[发明专利]一种二维活塞输油泵

说明书

本发明提出一种二维活塞输油泵，包括泵壳、左、右端盖、左泵芯、右泵芯、电机联轴器和中间联轴器，左右泵芯置于泵壳中并通过左右端盖限位使其与泵壳固连，左泵芯、右泵芯通过中间联轴器连接并传动。本发明特殊的传动及油路设计，使得泵体、缸体的结构优化、加工简化，减重明显，有利于泵的小型化。

技术领域

本发明涉及一种二维活塞输油泵，属于燃油泵及马达技术领域。

背景技术

输油泵的功能是从油箱输送一定流量和压力的燃油至喷油嘴，是一种将原动机的机械能转换成压力能的机械。现有机械式输油系统中的齿轮式、膜片式、叶片式以及活塞式输油泵都存在吸油性能差，效率低，结构比较复杂，尺寸重量相对较大等缺陷。

二维活塞输油泵是基于二维(2D)运动原理设计的新型结构的泵，它不仅简化了传统泵体的结构，还突破了摩擦副(无滑动摩擦副)对泵性能等方面的制约。专利US4854837A、US20040101426A1、US7887308B2和CN101387276中都公开了一种同时做往复运动和旋转运动的二维活塞泵。其中US4854837A通过转子(活塞)凸轮表面与定子(泵体)的凸轮表面限定配合结构实现转子的往复运动；US20040101426A1通过壳体上的限位销与转子外圆表面S型槽道的配合结构实现转子的往复运动；这两种形式的二维活塞泵运动副之间的摩擦都是滑动摩擦，在高速高压的情况下，该种结构会出现磨损严重和机械效率急剧降低。US7887308B2提出的转子是做双向左右摆动，使用了两个驱动实现了活塞的二维运动，这种结构不能高速化。CN101387276提出了一种固定滚轮与活动凸轮配合结构的二维活塞泵，能够实现泵的高压输出，但其进出油单向，使用进油单向阀和出油单向阀，转速受到限制且机械效率偏低。

专利CN105484962提出了一种二维双联轴向活塞泵，采用共轨式传动方式，实现二维活塞的往复和旋转。该专利共轨式传动结构设计复杂，加工困难，传动结构件的精度难以保证，进而影响泵芯之间整条传动链的传动效果，导致流量脉动未达到理想值；二维活塞尺寸较大，从而决定了泵芯转子的回转半径过大，质量较重，不利于泵的高速化；进出油口流道设计在泵体中，增加了泵体的加工难度和外形尺寸；关键密封部位依靠接触面配合的带密封使得泵的密封效果差，受环境温度影响大，影响泵的性能；共轨式活塞在高转速下活塞伸出杆和导轨接触面存在金属黏连现象，容易导致活塞卡死。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种具有结构紧凑、体积小重量轻、自吸性能好、效率高、流量连续均匀、适用于高速高压情况的二维活塞输油泵。

本发明的技术解决方案：一种二维活塞输油泵，包括：泵壳、左、右端盖、左泵芯、右泵芯、电机联轴器和中间联轴器，所述的左泵芯包括左缸体、左活塞、两组左传动轮组件、两组左滚轮组件和一对左凸轮，所述的右泵芯包括右缸体、右活塞、两组右滚轮组件和一对右凸轮；

所述的左缸体为圆台结构，圆台中心轴向加工中心通孔，左缸体端面加工若干对称分布的孔作为进油孔，外圆周面上径向中心位置开有环形油槽作为出油通道，在所述的中心通孔内圆周面中心径向加工2个进油窗口和2个排油窗口，进油窗口和排油窗口在圆周面上均匀且交错分布，其中进油窗口分别与进油孔e贯通，但未与环形油槽f贯穿，以此形成进油通道，油液从右端盖上的进油口吸入，经过进油孔和进油窗口的配流实现吸油，排油窗口贯通至出油通道的环形油槽f但未与进油孔e干涉贯穿，以此形成出油通道；

所述的每组左滚轮组件包括左滚轮轴和滚轮，左滚轮轴的两端分别安装有一对滚轮；所述的每组左传动组件包括左传动轮结构件和传动轮，传动轮通过左传动轮结构件端面的四根滚轮轴两两对称安装在左传动轮结构件上；所述的左活塞中间设置有台肩，台肩的两端面中心分别伸出活塞伸出杆，所述台肩的外圆周面上加工与左缸体的进油窗口和排油窗口对应的沟槽，在活塞旋转时，沟槽会与进油窗口或排油窗口发生间歇性沟通，实现吸排油配流功能；