一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构及其润滑方法

本发明属于活塞泵，具体涉及一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构及其润滑方法。

背景技术：

1、相比于传统的活塞泵，二维活塞液压泵的活塞轴在空间凸轮作用下做旋转和直线运动，从而实现了工作腔吸排液的切换。二维活塞液压泵具有结构简单，体积小，重量轻等优点。

2、二维活塞泵通过空间凸轮将电机带动活塞轴的周向旋转运动转化为活塞轴的轴向往复运动。活塞轴上安装有滚子及滚子轴，滚子与滚子轴之间配有滚动轴承，以减少摩擦。但由于凸轮面为具有一定高度差的曲面，在电机高转速及泵体产生的液压力作用下，磨损仍然不可忽视，需要对空间凸轮进行润滑以进一步减少摩擦。而现有的润滑方法（如浸油润滑等）在润滑的同时也会产生较大的搅油损耗，因此针对性的对凸轮面进行润滑更为适用。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明目的在于提供一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，满足活塞泵高速运行过程中空间凸轮的润滑，以解决现有空间凸轮机构润滑存在的损耗问题。

2、一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，包括配合连接的泵体和凸轮组件，所述泵体包括活塞轴和套设在活塞轴外的泵壳，泵壳远离所述凸轮组件的一端设置端盖，所述端盖内设有油液腔，其顶部设有与油液腔连通的出液口以及其底部设有与油液腔连通的进液口；所述活塞轴沿其长度方向设有与端盖油液腔连通的第一流道；所述凸轮组件包括套筒以及设置于套筒内的凸轮和滚子轴，滚子轴两端设置轴承与所述凸轮滚动配合，所述滚子轴插设于所述活塞轴上，且所述滚子轴内设有与所述第一流道连通的第二流道，第二流道轴向贯穿滚子轴两端；所述滚子轴内靠轴承处设有与第二流道连通的第三流，所述第三流道径向贯穿滚子轴的环形端面；另外，泵壳上还设有与套筒内腔连通的第四流道，该第四流道的另一端与所述端盖上连接的出液管连通；油液经端盖的进液管输入，流经第一流道、第二流道和第三流道后进入轴承与凸轮的摩擦副中进行润滑，润滑后的油液经第四流道从出液管排出，形成完整的空间凸轮自润滑机制。

3、进一步地，所述端盖为杯状盖，其内部为油液腔，其环形壁面顶壁设置出液口，其底壁设置进液口，进液口连接进液管，出液口连接出液管；且所述端盖与所述泵壳的连接位置开设密封圈槽，配合放置密封圈防止油液泄漏。

4、进一步地，所述凸轮包括相向套设在活塞轴上的第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮与第二凸轮相背的一侧均设置底座，底座的外径大于第一凸轮和第二凸轮的外径，两个底座通过套筒配合连接，套筒内则为凸轮与滚子轴的活动腔。

5、进一步地，第一凸轮与第二凸轮之间设置与第一凸轮滚动配合的第一滚子轴和与第二凸轮滚动配合的第二滚子轴，第一滚子轴与第二滚子轴均插设于活塞轴上，且第一滚子轴与第二滚子轴互为垂直设置，第一滚子轴与第二滚子轴上均设置与所述活塞轴的第一流道贯通的第二流道，第二流道轴向贯通于第一滚子轴和第二滚子轴的两端，所述第一滚子轴两端设置轴与所述第一凸轮滚动抵接；所述第二滚子轴的两端设置轴承与所述第二凸轮滚动抵接；以及所述第一滚子轴和第二滚子轴两端均设置与所述第二流道垂直且连通的第三流道。

6、进一步地，所述滚子轴环形端面中部设有环槽，所述第二流道与所述第一流道的连通口设置于该环槽区间内，油液可由所述活塞轴的第一流道流入环槽后再从环槽流入第二流道；所述第三流道设置于所述活塞轴与轴承之间且靠近轴承一侧的滚子轴上，油液经第三流道流至轴承与凸轮的摩擦副，以供轴承和凸轮的摩擦润滑。

7、进一步地，靠近所述泵壳一侧的底座与所述泵壳配合连接，且该底座上设置两个贯通孔，两个贯通孔相对远离活塞轴设置，所述套筒内腔通过两个贯通孔与所述第四流道连通。

8、进一步地，第四流道包括设置于泵壳内腔与活塞轴垂直的管道一和设置于泵壳内壁上与活塞轴平行的管道二，所述管道一一端与其中一个贯通孔连通，另一端与管道二连通；所述管道二一端与另一个贯通孔连通，另一端穿出泵壳与端盖上的出液管连通；所述管道一与所述管道二垂直连通。

9、本发明另一目的在于提供一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构的润滑方法，具体步骤包括：

10、s1.润滑油液经所述端盖下端的进液口连接的油管进入端盖；

11、s2.所述端盖内的油液经活塞轴内的第一流道进入滚子轴的环槽，多余的油液经端盖上的出液口排出；

12、s3.环槽内的油液进入第二流道；

13、s4.所述第二流道的油液经其与第三流道的连通口进入第三流道；

14、s5.所述第三流道内的油液通过活塞泵运转时产生的压差影响流向轴承与凸轮的摩擦副中；

15、s6.经过轴承与凸轮摩擦副的油液从底座的贯通孔进入第四流道后排至出液管，完成油液的润滑循环。

16、与现有技术相比，本发明有以下优点：活塞轴通过联轴器与电机连接，电机带动活塞轴转动，滚子轴随之旋转，高速运转时滚子轴内的第三流道口形成低压区，而滚子轴内第二流道与活塞轴内第一流道相通，低压区的油液与活塞轴近端盖一端的油液形成压差；在吸力作用下，端盖下端口进入的油液在依次穿过第一流道、第二流道后由滚子轴上的径向第三流道流至轴承与凸轮的抵接处，以供轴承和凸轮的摩擦润滑；油液经过轴承与凸轮的抵接处后，经过管道一、管道二后流至出液口，完成油液的润滑循环；该过程无需额外供油动力，就能够实现凸轮空间的自润滑效果。

技术特征：

1.一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，包括配合连接的泵体（1）和凸轮组件（2），所述泵体（1）包括活塞轴（11）和套设在活塞轴（11）外的泵壳（13），泵壳（13）远离所述凸轮组件（2）的一端设置端盖（3），其特征在于，所述端盖（3）内设有油液腔，其顶部设有与油液腔连通的出液口（32）以及其底部设有与油液腔连通的进液口（31）；所述活塞轴（11）沿其长度方向设有与端盖（3）油液腔连通的第一流道（10）；所述凸轮组件（2）包括套筒（24）以及设置于套筒（24）内的凸轮（21）和滚子轴（22），滚子轴（22）两端设置轴承（23）与所述凸轮（21）滚动配合，所述滚子轴（22）插设于所述活塞轴（11）上，且所述滚子轴（22）内设有与所述第一流道（10）连通的第二流道（20），第二流道（20）轴向贯穿滚子轴（22）两端；所述滚子轴（22）内靠轴承（23）处设有与第二流道（20）连通的第三流（30），所述第三流道（30）径向贯穿滚子轴（22）的环形端面；另外，泵壳（13）上还设有与套筒（24）内腔连通的第四流道（40），该第四流道（40）的另一端与所述端盖（3）上连接的出液管（34）连通；油液经端盖（3）的进液管（33）输入，流经第一流道（10）、第二流道（20）和第三流道（30）后进入轴承（23）与凸轮（21）的摩擦副中进行润滑，润滑后的油液经第四流道（40）从出液管排出，形成完整的空间凸轮自润滑机制。

2.根据权利要求1所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，所述端盖（3）为杯状盖，其内部为油液腔，其环形壁面顶壁设置出液口（32），其底壁设置进液口（31），进液口（31）连接进液管（33），出液口（32）连接出液管（34）；且所述端盖（3）与所述泵壳（13）的连接位置开设密封圈槽（35），配合放置密封圈防止油液泄漏。

3.根据权利要求1所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，所述凸轮（21）包括相向套设在活塞轴（11）上的第一凸轮（211）和第二凸轮（212），第一凸轮（211）与第二凸轮（212）相背的一侧均设置底座（213），底座（213）的外径大于第一凸轮（211）和第二凸轮（212）的外径，两个底座（213）通过套筒（24）配合连接，套筒（24）内则为凸轮（21）与滚子轴（22）的活动腔。

4.根据权利要求3所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，第一凸轮（211）与第二凸轮（212）之间设置与第一凸轮（211）滚动配合的第一滚子轴（221）和与第二凸轮（212）滚动配合的第二滚子轴（222），第一滚子轴（221）与第二滚子轴（222）均插设于活塞轴（11）上，且第一滚子轴（221）与第二滚子轴（222）互为垂直设置，第一滚子轴（221）与第二滚子轴（222）上均设置与所述活塞轴（11）的第一流道（10）贯通的第二流道（20），第二流道（20）轴向贯通于第一滚子轴（221）和第二滚子轴（222）的两端，所述第一滚子轴（221）两端设置轴（23）与所述第一凸轮（211）滚动抵接；所述第二滚子轴（222）的两端设置轴承（23）与所述第二凸轮（212）滚动抵接；以及所述第一滚子轴（221）和第二滚子轴（222）两端均设置与所述第二流道（20）垂直且连通的第三流道（30）。

5.根据权利要求3所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，所述滚子轴（22）环形端面中部设有环槽（25），所述第二流道（20）与所述第一流道（10）的连通口设置于该环槽（25）区间内，油液可由所述活塞轴（11）的第一流道（10）流入环槽（25）后再从环槽（25）流入第二流道（20）；所述第三流道（30）设置于所述活塞轴（11）与轴承（23）之间且靠近轴承（23）一侧的滚子轴（22）上，油液经第三流道（30）流至轴承（23）与凸轮（21）的摩擦副，以供轴承（23）和凸轮（21）的摩擦润滑。

6.根据权利要求5所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，靠近所述泵壳（13）一侧的底座（213）与所述泵壳（13）配合连接，且该底座（213）上设置两个贯通孔，两个贯通孔相对远离活塞轴（11）设置，所述套筒（24）内腔通过两个贯通孔与所述第四流道（40）连通。

7.根据权利要求6所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，其特征在于，第四流道（40）包括设置于泵壳（13）内腔与活塞轴（11）垂直的管道一（41）和设置于泵壳（13）内壁上与活塞轴（11）平行的管道二（42），所述管道一（41）一端与其中一个贯通孔连通，另一端与管道二（42）连通；所述管道二（42）一端与另一个贯通孔连通，另一端穿出泵壳（13）与端盖（3）上的出液管连通；所述管道一（41）与所述管道二（42）垂直连通。

8.如权利要求7所述的一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构的润滑方法，其特征在于，具体步骤包括：

技术总结
本发明公开提供一种二维活塞泵空间凸轮的自润滑机构，包括泵体和凸轮组件，泵体包括活塞轴和泵壳，泵壳一端设置含有油液腔的端盖，活塞轴内设有与端盖油液腔连通的第一流道；凸轮组件包括套筒以及设置于套筒内的凸轮和滚子轴，滚子轴内设有与第一流道连通的第二流道和与第二流道连通的第三流，第三流道径向贯穿滚子轴的环形端面；泵壳内还设有与套筒内腔连通的第四流道，第四流道的另一端与端盖上连接的出液管连通；油液经端盖的进液管输入，流经第一流道、第二流道和第三流道后进入轴承与凸轮的摩擦副中进行润滑，润滑后的油液经第四流道从出液管排出，形成完整的自润滑机制。本申请自润滑过程无需额外供油动力，就能够实现空间凸轮的自润滑效果。

技术研发人员：裘信国,黎昌龙,沈彤,王志立,郑颖
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16