(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111864980 A(43)申请公布日 2020.10.30
(21)申请号 201910354967.2(22)申请日 2019.04.29
(71)申请人 上海沃恒机械设备有限公司
地址 200080 上海市静安区海宁路1399号
1520室(72)发明人 任文红 范光明
(74)专利代理机构 北京金信知识产权代理有限
公司 11225
代理人 喻嵘 佛新瑜(51)Int.Cl.
H02K 7/116(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
(54)发明名称
用于柱塞液压泵的驱动装置(57)摘要
本发明公开了一种用于柱塞液压泵的驱动装置，属于液压系统技术领域。驱动装置包括连接在一起的电机和齿轮箱体，其中，齿轮箱体中设置有由电机驱动转动的曲线轮，曲线轮上侧设置有保持架，保持架的切面上设置有多个滚子，多个滚子在曲线轮的驱动下进行自转并沿曲线轮的轴线进行公转，保持架的上侧与固定连接在柱塞液压泵的柱塞的推轮抵接，以使滚子能够在转动的过程中推动推轮沿其轴线方向运动，进而实现柱塞液压泵的沿齿轮箱体的轴线方向上的动力输出。本发明提供的用于柱塞液压泵的驱动装置通过在曲线轮和推轮处采用上下曲面的设计，这样使得即使滚子在曲线轮或推轮中的一个不转动，但是仍然能够在两者之中的另一个上产生上下运动。
CN 111864980 ACN 111864980 A
权 利 要 求 书
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1.一种用于柱塞液压泵的驱动装置，所述驱动装置包括连接在一起的电机和齿轮箱体，其特征在于，
所述齿轮箱体中设置有由所述电机驱动转动的曲线轮，所述曲线轮上侧设置有保持架，所述保持架的切面上设置有多个滚子，所述多个滚子在所述曲线轮的驱动下进行自转并沿所述曲线轮的轴线进行公转，所述保持架的上侧与固定连接在所述柱塞液压泵的柱塞的推轮抵接，以使所述滚子能够在转动的过程中推动所述推轮沿其轴线方向运动，进而实现所述柱塞液压泵沿所述齿轮箱体的轴线方向上的动力输出。
2.根据权利要求1所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述电机和所述曲线轮之间还设置有星型减速器，所述星型减速器与所述电机的动力输出端连接，以在所述动力输出端的带动下驱动所述曲线轮转动。
3.根据权利要求1所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，
所述曲线轮的至少一个面上和所述推轮的至少一个面上分别设置有用于所述多个滚子滑动的曲面。
4.根据权利要求3所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述曲线轮的形状设置为圆柱体，所述推轮的形状设置为空心圆柱体，所述曲线轮的上底面为曲面，所述推轮的下底面为曲面；其中，
所述曲线轮和推轮的曲面分别具有高低落差，所述曲面在上升阶段的坡度为4°。5.根据权利要求4所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述保持架设置为环形，在所述保持架上沿周长方向设置有多个通孔，所述多个滚子中的每一个滚子分别设置在所述多个通孔中的相应的通孔中。
6.根据权利要求5所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述多个通孔中的每一个通孔均设置为工字型，所述每一个滚子的轴向方向与所述保持架的径向方向一致。
7.根据权利要求6所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述曲线轮的上底面上设置有中心轴，所述中心轴依次穿过所述保持架和推轮带动所述多个滚子沿所述曲线轮和所述推轮的曲面滑动。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，在所述推轮的侧面上设置有多个第一凹槽，在所述齿轮箱体的远离所述电机的一端的内表面上设置有与所述多个第一凹槽相匹配的多个第二凹槽，所述推轮通过多个约束滚针、多个第一凹槽和多个第二凹槽的设置在所述齿轮箱体中沿所述驱动装置的高度方向运动。
9.根据权利要求8所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，所述星型减速器包括内齿圈和设置在所述内齿圈中的多个过渡齿轮，所述内齿圈和所述多个过渡齿轮彼此啮合，且所述电机通过电机齿轮与所述多个过渡齿轮中的一个过渡齿轮固定连接。
10.根据权利要求9所述的用于柱塞液压泵的驱动装置，其特征在于，在所述曲线轮的下底面上设置有多个滚针，所述多个滚针中的每一个滚针分别穿过推力轴承与所述多个过渡齿轮中相应的过渡齿轮固定连接，
所述多个滚针和所述电机齿轮分别设置在所述多个过渡齿轮的相对两侧。
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说 明 书
用于柱塞液压泵的驱动装置
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技术领域
[0001]本发明涉及液压系统技术领域，特别涉及用于柱塞液压泵的驱动装置。
背景技术
[0002]目前，所使用的直柄式液压工具通常采用的驱动方式有以下两种：第一种是驱动动力通过减速箱驱动凸轮旋转，之后将凸轮的旋转运动通过钢球和推盘变为上下直线运动；第二种是驱动动力通过输出轴滚动摩擦带动滚子在固定的轨道上转动，再通过一个椭圆形的轨道将旋转运动变为上下直线运动。
[0003]在使用过程中发现以上的两种驱动方式使得直柄式液压工具的使用寿命不长，而使得该工具不能够作为长期使用。
发明内容
[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明提供了一种用于柱塞液压泵的驱动装置。所述技术方案如下：
[0005]本发明的一个目的是提供了一种用于柱塞液压泵的驱动装置。[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种用于柱塞液压泵的驱动装置，所述驱动装置包括连接在一起的电机和齿轮箱体，其中，
[0007]所述齿轮箱体中设置有由所述电机驱动转动的曲线轮，所述曲线轮上侧设置有保持架，所述保持架的切面上设置有多个滚子，所述多个滚子在所述曲线轮的驱动下进行自转并沿所述曲线轮的轴线进行公转，所述保持架的上侧与固定连接在所述柱塞液压泵的柱塞的推轮抵接，以使所述滚子能够在转动的过程中推动所述推轮沿其轴线方向运动，进而实现所述柱塞液压泵的沿所述齿轮箱体的轴线方向上的动力输出。[0008]具体地，所述电机和所述曲线轮之间还设置有星型减速器，所述星型减速器与所述电机的动力输出端连接，以在所述动力输出端的带动下驱动所述曲线轮转动。[0009]具体地，所述曲线轮的形状设置为圆柱体，所述推轮的形状设置为空心圆柱体，所述曲线轮的上底面为曲面，所述推轮的下底面为曲面，其中，所述曲线轮和推轮的曲面分别具有高低落差，所述曲面在上升阶段的坡度为4°。[0010]具体地，所述保持架设置为环形，在所述保持架上沿周长方向设置有多个通孔，所述多个滚子中的每一个滚子分别设置在所述多个通孔中的相应的通孔中。[0011]具体地，所述多个通孔中的每一个通孔均设置为工字型，所述每一个滚子的轴向方向与所述保持架的径向方向一致。[0012]进一步地，所述曲线轮的上底面上设置有中心轴，所述中心轴依次穿过所述保持架和推轮带动所述多个滚子沿所述曲线轮和所述推轮的曲面滑动。[0013]进一步地，在所述推轮的侧面上设置有多个第一凹槽，在所述齿轮箱体的远离所述电机的一端的内表面上设置有与所述多个第一凹槽相匹配的多个第二凹槽，所述推轮通过多个约束滚针、多个第一凹槽和多个第二凹槽的设置在所述齿轮箱体中沿所述驱动装置
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的高度方向运动。[0014]具体地，所述星型减速器包括内齿圈和设置在所述内齿圈中的多个过渡齿轮，所述内齿圈和所述多个过渡齿轮彼此啮合，且所述电机通过电机齿轮与所述多个过渡齿轮中的一个过渡齿轮固定连接。[0015]具体地，在所述曲线轮的下底面上设置有多个滚针，所述多个滚针中的每一个滚针分别穿过推力轴承与所述多个过渡齿轮中相应的过渡齿轮固定连接，
[0016]所述多个滚针和所述电机齿轮分别设置在所述多个过渡齿轮的相对两侧。[0017]根据本发明的用于柱塞液压泵的驱动装置具有以下优点中的至少一个：[0018](1)本发明提供的用于柱塞液压泵的驱动装置采用了滚子作为旋转与直线转换的传递媒介，比现有的柱塞液压泵所采用的钢珠和电机输出轴的机械强度要高很多，使得柱塞液压泵的驱动装置不容易损坏；[0019](2)本发明提供的用于柱塞液压泵的驱动装置在曲线轮和推轮处采用上下曲面的设计，这样使得即使滚子在曲线轮或推轮中的一个不转动，但是仍然能够在两者之中的另一个上产生上下运动，而不至于让滚子原地旋转，而损坏轨道。附图说明
[0020]本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1是根据本发明的一个实施例的用于柱塞液压泵的驱动装置的结构的爆炸图；[0022]图2是图1所示的曲线轮的结构示意图；[0023]图3是图1所示的推轮的结构示意图；[0024]图4是图1所示的保持架的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。[0026]参见图1，其示出了根据本发明的一个实施例的用于柱塞液压泵100的驱动装置100。所述驱动装置100包括连接在一起的电机1和齿轮箱体2。在一个示例中，所述电机1与齿轮箱体2彼此通过内六角螺钉14固定连接，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员可以根据需要采用现有的任何固定连接方式进行相应的替换，而不仅限于本示例所示固定方式，只要能够实现电机1与齿轮箱体2固定连接即可。在所述齿轮箱体2中设置有星型减速器、曲线轮4、保持架11、滚子10以及推轮12。所述曲线轮4由所述星型减速器驱动转动，所述保持架11设置在所述曲线轮4上，所述滚子10位于保持架11内且内切由保持架11约束，所述推轮12设置在所述滚子10的上端。[0027]在一个示例中，电机齿轮3与电机1的轴过盈安装。所述电机齿轮3与星型减速器固定连接。具体地，所述星型减速器包括内齿圈6和3个过渡齿轮8。即星型减速器为行星齿轮系统，其中内齿圈6为行星齿轮系统中行星架，所述3个过渡齿轮8为行星齿轮系统中的多个行星齿轮。在一个示例中，所述3个过渡齿轮包括彼此啮合的第一过渡齿轮、第二过渡齿轮
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和第三过渡齿轮，所述第一过渡齿轮、第二过渡齿轮和第三过渡齿轮均容纳在内齿圈6中，且第一至第三过渡齿轮在彼此啮合的同时分别与所述内齿圈6啮合。在一个示例中，所述电机的电机齿轮3可以与第一至第三过渡齿轮中的任意一个过渡齿轮固定连接，只要能够实现电机驱动过渡齿轮从而带动内齿圈6转动，且使得行星减速器对所述驱动装置具有减速增扭的作用即可。本领域技术人员可以明白，电机齿轮还可以与曲线轮4直接连接，只要能够实现驱动曲线轮4即可。本领域技术人员还可以明白过渡齿轮8可以根据需要设置为4个、5个或者更多个，所述过渡齿轮的尺寸可以根据需要进行设计，且多个过渡齿轮的尺寸可以是相同的，也可以是彼此不同的，本领域技术人员可以根据需要进行相应的设计和调整，只要能够实现星型减速器的转动即可。[0028]在一个示例中，在所述内齿圈6的上方设置有推力轴承9。在所述内齿圈6与所述推力轴承9之间设置有轴承端片5，通过推力轴承9和轴承端片5的设置，使得当曲线轮4在受到挤压时仍然能够正常的旋转。在一个示例中，在内齿圈6与电机齿轮3之间设置有齿轮垫片7。
[0029]结合图1和图2所示，所述曲线轮4设置在所述推力轴承9的上方，所述曲线轮4的形状设置为圆柱体。所述曲线轮4的上底面设置为曲面41，该曲面41为一个高低相切的光滑曲面，该曲面41为滚子10的转动轨道。所述曲线轮4的下底面过盈压接了3个3×14的滚针(未示出)，所述3个滚针在穿过推力轴承9之后，分别套设在星型减速器的第一至第三过渡齿轮8中的对应的过渡齿轮8中，以推动曲线轮4旋转，其中所述上底面与下底面彼此相对布置。本领域技术人员可以明白，在曲线轮4上可以根据需要将曲线轮4的上下底面均设置为曲面，且滚针可以根据本领域技术人员的需要设置为4个、5个或者更多个，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本发明的一种限制。[0030]如图2所示，在所述曲线轮的上底面上设置有中心轴42，所述中心轴42向上依次穿过保持架11和推轮12。结合如图1和图4所示，所述保持架11设置为环形，在所述保持架11上沿周长方向设置有通孔111，所述滚子10容纳在所述通孔111中。在一个示例中，滚子10可以设置为12个，相应地通孔111也设置为12个，本领域技术人员可以明白，滚子10的数量和尺寸可以根据需要进行设置，可以设置为9个、10个或者更多个，相应地通孔111的数量和尺寸根据所设定的滚子来进行设置。[0031]在一个示例中，滚子10为悬浮在保持架11的通孔111中，以约束相应的滚子10的位置，如同轴承中的钢珠和约束钢珠的轴承主体一样。在一个示例中，所述通孔111设置为工字型，这样的设置有利于减小滚子的端面在旋转时与保持架11的主体的摩擦面积，从而降低了与保持架11的主体之间的摩擦力。在一个示例中，每一个滚子10的轴向方向与所述保持架11的径向方向一致。
[0032]结合图1和图3所示，在滚子10和保持架11的上方叠加了一个推轮12。在一个示例中，推轮12的形状设置为空心圆柱体，在推轮12的下底面上设置有曲面121，所述曲面121为滚子10转动的圆形轨道，与所述曲线轮4上的曲面41的结构形状完全相同。本领域技术人员可以根据需要将推轮12的上底面(与所述推轮12的下底面相对布置)也同样设计为曲面，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本发明的一种限制。[0033]在一个示例中，所述曲线轮的曲面41和推轮的曲面121均具有高低落差，所述曲面41和曲面121在上升阶段的坡度均为4°，且曲面41和曲面121自身存在的高低落差为2.5mm。
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在一个示例中，在所述推轮12的侧面上设置有3个第一凹槽122，在所述齿轮箱体2
的远离所述电机1的一端的内表面上设置有与所述3个第一凹槽122相匹配的3个第二凹槽21，每一个第一凹槽122沿所述推轮12的轴向方向设置，相应地每一个第二凹槽21沿齿轮箱体2的高度方向设置。[0035]在一个示例中，所述3个第一凹槽122和3个第二凹槽21彼此一一对应设置，且彼此对应设置的第一凹槽和第二凹槽相互围绕形成圆柱形的通孔，该通孔沿所述齿轮箱体2的高度方向(即如图1所示的驱动装置100的上下方向，且齿轮箱体2设置在上方，电机1设置在下方)设置，以容纳约束滚针15，由此使得推轮12在周向方向上被约束滚针15约束，而不能够做旋转运动，而只能够沿约束滚针15的长度方向(即驱动装置的上下方向)运动。本领域技术人员可以明白，第一凹槽122、第二凹槽21以及约束滚针15的尺寸和数量彼此一一对应设置，且第一凹槽122、第二凹槽21以及约束滚针15可以根据需要设计为4个、6个或者更多个，本示例仅是一种说明性示例，本领域技术人员不应当理解为对本发明的一种限制。[0036]如图1所示，在推轮12的上方还设置有顶套13。
[0037]下面通过对驱动装置100驱动柱塞液压泵(未示出)的原理进行详细的描述以进一步说明驱动装置100的具体结构。
[0038]首先将驱动装置100的推轮12与柱塞液压泵的柱塞彼此固定连接，之后使电机1通过电机齿轮3驱动过渡齿轮8和内齿圈6构成的星型减速器转动，从而通过与星型减速器连接的曲线轮4上的滚针(未示出)带动曲线轮4旋转。
[0039]由于滚子10通过推轮12的重力而在运动时紧贴曲线轮4的曲面41，从而使得曲线轮4旋转时能够带动滚子10沿曲线轮4上的曲面41和推轮12上的曲面121旋转。同时由于滚子10在保持架11内依靠相应的通孔111约束，且保持架11依靠曲线轮4上的中心轴42固定，由此使得滚子10在做公转运动时，仅能够带动保持架11在曲线轮4上面旋转，但是不能在曲线轮4上沿驱动装置的高度方向(即驱动装置的上下方向)移动。由此将曲线轮4的高低落差式的旋转通过滚子10和保持架11传递给了推轮12，同时由于推轮12有约束滚针15进行约束，从而使得推轮12进能够沿驱动装置的高度方向(即驱动装置的上下方向)做上下运动，由此实现了驱动装置100借助于电机齿轮、星型减速器、曲线轮、滚子、推轮的配合，将电机的旋转运动转化为了推轮的上下直线运动作为柱塞液压泵的动力输出。
[0040]根据本发明的用于柱塞液压泵的驱动装置具有以下优点中的至少一个：[0041](1)本发明提供的用于柱塞液压泵的驱动装置采用了滚子作为旋转与直线转换的传递媒介，比现有的柱塞液压泵所采用的钢珠和电机输出轴的机械强度要高很多，使得柱塞液压泵的驱动装置不容易损坏；[0042](2)本发明提供的用于柱塞液压泵的驱动装置在曲线轮和推轮处采用上下曲面的设计，这样使得即使滚子在曲线轮或推轮中的一个不转动，但是仍然能够在两者之中的另一个上产生上下运动，而不至于让滚子原地旋转，而损坏轨道。[0043]虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
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