本實(shí)用新型涉及一種液壓泵，尤其是一種往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，工作介質(zhì)為液壓油或者是水介質(zhì)等流體。

背景技術(shù)：

柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合，諸如液壓機(jī)、工程機(jī)械和船舶中。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結(jié)構(gòu)形式。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。徑向柱塞泵由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，在許多場合已經(jīng)被軸向柱塞泵取代。軸向柱塞泵是利用與傳動軸平行的柱塞在柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行工作的。傳統(tǒng)常見的軸向柱塞泵的工作原理，當(dāng)傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，缸體會帶動活塞轉(zhuǎn)動，通過改變柱塞和傾斜平面之間或與傳動軸之間的角度，使得柱塞在腔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。柱塞伸出，腔容積增大，腔內(nèi)吸入油液，稱吸油過程；柱塞縮回，腔容積減小，腔內(nèi)排出油液，稱排油過程。缸不斷旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)地吸油和排油。

柱塞泵存在如下缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高、價格貴、對油的清潔度要求高。結(jié)構(gòu)中存在多個摩擦副，柱塞受側(cè)向力作用，有一定的摩擦損失。傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量大。集成性較差，每個泵都有獨(dú)立的泵體，不便于插裝安裝，需要大流量輸出的，只能進(jìn)行多泵組合泵組布置；噪聲和脈動較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是要提供一種的單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，用于解決傳統(tǒng)的液壓柱塞泵存在的缺點(diǎn)，該液壓驅(qū)動器具有單位功率重量輕、結(jié)構(gòu)新穎、插裝設(shè)計、工作時慣性小、壓力脈動小，排量和效率高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，采用插裝方式安裝在泵體內(nèi)，該液壓驅(qū)動器具有一個泵套、轉(zhuǎn)軸、泵芯、電機(jī)，所述電機(jī)通過法蘭連接轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與泵芯之間通過高精度鋼球浮動連接，使電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)軸傳遞給泵芯，泵芯的圓柱面上設(shè)有半圓形溝槽，泵套與泵芯之間通過泵芯的半圓形溝槽與泵套的球面中的鋼球配合連接，泵芯的右端中心開有盲孔，泵芯的右端圓柱面d上設(shè)置有與盲孔相貫通的若干個吸油槽，所述盲孔和泵套以及泵體構(gòu)成泵的封閉容腔；所述泵芯在泵套里旋轉(zhuǎn)使泵芯的吸油槽與泵套的吸油孔交替通斷，同時沿泵芯的半圓形溝槽作軸向往復(fù)運(yùn)動交替改變封閉容腔的體積，實(shí)現(xiàn)從泵體的一個吸油口S吸油和一個出油口P排油，形成單排量輸出。

所述泵套由左泵套和右泵套組成，所述左泵套和右泵套上均設(shè)有若干個用于安裝鋼球的/的球面，所述左泵套和右泵套上分別設(shè)置用于鋼球潤滑的通油口，右泵套的圓周方向上設(shè)置有吸油孔。

所述浮動聯(lián)軸結(jié)包括泵芯上的鍵槽、轉(zhuǎn)軸上的鍵槽、高精度鋼球，所述泵芯上的鍵槽內(nèi)安裝有高精度鋼球，并與轉(zhuǎn)軸上的鍵槽配合連接，可使泵芯在旋轉(zhuǎn)的同時實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，并傳遞電機(jī)輸出扭矩。

所述半圓形溝槽的徑向形狀軌跡S=，其中A為位移的幅值，n為泵的沖程數(shù)量， n=2或4或8，t為泵自轉(zhuǎn)過的角度，即0~360°變化；或?yàn)閳A弧線或?yàn)槎螔佄锞€。

所述電機(jī)為伺服電機(jī)或高速電機(jī)，通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向?qū)崿F(xiàn)流量和方向的變化。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1．該液壓驅(qū)動器有一個容積變化腔，一個吸油口，一個排油口，通過泵芯的往復(fù)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)單排量流量輸出。

2．體積小、單位功率的重量輕，突破現(xiàn)有的液壓泵在航空航天及特殊使用場合的應(yīng)用限制。

3．具有可逆性，可以通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向方便的實(shí)現(xiàn)流量或方向的變化。

4.液壓驅(qū)動器的高速轉(zhuǎn)動軸即為泵芯本身，無偏載情況，轉(zhuǎn)速可以達(dá)到5000轉(zhuǎn)以上。

5、結(jié)構(gòu)精度要求低、加工難度相對小，轉(zhuǎn)動慣量小且均勻、結(jié)構(gòu)體積小，可以實(shí)現(xiàn)高度集成化。

6、采用了浮動聯(lián)軸結(jié)結(jié)構(gòu)，取消了電機(jī)和泵之間的傳統(tǒng)聯(lián)軸器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動精度更高。

7．液壓驅(qū)動器采用插裝結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的高度集成化和輕量化。

8．傳統(tǒng)柱塞泵往往設(shè)計有6個柱塞，1個極靴，存在多個摩擦副，本實(shí)用新型僅存在泵芯-泵套一個摩擦副，可以提高泵的效率和壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器總體剖視圖；

圖2為左泵套結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖3為右泵套結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖4為泵芯結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖5為泵芯結(jié)構(gòu)主視圖；

圖6為泵芯結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖7為轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)立體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1至圖7所示，一種單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器，包括泵套、轉(zhuǎn)軸1、高精度鋼球2、泵芯4、鋼球5、電機(jī)7。

泵套由左泵套3和右泵套6組成，電機(jī)7通過法蘭連接轉(zhuǎn)軸1，轉(zhuǎn)軸1與泵芯4之間通過高精度鋼球2浮動連接，使電機(jī)7輸出的轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)軸1傳遞給泵芯4，泵芯4的圓柱面上設(shè)有半圓形溝槽13，泵套與泵芯4之間通過泵芯的半圓形溝槽13與泵套的球面中的鋼球5配合連接，泵芯4的右端中心開有盲孔12，泵芯4的右端圓柱面d上設(shè)置有與盲孔12相貫通的若干個吸油槽14，所述盲孔12和泵套以及泵體構(gòu)成泵的封閉容腔；泵芯4在泵套里旋轉(zhuǎn)使泵芯4的吸油槽14與泵套的吸油孔交替通斷，同時沿泵芯4的半圓形溝槽13作軸向往復(fù)運(yùn)動交替改變封閉容腔的體積，實(shí)現(xiàn)從泵體的一個吸油口S吸油和一個出油口P排油，形成單排量輸出。

單柱塞單排量往復(fù)旋轉(zhuǎn)式液壓驅(qū)動器的具體連接結(jié)構(gòu)如下：

（1）電機(jī)7通過轉(zhuǎn)軸1用法蘭結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。轉(zhuǎn)軸1與泵芯4之間左端之間安裝有高精度鋼球2，形成浮動聯(lián)軸結(jié)，轉(zhuǎn)軸1通過鋼球2帶動泵芯4旋轉(zhuǎn)。泵芯4與左泵套3、右泵套6用高精度鋼球5進(jìn)行連接。液壓驅(qū)動器采用插裝方式安裝在泵體內(nèi)（圖1所示虛線部位），左泵套3、右泵套6與泵體之間用密封件進(jìn)行密封。見圖1。

（2）泵套由左泵套3和右泵套6組成。每個泵套上設(shè)有若干個高精度1/4的球面8，用于安裝鋼球5。左泵套3和右泵套6上分別設(shè)置有通油口9，用于給高精度鋼球5進(jìn)行潤滑、并使泵芯4不受額外的附加液壓力。右泵套6圓周方向上設(shè)置有n個吸油孔10，n=2、4、8。見圖2和圖3。

（5）泵芯4的結(jié)構(gòu)示意圖見圖4，5，6。泵芯4的左端開有4個安裝高精度鋼球2的半圓形鍵槽11。泵芯的右端中心開有盲孔12，盲孔12和右泵套6、泵體構(gòu)成泵的封閉容腔，并從泵體的出油口P進(jìn)行泵的排油。

（6）泵芯4的圓柱面D上設(shè)計有半圓形溝槽13，與左泵套3、右泵套6上的1/4球面配合，用于安裝鋼球5。半圓形溝槽12溝槽的徑向形狀軌跡S=，其中A為位移的幅值，n為泵的沖程數(shù)量，即二沖程、四沖程或八沖程，t為泵自轉(zhuǎn)過的角度，即0~360°變化。在電機(jī)7帶動泵芯4旋轉(zhuǎn)時，通過該鋼球機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)泵芯的軸向運(yùn)往復(fù)運(yùn)動。軌跡線可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，或圓弧曲線或二次拋物線。

（7）泵芯4的右端圓柱面d上設(shè)置有與盲孔12相貫通的n個吸油槽14，n=2、4、8。泵芯4旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)泵芯4的吸油槽13與泵套6的吸油孔10接通時，泵處于吸油狀態(tài)，當(dāng)與泵套6的吸油口10不接通時，從體的出油口P進(jìn)行排油。

（8）浮動聯(lián)軸結(jié)：泵芯4的一軸端設(shè)置有均布鍵槽11，見圖4，5，6，鍵槽內(nèi)安裝有高精度鋼球2，與轉(zhuǎn)軸1的鍵槽15配合后（圖7），可在驅(qū)動泵芯4旋轉(zhuǎn)的同時傳遞電機(jī)輸出扭矩，并隨著泵芯4的往復(fù)運(yùn)動而滑動。

（9）泵芯4旋轉(zhuǎn)使泵的吸、排油交替切換，同時在泵芯4和泵套間鋼球機(jī)構(gòu)的作用下泵芯4作軸向往復(fù)運(yùn)動，交替改變油腔的體積，實(shí)現(xiàn)吸排油功能。