围。 说 明 书CN 104153959 A 1/9页 8 图1 说 明 书 附 图CN 104153959 A 2/9页 9 图2 说 明 书 附 图CN 104153959 A 3/9页 10 图3 说 明 书 附 图CN 104153959 A 10 4/9页 11 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104153959 A 11 5/9页 12 图6 图7 说 明 书 附 图CN 104153959 A 12 6/9页 13 图8 图9 图10 图11 说 明 书 附 图CN 104153959 A 13 7/9页 14 图12 图13 图14 图15 说 明 书 附 图CN 104153959 A 14 8/9页 15 图16 图17 图18图19 图20 图21 说 明 书 附 图CN 104153959 A 15 9/9页 16 图22 说 明 书 附 图CN 104153959 A 16 。