本發(fā)明涉及液力傳動領(lǐng)域，具體是一種線性流量低噪音液體泵。

背景技術(shù)：

目前市場上幾種主要液體泵的類型包括齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。齒輪泵的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、造價低，但其缺點為液體輸出壓力脈動大、容積效率低和壽命短等；葉片泵噪音低、輸出液體壓力波動小，但其結(jié)構(gòu)復雜、對油質(zhì)的要求高；柱塞泵壓力高、輸入轉(zhuǎn)速高，其缺點為噪音大、結(jié)構(gòu)復雜、輸出液體壓力有波動。

液體泵噪音高的原因除本身運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的機械噪聲外，最主要的噪聲來源是輸出和輸入液體壓力和流量的不均勻、進出口管路不順暢造成的。輸出液體壓力波動小、噪音低、流量均勻是液體泵行業(yè)追求的目標。

在液體泵/液力馬達行業(yè)中，對于其性能的提高和結(jié)構(gòu)的簡化，尤其是提高流量的均勻性、出口液體壓力的均勻性、降低噪聲、簡化結(jié)構(gòu)和降低成本上存在持續(xù)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種線性流量低噪音液體泵，具有輸出流量和壓力線性、噪音低、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種線性流量低噪音液體泵，包括有殼體，伸入到殼體內(nèi)的輸入軸，固定于殼體內(nèi)的定子，設(shè)置于定子內(nèi)圈的轉(zhuǎn)子和葉片；所述的輸入軸與轉(zhuǎn)子為剛性結(jié)構(gòu)或剛性一體化結(jié)構(gòu)；所述的定子內(nèi)圈壁面為變徑曲面，轉(zhuǎn)子外圈壁面為等徑曲面，且定子內(nèi)圈過轉(zhuǎn)子圓心的所有徑線長度相等，轉(zhuǎn)子外壁與定子內(nèi)壁部分緊密貼合，定子內(nèi)壁和轉(zhuǎn)子外壁另一部分之間形成工作腔；所述的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有穿過其圓心的葉片槽，葉片槽的兩端為開口狀態(tài)且朝向定子內(nèi)圈壁面，所述的葉片設(shè)置于葉片槽內(nèi)，葉片的兩端與定子內(nèi)圈壁面緊密貼合；所述的轉(zhuǎn)子上且位于葉片的兩側(cè)均設(shè)置有進液孔、出液孔、低壓腔和高壓腔，葉片一側(cè)的進液孔的外端和出液孔的外端分別朝向葉片的兩端，葉片兩側(cè)的兩個進液孔的外端分別朝向葉片的兩端，葉片兩側(cè)的兩個出液孔的外端分別朝向葉片的兩端，進液孔的內(nèi)端與葉片對應(yīng)一側(cè)的低壓腔連通，出液孔的內(nèi)端與葉片對應(yīng)一側(cè)的高壓腔連通，葉片兩側(cè)的高壓腔和低壓腔均相互隔離，葉片兩側(cè)的低壓腔均與殼體上的進液口連通，葉片兩側(cè)的高壓腔均與殼體上的出液口連通。

所述的定子內(nèi)圈的變徑曲面被均分成多個等分曲面，每個等分曲面的變徑大小和方向相同。

所述的葉片一側(cè)的高壓腔和低壓腔為同轉(zhuǎn)子圓心的半環(huán)形結(jié)構(gòu)，且低壓腔位于高壓腔的內(nèi)圈。

所述的高壓腔和低壓腔分別開設(shè)于轉(zhuǎn)子的兩個圓形端面上。

所述的葉片為剛性一體化結(jié)構(gòu)的葉片。

所述的葉片包括有母葉片和子葉片，所述的母葉片設(shè)置于葉片槽內(nèi)，母葉片的兩端均設(shè)置有開口朝向定子內(nèi)壁的導向槽，所述的子葉片設(shè)置于對應(yīng)的導向槽內(nèi)且在導向槽內(nèi)滑動。

所述的葉片為一個通過液體軟軸形成的軟軸葉片，轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)鄰近兩端分別裝有支葉片，葉片槽內(nèi)位于兩個支葉片之間設(shè)置有液體形成液體軟軸。

所述的殼體包括有連接于定子兩環(huán)形端面上的前端蓋和后端蓋，所述的轉(zhuǎn)子的兩圓形端面分別與對應(yīng)的前端蓋和后端蓋之間設(shè)有浮動盤。

所述的殼體上的進液口、出液口均設(shè)置于前端蓋或后端蓋上，與設(shè)置有進液口、出液口的前端蓋或后端蓋相對的浮動盤上設(shè)置有高壓出液通孔、高壓配油槽口、低壓配油通孔和高壓補償密封槽口，所述的高壓出液通孔貫通浮動盤的兩端面，且兩端分別與高壓腔、出液口連通，所述的高壓配油槽口朝向轉(zhuǎn)子，且分別與葉片兩側(cè)的兩個高壓腔連通，所述的低壓配油通孔貫通浮動盤的兩端面，且兩端分別與低壓腔、進液口連通，所述的高壓補償密封槽口朝向帶有進液口、出液口的前端蓋或后端蓋。

本發(fā)明的優(yōu)點：

（1）、流量線性：轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子在單位角度內(nèi)轉(zhuǎn)動時進液口吸入的液體和出液口排出的液體的體積始終相等，所以當轉(zhuǎn)速一定時，輸入和輸出流量一定，轉(zhuǎn)速和流量為線性關(guān)系；另外，該泵的輸入和輸出管路暢通、沒有困油現(xiàn)象，所以輸出壓力均勻。

（2）、噪音低：因為流量和壓力隨轉(zhuǎn)速變化而勻速變化，所以噪音相對降低。

（3）、高轉(zhuǎn)速：因為葉片的移動是強迫的，所以不會有葉片卡死現(xiàn)象，另外兩端的葉片互相拉動，使得葉片對于定子的壓力降低，滿足高速旋轉(zhuǎn)的條件。

（4）、高液體輸出壓力：由于葉片貼合定子內(nèi)圈壁面的機理好，所以密封效果好；因為葉片的厚度可做大，提高了機械密封效果，且為雙葉片結(jié)構(gòu)形式，所以容易實現(xiàn)高液體壓力傳遞。

（5）、結(jié)構(gòu)簡單：進、出液孔設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，減少了端面配流等機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、體積小。

附圖說明

圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例1的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖3是圖1的a-a剖面圖。

圖4是實施例1中定子和轉(zhuǎn)子的工作狀態(tài)示意圖一。

圖5是實施例1中定子和轉(zhuǎn)子的工作狀態(tài)示意圖二。

圖6是實施例1中浮動盤16的左視圖。

圖7是實施例1中浮動盤16的右視圖。

圖8是圖7中的b-b剖視圖。

圖9是實施例2中葉片為子母片結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是實施例2中葉片為軟軸單葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是實施例2中葉片為軟軸雙葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是實施例3中高低壓腔體兩側(cè)分布的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為實施例3的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖14是圖12的定子和轉(zhuǎn)子在c-c處的剖面圖。

圖15是實施例3中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖16是實施例3中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

見圖1-圖5，一種線性流量低噪音液體泵，包括有殼體，伸入到殼體內(nèi)的輸入軸22，固定于殼體內(nèi)的定子1，設(shè)置于定子1內(nèi)圈的轉(zhuǎn)子2和一體式剛性片結(jié)構(gòu)的葉片3；輸入軸22與轉(zhuǎn)子2為剛性結(jié)構(gòu)或剛性一體化結(jié)構(gòu)；定子1內(nèi)圈壁面為變徑曲面，轉(zhuǎn)子2外圈壁面為等徑曲面，且定子1內(nèi)圈過轉(zhuǎn)子圓心o的所有徑線長度相等，定子1內(nèi)圈的變徑曲面被均分成三個等分曲面，每個等分曲面的變徑大小和方向相同，定子內(nèi)壁的9b、9d、9f的三個曲面與轉(zhuǎn)子外圈緊密貼合，定子內(nèi)壁的9a、9c、9e的三個曲面與轉(zhuǎn)子外圈之間形成三個隔離的工作腔體4a、4b、4c；轉(zhuǎn)子2上設(shè)置有穿過其圓心o的葉片槽21，葉片槽21的兩端為開口狀態(tài)且朝向定子1內(nèi)圈壁面，葉片3設(shè)置于葉片槽21內(nèi)，葉片3的兩端與定子1內(nèi)圈壁面緊密貼合，葉片3的厚度與轉(zhuǎn)子2的厚度相同；轉(zhuǎn)子2上且位于葉片3的兩側(cè)均設(shè)置有進液孔5a，5b、出液孔6a，6b、低壓腔7a，7b和高壓腔8a，8b，葉片3一側(cè)的進液孔5a的外端和出液孔6a的外端分別朝向葉片3的兩端，葉片3一側(cè)的進液孔5b的外端和出液孔6b的外端分別朝向葉片3的兩端,葉片兩側(cè)的兩個進液孔5a，5b的外端分別朝向葉片3的兩端，葉片兩側(cè)的兩個出液孔6a，6b的外端分別朝向葉片3的兩端，進液孔5a，5b的內(nèi)端與葉片3對應(yīng)一側(cè)的低壓腔7a，7b連通，出液孔6a，6b的內(nèi)端與葉片3對應(yīng)一側(cè)的高壓腔8a，8b連通，葉片3一側(cè)的高壓腔8a和低壓腔7a、高壓腔8b和低壓腔7b分別為同轉(zhuǎn)子圓心0的半環(huán)形結(jié)構(gòu)，且低壓腔7a位于高壓腔8a的內(nèi)圈，低壓腔7b位于高壓腔8b的內(nèi)圈,

高壓腔8a，8b開設(shè)于轉(zhuǎn)子2上，貫通浮動盤15的兩端面，低壓腔7a，7b開設(shè)于轉(zhuǎn)子2面向后端蓋的一個側(cè)面上，葉片3兩側(cè)的高壓腔8a，8b和低壓腔7a，7b均相互隔離，葉片3兩側(cè)的低壓腔7a，7b均與殼體上的進液口11連通，葉片3兩側(cè)的高壓腔8a，8b均與殼體上的出液口12連通。

其中，殼體包括連接于定子1兩環(huán)形端面上的前端蓋13和后端蓋14，轉(zhuǎn)子2的兩圓形端面分別與對應(yīng)的前端蓋13和后端蓋14之間設(shè)有浮動盤15和16，殼體上的進液口11、出液口12均設(shè)置于后端蓋14上，與后端蓋14相對的浮動盤16上設(shè)置有高壓出液通孔17、高壓配油槽口18、低壓配油通孔19和三個高壓補償密封槽口110（見圖6-圖8），高壓出液通孔17貫通浮動盤16的兩端面，且兩端分別與高壓腔8a或8b、出液口12連通，高壓配油槽口18朝向轉(zhuǎn)子2，且分別與葉片3兩側(cè)的兩個高壓腔8a和8b連通，低壓配油通孔19貫通浮動盤16的兩端面，且兩端分別與低壓腔7a，7b、進液口11連通，同時把葉片3兩邊隔離的兩個低壓腔7a，7b連通，三個高壓補償密封槽口110朝向后端蓋14，作用是端面高壓補償。

見圖3，葉片3在工作腔體4a內(nèi)的一端把該工作腔體4a分為左右兩個隔離的腔體，葉片3的另一端與定子1內(nèi)圈的9d曲面緊密貼合。由于定子1內(nèi)圈過轉(zhuǎn)子圓心o的所有徑線長度相等，所以葉片3在工作腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)的過程中其兩端始終與定子1的內(nèi)壁貼合，始終把其所在工作腔體兩側(cè)的空間隔離分開。

當轉(zhuǎn)子2順時針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子2的狀態(tài)由圖4向圖5的狀態(tài)變化，處在工作腔4a內(nèi)的葉片3左邊的腔體始終在變大，形成負壓低壓區(qū)，液體的流動方向為：液體由進液口11流入，流進低壓腔7a、通過進液孔5a再流入到葉片3左側(cè)的工作腔體4a內(nèi)；葉片3右側(cè)的工作腔體4a始終在變小，形成正壓高壓區(qū)，液體的流動方向為：葉片3右側(cè)工作腔體4a內(nèi)的液體通過出液孔6b流入到高壓腔8b內(nèi)，高壓腔8b內(nèi)的液體再流出到出液口12。處在工作腔體4b、4c內(nèi)流體的工作機理相同。

由于葉片3的長度是固定的，轉(zhuǎn)子是一個規(guī)則的圓形，所以葉片3兩端部伸出到轉(zhuǎn)子2外的長度和始終不變。當轉(zhuǎn)子2均勻轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子的低壓腔7a和7b的進液量之和是一個定值，即進液口11的流量輸入線性；高壓腔體8a和8b的排液量之和是一個定值，即流量輸出壓力不變且流量線性關(guān)系。

同樣，當轉(zhuǎn)子2在定子1內(nèi)的轉(zhuǎn)動相反時，工作原理相同，此時進液孔、出液孔、高壓腔和低壓腔、進液口和出液口的定義互換。

實施例2

葉片3隨轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動時，受定子1變徑面的約束，在徑向方向上做往復運動。兼顧葉片3對定子1內(nèi)壁的壓力、葉片3在徑向方向上的密封效果及實際工程化的需要，以下實施例列舉了幾種葉片形式，但本專利的保護范圍不限于以下幾種實施例形式。

葉片優(yōu)化1：葉片為子母片形式：

見圖9，葉片包括有母葉片31和子葉片32，母葉片31設(shè)置于葉片槽21內(nèi)，母葉片31的兩端均設(shè)置有開口朝向定子1內(nèi)壁的導向槽33，子葉片32設(shè)置于對應(yīng)的導向槽33內(nèi)且在導向槽33內(nèi)自由移動。

子葉片32向外移動的推力來自于子葉片32轉(zhuǎn)動時的離心力，或在導向槽33內(nèi)位于子葉片32的根部設(shè)置彈簧再借助彈簧推力，或在導向槽33內(nèi)子葉片根部通入高壓油再借助高壓油的推力，或是這幾種推力的組合使子葉片32與定子1內(nèi)壁緊密貼合；母葉片31和子葉片32向內(nèi)移動的推力來自于定子內(nèi)壁的壓力。

葉片優(yōu)化2：軟軸單葉片形式：

見圖10：轉(zhuǎn)子葉片槽21內(nèi)的兩端各安裝一個支葉片34，兩個支葉片34的外端與定子1的內(nèi)壁貼合密封，葉片槽21內(nèi)位于兩個支葉片34之間設(shè)置有液體形成液體軟軸35。當一個支葉片34受定子1內(nèi)壁的推力向內(nèi)移動時，液體軟軸35推動另一個支葉片34外移。

葉片優(yōu)化3：軟軸雙葉片形式：

見圖11：為增加密封效果，葉片優(yōu)化2方案內(nèi)的支葉片34改為葉片組，每個支葉片34內(nèi)包含可以相對自由滑動的兩個單葉片34a和34b，雙葉片結(jié)構(gòu)的支葉片34可以在葉片槽21內(nèi)徑向方向上自由移動。軟軸雙葉片的工作機理同軟軸單葉片。

實施例3

見圖12-圖16，轉(zhuǎn)子2面向輸入軸22的一側(cè)設(shè)置高壓腔8，轉(zhuǎn)子2的另一側(cè)設(shè)置低壓腔7，高壓腔8與低壓腔7通過隔離板25隔離，進液孔5與低壓腔7連通，出液孔6a，6b分別于與腔體8a，8b連通，進液孔5a，5b分別于與腔體7a，7b連通；高壓平衡環(huán)18與內(nèi)轉(zhuǎn)子2是一體化結(jié)構(gòu)或剛性結(jié)構(gòu)，高壓平衡環(huán)18的作用是抵消高壓液體通過前端蓋13對高壓腔8的推力。圖中23為轉(zhuǎn)子2的花鍵軸，21為葉片槽。

實施例3的工作機理與實施例1同。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。