本發明專利技術提供一種擋板式活塞傳動結構及具有其的活塞泵，包括：第一、二擋板式活塞，均包括兩端開口的空心柱體、擋板和柱塞軸，擋板設置在空心柱體內，將空心柱體的內腔沿其軸向分隔為第一、二腔體；擋板穿設在柱塞軸上；第一、二腔體對應的空心柱體部分的均均布開設多個配水口；兩個傳動塊，為兩端開口的空心柱狀結構，其內腔壁上和外壁面上均分別周向均勻開設有一對內、外側傳動槽道，任意傳動塊設置在對應柱塞軸的內腔中；傳動通軸，同時設置在兩個傳動塊內，其上周向對稱設置有一對撥叉，兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向間隔設置；傳動塊的內側傳動槽道均與撥叉配合；多個限位部，用于限制兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向的移動。限制兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向的移動。限制兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向的移動。
【技術實現步驟摘要】
擋板式活塞傳動結構及具有其的活塞泵
[0001]本專利技術屬于流體機械
，涉及一種擋板式活塞傳動結構及具有其的活塞泵。
技術介紹
[0002]雙運動自由度活塞泵將軸和活塞一體化設計，并利用活塞“周向旋轉+軸向往復”雙自由度運動原理實現連續的吸排油，省去了傳統活塞泵的配流盤結構。同時，采用對稱式凸輪滾子結構替代滑靴斜盤結構，由原來滑動摩擦副轉變為滾動摩擦，并且對稱式的受力結構使得活塞不存在側向力，省去了活塞與缸體、缸體與配流盤兩個摩擦副，因而泵效率更高，也突破了滑動摩擦副對泵性能等方面的制約。
[0003]在水液壓大流量使用應用場合，采用現有雙運動自由度凹槽式活塞泵時，雖然可將機械能的絕大部分轉化為液壓能，但由于活塞處于缸體內側，高速旋轉下，活塞流阻較大，活塞腔內液體的離心勢能阻礙了工作介質吸入過程，需要更大的入口壓力才能實現工作介質吸入，泵內水力流動損失比較嚴重；此外，現有活塞結構還存在配流窗口小，配流過程時間短，工作介質流速過大等問題。
[0004]此外，為實現活塞“周向旋轉+軸向往復”的雙自由度運動，活塞泵的傳扭結構至關重要，在現有的雙運動自由度活塞泵傳扭結構中，主要存在以下幾個問題：1、撥叉滾輪傳扭結構體積重量較大，同時占用活塞泵的軸向空間，隨著活塞泵功率增大，活塞泵的體積重量增大，泵的軸向長度變化較大；2、撥叉滾輪傳扭結構重量較大，泵芯的轉動慣量較大，活塞泵的啟停性能較差，活塞泵的控制性能較差；3、撥叉滾輪傳扭結構會帶動油液旋轉造成攪油損失，特別在高轉速工況下，傳扭結構的攪油損失巨大；4、通軸加滾珠的傳扭結構對通軸及上/下聯泵芯的同軸度要求極高，增加了加工及裝配的工藝性和加工時間成本。
[0005]專利202010894767.9公開了一種撥叉滾輪傳扭結構及具有該結構的雙運動自由度活塞泵，該結構利用一對撥叉與滾輪鏈接成一體，撥叉和滾輪分布在活塞的外伸側，增加了泵在軸向上的長度，同時撥叉滾輪傳扭結構隨活塞的轉動而旋轉，增加了攪油損失。撥叉滾輪傳扭結構體積重量大，增加了泵芯的轉動慣量，降低了泵的啟停性能與控制性能。專利202111544343.0公開了一種活塞結構及雙運動自由度活塞泵，該泵中傳動通軸沿軸向開有兩組與軸線平行的直線滾珠槽道，同時直線滾珠槽道內布置滾珠，輸入扭矩通過傳動通軸、直線滾珠槽道、滾珠和活塞傳遞扭矩，然而，該傳扭結構并不能很好地保證通軸及上/下聯泵芯的同軸度，若傳動通軸及上/下聯泵芯在加工及裝配過程中出現同軸度不足時，泵難以在高速下穩定運轉。上述專利公開的傳扭結構及包含該結構的雙運動自由度活塞泵，存在體積重量大、軸向尺寸偏大、機械效率低及加工精度要求高等問題，不利于泵在高速工況下穩定運轉。
技術實現思路
[0006]本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。
[0007]為此，本專利技術提供了一種擋板式活塞傳動結構及具有其的活塞泵。
[0008]本專利技術技術解決方案為：
[0009]根據一方面，提供一種擋板式活塞傳動結構，該擋板式活塞傳動結構包括：
[0010]第一擋板式活塞和第二擋板式活塞，兩者結構相同，均包括兩端開口的空心柱體、擋板和柱塞軸，所述擋板設置在所述空心柱體內，并沿所述空心柱體的內壁周向與所述空心柱體的內壁連接，所述擋板將所述空心柱體的內腔沿其軸向分隔為第一腔體和第二腔體；所述擋板穿設在所述柱塞軸上，所述柱塞軸具有內腔，所述內腔上周向對稱設置有一對撥叉，任意所述撥叉沿所述活塞長度方向設置，所述撥叉上開有直線滾珠槽道，所述擋板、空心柱體以及柱塞軸的軸線相重合；所述第一腔體對應的空心柱體部分a的周向還均布開設多個配水口；所述第二腔體對應的空心柱體部分b的周向還均布開設多個配水口；
[0011]兩個傳動塊，分別與第一擋板式活塞和第二擋板式活塞一一對應設置，所述傳動塊為兩端開口的空心柱狀結構，其內腔壁上周向均勻開設有一對內側傳動槽道；其外壁面上周向均勻開設有一對外側傳動槽道，任意內側傳動槽道和外側傳動槽道均沿傳動塊長度方向設置，一對內側傳動槽道與一對外側傳動槽道正交設置，任意傳動塊設置在對應活塞的柱塞軸的內腔內，傳動塊外側的傳動槽道與對應活塞的滾珠槽道中的滾珠配合；
[0012]傳動通軸，所述傳動通軸上周向對稱設置有一對撥叉，所述撥叉還沿傳動通軸長度方向設置；所述傳動通軸同時設置在所述兩個傳動塊內，兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向間隔設置；任意傳動塊的內側傳動槽道均與傳動通軸的撥叉配合；
[0013]多個限位部，任意所述傳動塊的兩端均分布設置有所述限位部，所述限位部還固定套設在所述傳動通軸上，所述限位部用于限制兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向的移動；
[0014]其中，工作時，傳動通軸帶動兩個傳動塊旋轉，兩個傳動塊分布通過滾珠將扭矩傳遞給活塞泵的第一擋板式活塞和第二擋板式活塞，使兩活塞周向旋轉。
[0015]進一步地，所述第一擋板式活塞和第二擋板式活塞還均包括凸輪導軌，所述凸輪導軌設置在對應柱塞軸的一端。
[0016]進一步地，所述空心柱體部分a上的配水口由所述空心柱體部分a的一端延伸至其自由端；所述空心柱體部分b上的配水口由所述空心柱體部分b的一端延伸至其自由端。
[0017]進一步地，任意所述配水口的端面設計為斜切面，和/或，所述擋板的半徑大于所述柱塞軸的內徑。
[0018]進一步地，所述擋板為圓形擋板，所述空心柱體為空心圓柱體；和/或，所述傳動塊為兩端開口的空心圓柱結構。
[0019]進一步地，所述擋板、空心柱體以及柱塞軸為一體結構；和/或，所述兩個傳動塊、第一擋板式活塞、第二擋板式活塞以及傳動通軸同軸線設置。
[0020]進一步地，所述傳動結構還包括兩對堵塊，其中一對堵塊分別設置在其中一傳動塊兩端用于對滾珠進行封堵，另一對堵塊分別設置在另一傳動塊兩端用于對滾珠進行封堵。
[0021]根據另一方面，提供一種活塞泵，所述活塞泵包括上述的擋板式活塞傳動結構。
[0022]上述技術方案設計了互相配合的特定的擋板式活塞和特定的傳扭結構，針對活塞結構，整體呈大外徑、小內徑、無內壁面的設計形式(即大的空心柱體外徑和小的柱塞軸外徑，空心柱體與柱塞軸不接觸)，活塞腔內周向不再有隔開高低壓腔的壁面，能夠有效減少
活塞腔內流體隨著活塞壁面旋轉時產生的水力損失；能夠適應大流量場合，幾乎消除了配流過程中工作介質發生的旋轉運動，降低了工作介質的動能損耗，提高了活塞泵的能量轉化率和工作效率；本專利技術采用擋板式活塞結構，使得工作介質只產生沿徑向和軸向的低速流動，工作介質可迅速及時充滿活塞腔，避免發生空化氣蝕，提高水液壓活塞泵的抗氣蝕能力。針對傳扭結構，通過在傳動通軸與活塞間增加傳動塊，傳動塊上沿徑向正交的設置有傳動槽道，外側的槽道與活塞拔叉滾道中的滾珠配合，內側的槽道與傳動通軸的撥叉配合。工作時，通軸帶動傳動塊旋轉(兩者間無相對軸向運動)，傳動塊通過滾珠將扭矩傳遞給活塞，使活塞周向旋轉。采用所述正交傳扭結構，傳動通軸與活塞受力成正交方向，且不存在徑向分力，不會使活塞對銅襯套造成本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種擋板式活塞傳動結構，其特征在于，所述擋板式活塞傳動結構包括：第一擋板式活塞和第二擋板式活塞，兩者結構相同，均包括兩端開口的空心柱體、擋板和柱塞軸，所述擋板設置在所述空心柱體內，并沿所述空心柱體的內壁周向與所述空心柱體的內壁連接，所述擋板將所述空心柱體的內腔沿其軸向分隔為第一腔體和第二腔體；所述擋板穿設在所述柱塞軸上，所述柱塞軸具有內腔，所述內腔上周向對稱設置有一對撥叉，任意所述撥叉沿所述活塞長度方向設置，所述撥叉上開有直線滾珠槽道，所述擋板、空心柱體以及柱塞軸的軸線相重合；所述第一腔體對應的空心柱體部分a的周向還均布開設多個配水口；所述第二腔體對應的空心柱體部分b的周向還均布開設多個配水口；兩個傳動塊，分別與第一擋板式活塞和第二擋板式活塞一一對應設置，所述傳動塊為兩端開口的空心柱狀結構，其內腔壁上周向均勻開設有一對內側傳動槽道；其外壁面上周向均勻開設有一對外側傳動槽道，任意內側傳動槽道和外側傳動槽道均沿傳動塊長度方向設置，一對內側傳動槽道與一對外側傳動槽道正交設置，任意傳動塊設置在對應活塞的柱塞軸的內腔中，傳動塊外側的傳動槽道與對應活塞的直線滾珠槽道中的滾珠配合；傳動通軸，所述傳動通軸上周向對稱設置有一對撥叉，所述撥叉還沿傳動通軸長度方向設置；所述傳動通軸同時設置在所述兩個傳動塊內，兩個傳動塊沿傳動通軸軸線方向間隔設置；任意傳動塊的內側傳動槽道均與傳動通軸的撥叉配合；多個限位部，任意所述傳動塊的兩端均分布設置有所述限位部，所述限位部還固定套設在所述傳動通軸上，所述限位部用于限制兩個傳動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王靈鋒，潘成劍，黃葉青，孫健博，郭明，關成啟，
申請(專利權)人：北京空天技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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