本實用新型涉及一種液壓泵，尤其是一種液壓泵中的往復旋轉(zhuǎn)式傳動機構。

背景技術：

柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調(diào)節(jié)的場合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式。它依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油。徑向柱塞泵由于結構復雜、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)往復運動所產(chǎn)生的容積變化來進行工作的。傳統(tǒng)常見的軸向柱塞泵的工作原理，電機帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動，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)做往復運動。

在柱塞泵的結構中，旋轉(zhuǎn)運動通過傳動軸實現(xiàn)，往復運動通過斜盤實現(xiàn)。這種傳動方式存在如下缺點：結構復雜，材料和加工精度要求高。結構中存在多個摩擦副，柱塞受側向力作用，有一定的摩擦損失。傳動軸帶動缸體轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動慣量大且容易出現(xiàn)不均勻。

技術實現(xiàn)要素：

為了有效改善傳統(tǒng)的柱塞泵傳動方式存在的缺點，本實用新型提供一種液壓泵往復旋轉(zhuǎn)式鋼球傳動機構，可以在旋轉(zhuǎn)的同時實現(xiàn)往復運動，結構新穎和簡單、體積小而緊湊，工作時轉(zhuǎn)動慣量小且均勻。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是：一種液壓泵往復旋轉(zhuǎn)式鋼球傳動機構，由泵芯、左泵套、右泵套、鋼球組成，所述泵芯安裝在左泵套、右泵套內(nèi)，所述泵芯的圓柱面D上設有半圓形溝槽，左泵套和右泵套中設有1/4球面，泵芯與左泵套和右泵套之間通過泵芯的圓柱面D上的半圓形溝槽和左泵套和右泵套中的1/4球面內(nèi)安裝鋼球配合連接，使泵芯在旋轉(zhuǎn)的同時沿著泵芯圓柱面上的半圓形溝槽做軸向往復運動。

所述泵芯的圓柱面D上的半圓形溝槽的徑向形狀軌跡線為余弦曲線S= ，其中A為位移的幅值，n為泵的沖程數(shù)量，t為泵自轉(zhuǎn)過的角度，或圓弧曲線或二次拋物線。

所述左泵套和右泵套呈對稱結構，泵套靠近1/4球面處，設置有通油口，用于給高精度鋼球進行潤滑、并使泵芯不受額外的附加液壓力，泵套的兩處軸向位置上，分別按圓周方向上設置n個吸油口和n個排油口，吸油口和排油口按錯開180°/n的角度進行錯位布置，其中，n為2或4或8。

所述泵芯的兩頭中心開有兩個相同直徑的盲孔，兩個盲孔10分別用于構成泵的左端封閉容腔、右端封閉容腔，泵芯的兩端圓柱面d上左端、右端分別設置有與兩個盲孔相貫通的n個長腰油槽，且n個長腰油槽呈180°/n的角度進行錯位布置；泵芯旋轉(zhuǎn)使泵芯的長腰油槽與泵套的吸排油孔交替切換。

本實用新型的有益效果是：

1．液壓泵往復旋轉(zhuǎn)式鋼球傳動機構主要由泵芯、泵套、鋼球組成。泵芯在泵套里旋轉(zhuǎn)；泵芯圓柱面上設置有半圓形溝槽，泵套上設置有1/4球窩，泵套與泵芯間通過高精度鋼球使泵芯在旋轉(zhuǎn)的同時沿著泵芯圓柱表面的余弦曲線做軸向往復運動。

2．鋼球穩(wěn)定自轉(zhuǎn)，同時鋼球浸沒在工作液中形成油膜，起到滑動軸承的作用，承載能力好。

3．泵的高速轉(zhuǎn)動軸即為泵芯本身，無偏載情況，轉(zhuǎn)速可以達到5000轉(zhuǎn)以上。

4．這種結構精度要求低、加工難度相對小，轉(zhuǎn)動慣量小且均勻、結構體積小。

附圖說明

圖1為本實用新型的液壓泵往復旋轉(zhuǎn)式鋼球傳動機構剖視圖；

圖2為泵套結構立體示意圖；

圖3為泵芯結構立體示意圖；

圖4為泵芯結構平面示意圖；

圖5為泵芯結構剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種液壓泵往復旋轉(zhuǎn)式鋼球傳動機構，由泵芯1、左泵套2、右泵套3、鋼球12組成。泵芯1安裝在左泵套2、右泵套3內(nèi)，所述泵芯1的圓柱面D上設有半圓形溝槽，左泵套2和右泵套3中設有1/4球面5，泵芯1與左泵套2和右泵套3之間通過泵芯的圓柱面D上的半圓形溝槽和左泵套2和右泵套3中的1/4球面5內(nèi)安裝高精度鋼球12配合連接，使泵芯1在旋轉(zhuǎn)的同時沿著泵芯1圓柱面上的半圓形溝槽做軸向往復運動。泵芯1旋轉(zhuǎn)使泵芯的油槽與泵套的吸排油孔交替切換，同時伴隨著泵芯的左右軸向往復運動交替改變左右兩油腔的體積，實現(xiàn)吸排油功能。

如圖2所示，左泵套2和右泵套3呈對稱結構，每個泵套上設有若干個高精度1/4球面5，用于安裝高精度鋼球12。泵套靠近1/4球面5處，設置有通油口6，用于給高精度鋼球12進行潤滑、并使泵芯1不受額外的附加液壓力。泵套的兩處軸向位置上，分別按圓周方向上設置有n個吸油口7和n個排油口8。吸油口和排油口按錯開180°/n的角度進行錯位布置，其中：n為2、4、8。

如圖3，4，5所示，泵芯1安裝在左泵套2和右泵套3，泵芯、泵套之間通過高精度鋼球12進行連接。泵芯1的兩頭中心開有兩個相同直徑的盲孔10，兩個盲孔10分別用于構成泵的左端封閉容腔、右端封閉容腔。泵芯1的圓柱面D上設有半圓形溝槽9，與左泵套2、右泵套3上的1/4球面5配合，用于安裝高精度鋼球12。半圓形溝槽溝槽9的徑向形狀軌跡按S=，其中A為位移的幅值，n為泵的沖程數(shù)量，t為泵自轉(zhuǎn)過的角度，即0~360°變化。在伺服閥電機帶動泵芯旋轉(zhuǎn)時，通過該鋼球機構實現(xiàn)泵芯的軸向運往復運動。鋼球的運動軌跡線可以設置成余弦曲線、圓弧曲線和二次拋物線。泵芯1的兩端圓柱面d上左端、右端分別設置有與兩個盲孔10相貫通的n個長腰油槽，泵芯旋轉(zhuǎn)使泵芯的長腰油槽與泵套的吸排油孔交替切換。泵芯1兩端的長腰油槽呈180°/n的角度進行錯位布置。當左端封閉容腔開始排油時，右端封閉容腔開始吸油；左腔排油結束，右腔吸油結束；左強吸油開始，右腔排油開始。左右兩端封閉容腔吸排油交替進行，實現(xiàn)無脈動壓力輸出。