本發(fā)明涉及油泵，特別涉及斜盤柱塞泵。

背景技術(shù)：

應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備潤滑油循環(huán)的高壓油泵，特別是應(yīng)用于空氣壓縮機(jī)的高壓油泵，與其他普通油泵的區(qū)別在于，這種高壓油泵泵出的所需油量很少，但泵出的油壓要求很高。由于油壓要求很高，因此，這種高壓油泵通常采用斜盤柱塞式的液壓泵。但由于泵出的所需油量很少，要求斜盤柱塞式液壓泵的尺寸也很小。而通常斜盤柱塞式的液壓泵需要與單向閥進(jìn)行配合，尺寸無法做得很小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題：設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸很小的用于空氣壓縮機(jī)的高壓油泵。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：

一種斜盤齒輪驅(qū)動的油泵，包括殼體、斜盤齒輪、與斜盤齒輪嚙合的蝸桿傳動機(jī)構(gòu)、能夠與斜盤齒輪同步轉(zhuǎn)動的軸柱桿、以及斜盤齒輪驅(qū)動升降的柱塞桿；殼體上設(shè)有進(jìn)油口和出油口；軸柱桿為圓柱體，底部設(shè)有軸向孔，側(cè)邊設(shè)有側(cè)向孔和連通缺；側(cè)向孔和連通缺相背設(shè)置；軸柱桿設(shè)置于豎直的軸柱孔內(nèi)，軸柱孔內(nèi)位于軸柱桿的下方設(shè)有儲油倉；儲油倉與進(jìn)油口相連通；側(cè)向孔與軸向孔連通，并通過軸向孔連通儲油倉；柱塞桿設(shè)于豎直的柱塞孔內(nèi)；柱塞孔位于柱塞桿的下方設(shè)有壓油倉；柱塞孔和軸柱孔之間設(shè)有上下兩個水平的孔道：第一孔道和第二孔道；第一孔道位于第二孔道的上方；第二孔道連通壓油倉；第二孔道與側(cè)向孔位于相同高度上，使得當(dāng)軸柱桿隨著斜盤齒輪旋轉(zhuǎn)至側(cè)向孔朝向第二孔道時，第二孔道與側(cè)向孔連通；當(dāng)軸柱桿隨著斜盤齒輪旋轉(zhuǎn)至連通缺朝向第二孔道時，第二孔道通過連通缺連通第一孔道；出油口連通柱塞孔，并且出油口與柱塞孔連通部分與第一孔道位于相同高度上；柱塞桿上設(shè)有一道環(huán)形的開關(guān)槽；當(dāng)柱塞桿升降至開關(guān)槽與第一孔道相同高度時，出油口通過開關(guān)槽連通第一孔道。

進(jìn)一步，還包括壓縮彈簧、匚形架和聯(lián)動桿；斜盤齒輪固定在軸柱桿的頂部，并通過軸柱桿安裝在殼體上；匚形架位于柱塞桿的頂端，并與柱塞桿相固定；匚形架的上方通過壓縮彈簧頂在殼體頂壁內(nèi)側(cè)；匚形架設(shè)有匚形口；聯(lián)動桿安裝在匚形架上，并位于匚形口內(nèi)，且位于匚形口的上方；斜盤齒輪的盤面橫向穿過匚形口，并且斜盤齒輪的盤面上方頂在聯(lián)動桿上。

進(jìn)一步，還包括鎖位栓；軸柱桿上設(shè)有環(huán)形的鎖位槽；鎖位栓的端部頂在鎖位槽內(nèi)。

進(jìn)一步，所述蝸桿傳動機(jī)構(gòu)包括第一蝸桿和第二蝸桿；第一蝸桿上設(shè)有動力接頭和第一螺紋部；第二蝸桿上設(shè)有齒輪部和第二螺紋部；第一蝸桿與第二蝸桿相垂直；第一螺紋部上的螺紋與齒輪部相嚙合；第二螺紋部上的螺紋與斜盤齒輪相嚙合。

進(jìn)一步，斜盤齒輪由中心部和齒輪盤所組成；齒輪盤固定在中心部上；齒輪盤的邊緣設(shè)有嚙合齒；齒輪盤分成低盤面、高盤面、低盤面向高盤面過渡的升盤面以及高盤面向低盤面過渡的降盤面；低盤面和高盤面的盤面為水平；高盤面的盤面高度高于低盤面的盤面高度；升盤面和降盤面是低盤面與高盤面之間過渡的斜盤面。

進(jìn)一步，低盤面和高盤面的扇形區(qū)域均大于90度。

進(jìn)一步，連通缺位于低盤面和降盤面銜接處的下方；側(cè)向孔位于高盤面和升盤面銜接處的下方。

本發(fā)明的技術(shù)效果如下：本發(fā)明通過開關(guān)槽的升降實現(xiàn)進(jìn)油口的開關(guān)，達(dá)到進(jìn)油單向閥的效果，然后通過連通缺隨斜盤齒輪的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)壓油倉的吸油，再通過側(cè)向孔隨著斜盤齒輪的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)出油口的開關(guān)，從而達(dá)到出油單向閥的效果。也就是說，本發(fā)明通過精巧結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)進(jìn)油單向閥、出油單向閥整合至斜盤柱塞式的泵體內(nèi)，從而使得整個高壓油泵結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸很小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的立體透視示意圖。

圖3和圖4是本發(fā)明實施例隱藏殼體后的部件連接的兩個不同視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例的內(nèi)部剖面示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例的斜盤齒輪和軸柱桿的剖面示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例的斜盤齒輪的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明實施例的斜盤齒輪工作原理的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種斜盤齒輪驅(qū)動的油泵，包括殼體、斜盤齒輪231、蝸桿傳動機(jī)構(gòu)、軸柱桿232、壓縮彈簧241、匚形架242、柱塞桿243和聯(lián)動桿244。斜盤齒輪231、蝸桿傳動機(jī)構(gòu)、軸柱桿232、壓縮彈簧241、匚形架242、柱塞桿243和聯(lián)動桿244均安裝在殼體內(nèi)。蝸桿傳動機(jī)構(gòu)由第一蝸桿21和第二蝸桿22。第一蝸桿21上設(shè)有動力接頭211和第一螺紋部212。第二蝸桿22上設(shè)有齒輪部221和第二螺紋部222。第一蝸桿21與第二蝸桿22相垂直。第一螺紋部212上的螺紋與齒輪部221相嚙合。第二螺紋部222上的螺紋與斜盤齒輪231相嚙合。動力接頭211用于連接動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)通過動力接頭211連接第一蝸桿21帶動第一蝸桿21旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的第一蝸桿21通過第一螺紋部212上的螺紋與齒輪部221的嚙合作用帶動第二蝸桿22旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的第二蝸桿22通過第二螺紋部222上的螺紋與斜盤齒輪231的嚙合作用帶動斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)。

殼體包括斜盤齒輪動力部11、柱塞軸部12、密封蓋13、第一蝸桿部14、第二蝸桿部15、以及安裝座16。斜盤齒輪動力部11內(nèi)部設(shè)有動力腔，動力腔用于安裝斜盤齒輪231和升降傳動機(jī)構(gòu)。柱塞軸部12是用于安裝軸柱桿232和柱塞桿243的部分，內(nèi)部設(shè)有用于安裝軸柱桿232的軸柱孔和用于安裝柱塞桿243的柱塞孔。密封蓋13用于對動力腔進(jìn)行密封。第一蝸桿部14是用于安裝第一蝸桿21的部分；第二蝸桿部15是用于安裝第二蝸桿22的部分。第一蝸桿部14的末端連接安裝座16。安裝座16用于將整個油泵固定在動力機(jī)構(gòu)上，使得第一蝸桿21能夠連接動力系統(tǒng)。壓縮彈簧241、匚形架242和聯(lián)動桿244組成升降傳動機(jī)構(gòu)。升降傳動機(jī)構(gòu)用于斜盤齒輪231驅(qū)動柱塞桿243升降。殼體上設(shè)有進(jìn)油口121和出油口122。進(jìn)油口121和出油口122設(shè)于柱塞軸部12。殼體的斜盤齒輪動力部11、柱塞軸部12、第一蝸桿部14、第二蝸桿部15、以及安裝座16的部分，也就是除了密封蓋13的部分是一體化機(jī)構(gòu)，鑄造后再經(jīng)打孔打磨等精細(xì)加工而成。

斜盤齒輪231位于動力腔，并固定在軸柱桿232的頂部。如圖6所示，軸柱桿232為圓柱體，底部設(shè)有軸向孔2321，側(cè)邊設(shè)有環(huán)形的鎖位槽2324、側(cè)向孔2322和連通缺2323。側(cè)向孔2322和連通缺2323相背設(shè)置。鎖位槽2324位于側(cè)向孔2322和連通缺2323的上方。軸向孔2321和側(cè)向孔2322相連通。軸柱桿232設(shè)置于豎直的軸柱孔內(nèi)，能夠與斜盤齒輪231同步圍繞軸柱桿232的軸心旋轉(zhuǎn)。斜盤齒輪231和軸柱桿232旋轉(zhuǎn)時高度固定。具體來說，殼體上設(shè)置有鎖位栓195。鎖位栓195的端部頂在鎖位槽2324內(nèi)，使得斜盤齒輪231和軸柱桿232高度固定。鎖位栓195通過殼體側(cè)向開口穿入軸柱孔內(nèi)。軸柱桿232除了鎖位槽2324、側(cè)向孔2322和連通缺2323等部分之外均與軸柱孔相密封。軸柱孔內(nèi)位于軸柱桿232的下方設(shè)有儲油倉191。儲油倉191與進(jìn)油口121相連通。軸柱孔底部，也就是，儲油倉191的底部由第一密封塊1911密封。也就是，為安裝和加工方便，軸柱孔是柱塞軸部12上下貫通打孔后再由第一密封塊1911在底部密封而成。當(dāng)軸柱桿232隨著斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)時，軸柱桿232上的側(cè)向孔2322和連通缺2323朝向不同方向，從而實現(xiàn)與柱塞孔不同的連通狀態(tài)。需要注意的是，由于軸向孔2321和側(cè)向孔2322相連通，儲油倉191與進(jìn)油口121相連通，軸向孔2321開口朝向儲油倉191，因此，側(cè)向孔2322和進(jìn)油口121總是保持連通狀態(tài)。儲油倉191用于油壓緩沖以及連通過渡。

柱塞桿243為圓柱體，設(shè)于豎直的柱塞孔內(nèi)。柱塞孔位于柱塞桿243的下方設(shè)有壓油倉192。柱塞孔底部，也就是，壓油倉192的底部由第二密封塊1921密封。也就是，為安裝和加工方便，柱塞孔是柱塞軸部12上下貫通打孔后再由第二密封塊1921在底部密封而成。

柱塞孔和軸柱孔之間設(shè)有上下兩個水平的孔道：第一孔道193和第二孔道194。第一孔道193位于第二孔道194的上方。第二孔道194連通壓油倉192。第二孔道194與側(cè)向孔2322位于相同高度上，使得當(dāng)軸柱桿232隨著斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)至側(cè)向孔2322朝向第二孔道194時，第二孔道194與側(cè)向孔2322連通。隨著斜盤齒輪231的旋轉(zhuǎn)，第一孔道193、第二孔道194和儲油倉191之間存在三種連通狀態(tài)，也就是軸柱桿232有三種連通狀態(tài)：

第一連通狀態(tài)：當(dāng)軸柱桿232隨著斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)至側(cè)向孔2322朝向第二孔道194時，第二孔道194與側(cè)向孔2322連通，此時，由于側(cè)向孔2322和儲油倉191、進(jìn)油口121連通，因此，第二孔道194與儲油倉191、進(jìn)油口121連通。

第二連通狀態(tài)：當(dāng)軸柱桿232隨著斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)至連通缺2323朝向第二孔道194和第一孔道193時，第二孔道194通過連通缺2323連通第一孔道193。此時，儲油倉191、進(jìn)油口121與第二孔道194之間不連通。

第三連通狀態(tài)是上述兩種連通狀態(tài)的中間狀態(tài)：當(dāng)軸柱桿232隨著斜盤齒輪231旋轉(zhuǎn)至中間狀態(tài)時，側(cè)向孔2322和連通缺2323均未朝向第二孔道194。此時，儲油倉191、進(jìn)油口121與第二孔道194不連通，第一孔道193和第二孔道194不連通，儲油倉191、進(jìn)油口121與第一孔道193不連通。

第一孔道193和第二孔道194與殼體柱塞軸部12的兩個小孔123、124相對應(yīng)。也就是，第一孔道193和第二孔道194分別是由小孔123、124處向內(nèi)水平打孔而成。小孔123、124內(nèi)均設(shè)有密封件進(jìn)行密封。

柱塞桿243上設(shè)有一道環(huán)形的開關(guān)槽2431。柱塞桿243除了開關(guān)槽2431部分之外均與柱塞孔相密封。出油口122連通柱塞孔，并且出油口122與柱塞孔連通部分與第一孔道193位于相同高度上。當(dāng)柱塞桿243升降至開關(guān)槽2431與第一孔道193相同高度時，出油口122通過開關(guān)槽2431連通第一孔道193。具體來說，柱塞桿243有三種工作狀態(tài)：

第一工作狀態(tài)：柱塞桿243下降至最低點時，開關(guān)槽2431與第一孔道193高度相同，此時，出油口122通過開關(guān)槽2431連通第一孔道193。

第二工作狀態(tài)：柱塞桿243升高至最高點時，開關(guān)槽2431位置高于第一孔道193，此時，出油口122與第一孔道193之間被柱塞桿243密封而不連通。

第三工作狀態(tài)是上述兩種工作狀態(tài)的過渡狀態(tài)，也就是，柱塞桿243由最高點向最低點移動的過渡狀態(tài)或者由最低點向最高點移動的過渡狀態(tài)。

壓縮彈簧241、匚形架242和聯(lián)動桿244所組成升降傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下：壓縮彈簧241、匚形架242和聯(lián)動桿244均設(shè)于斜盤齒輪動力部11的動力腔內(nèi)。匚形架242位于柱塞桿243的頂端，并與柱塞桿243相固定。匚形架242的上方通過壓縮彈簧241頂在殼體頂壁內(nèi)側(cè)。匚形架242設(shè)有匚形口。聯(lián)動桿244安裝在匚形架242上，并位于匚形口內(nèi)，且位于匚形口的上方。斜盤齒輪231的盤面橫向穿過匚形口，并且斜盤齒輪231的盤面上方頂在聯(lián)動桿244上。壓縮彈簧241是具有壓縮反彈力的彈簧，總是將匚形架242向下壓，直到聯(lián)動桿244頂在斜盤齒輪231的盤面上，無法向下移動。由此隨著斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)動，柱塞桿243通過匚形架242受壓縮彈簧241的彈壓作用以及斜盤齒輪231與聯(lián)動桿244之間的斜面作用共同實現(xiàn)升降。

本發(fā)明實施例中的斜盤齒輪231不同于一般的斜盤齒輪，如圖7所示，它由中心部2315和齒輪盤所組成。齒輪盤固定在中心部2315上。中心部2315與軸柱桿232相固定，并軸柱桿232組成斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)軸。齒輪盤的邊緣設(shè)有嚙合齒。齒輪盤分成低盤面2311、高盤面2312、低盤面2311向高盤面2312過渡的升盤面2313以及高盤面2312向低盤面2311過渡的降盤面2314。低盤面2311和高盤面2312的盤面為水平。其中，高盤面2312的盤面高度高于低盤面2311的盤面高度。升盤面2313和降盤面2314是低盤面2311與高盤面2312之間過渡的斜盤面。低盤面2311、升盤面2313、高盤面2312、降盤面2314均為齒輪盤上的扇形區(qū)域，其中，低盤面2311和高盤面2312的扇形區(qū)域一般要求大于90度。此外，一般來說，低盤面2311和高盤面2312相互對稱，升盤面2313和降盤面2314相互對稱。本實施例中，低盤面2311和高盤面2312的扇形區(qū)域均為140度，而升盤面2313和降盤面2314的扇形區(qū)域均為40度。聯(lián)動桿244頂在齒輪盤上，隨著齒輪盤的旋轉(zhuǎn)，聯(lián)動桿244在低盤面2311、升盤面2313、高盤面2312、降盤面2314之間循環(huán)切換。由此，當(dāng)聯(lián)動桿244頂在低盤面2311上時，柱塞桿243降至最低點并保持在最低點一段時間；當(dāng)聯(lián)動桿244頂在升盤面2313上時，柱塞桿243由最低點向最高點上升；當(dāng)聯(lián)動桿244頂在高盤面2312上時，柱塞桿243升至最高點并保持在最高點一段時間；當(dāng)聯(lián)動桿244頂在降盤面2314上時，柱塞桿243由最高點向最低點下降。也就是說，本實施例中的柱塞桿243不同于普通的斜盤柱塞連續(xù)的往返運動，而是間歇式的往返運動。

本實施例上述上述柱塞桿243的三種工作狀態(tài)、軸柱桿232的三種連通狀態(tài)、以及升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)之間相配合的工作原理如圖8所示。圖8是仰視的透視圖，中心部2315此時對應(yīng)軸柱桿232，斜盤齒輪231以r的方向順時針轉(zhuǎn)動，而聯(lián)動桿244相對于斜盤齒輪231則以逆時針方向轉(zhuǎn)動。具體的工作原理如下：

首先，第一時序下，當(dāng)軸柱桿232剛剛由第三連通狀態(tài)轉(zhuǎn)動至第一連通狀態(tài)時，軸柱桿232上的側(cè)向孔2322剛好正對著第二孔道194，使得壓油倉192和第二孔道194經(jīng)側(cè)向孔2322連通儲油倉191。此時，聯(lián)動桿244剛好經(jīng)升盤面2313上升至高盤面2312的上方，也就是圖8中的s1位置。柱塞桿243被斜盤齒輪231通過聯(lián)動桿244向上推動至最高點，使得壓油倉192和第二孔道194內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，潤滑油從進(jìn)油口121經(jīng)儲油倉191、軸向孔2321、側(cè)向孔2322、第二孔道194被吸入壓油倉192。此時，第一孔道193和出油口122之間被柱塞桿243密封而不連通，第一孔道193和第二孔道194之間被相互密封，因此不可能從出油口122吸油。

然后，第二時序下，隨著斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)動，軸柱桿232由第一連通狀態(tài)轉(zhuǎn)至第三連通狀態(tài)，第一孔道193、第二孔道194、儲油倉191互不連通。此時，由于聯(lián)動桿244依舊頂在高盤面2312的上方，柱塞桿243保持在最高點，出油口122與第一孔道193之間也不連通。此時，聯(lián)動桿244的位置相對于斜盤齒輪231的盤面，處于圖8中的s2位置。

再然后，第三時序下，隨著斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸柱桿232剛剛由第三連通狀態(tài)轉(zhuǎn)至第二連通狀態(tài)時，軸柱桿232上的連通缺2323剛好正對著第一孔道193和第二孔道194，使得第一孔道193和第二孔道194之間被連通。此時，聯(lián)動桿244剛好經(jīng)降盤面2314下升至低盤面2311的上方，也就是圖8中s3位置，此時也是圖5中連通狀態(tài)。此時，柱塞桿243被壓縮彈簧241的下壓力推動至最低點。于此同時，由于柱塞桿243移動至最低點，柱塞桿243上的開關(guān)槽2431連通出油口122和第一孔道193。下壓的柱塞桿243將壓油倉192和第二孔道194內(nèi)的潤滑油推向第一孔道193，然后經(jīng)開關(guān)槽2431由出油口122出油，完成一次泵油動作。

再然后，第四時序下，隨著斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)動，軸柱桿232由第二連通狀態(tài)轉(zhuǎn)至第三連通狀態(tài)，第一孔道193、第二孔道194、儲油倉191互不連通。此時，聯(lián)動桿244依舊頂在低盤面2311的上方，柱塞桿243保持在最低點，柱塞桿243上的開關(guān)槽2431連通出油口122和第一孔道193。此時，聯(lián)動桿244的位置相對于斜盤齒輪231的盤面，處于圖8中s4位置。

最后，隨著斜盤齒輪231的轉(zhuǎn)動，軸柱桿232從第三連通狀態(tài)轉(zhuǎn)至第一連通狀態(tài)，從而回到第一時序之下。

由上述工作原理可知，本實施例油泵是間歇性地泵油，斜盤齒輪231每轉(zhuǎn)動一圈，油泵執(zhí)行一次泵油和吸油動作。泵油的時間間隙很短，符合機(jī)械設(shè)備中潤滑油所需。此外，由上述過程可以看出，斜盤齒輪231和軸柱桿232所組成的轉(zhuǎn)動體中，連通缺2323位于低盤面2311和降盤面2314銜接處的下方；側(cè)向孔2322位于高盤面2312和升盤面2313銜接處的下方。