雙定子泵

雙定子泵，一種基於全新的雙定子理論的新型液壓動力元件，也可以設計相應的馬達（以下稱雙定子泵/馬達）。不同於傳統液壓泵或馬達中一個轉子只帶一個定子的結構，雙定子泵/馬達的特殊結構在於，一個轉子帶兩個定子，在一個殼體內形成兩個泵/馬達。同理，如果一個轉子帶多個定子，將在一個殼體內形成多個泵/馬達。

基本介紹

• 中文名：雙定子泵
• 外文名：Double-stator pump
• 發明人：聞德生
• 套用領域：行走機械、農業機械等

背景概述

引言

現在廣泛套用在各種機械行業中的泵（馬達）是單泵單馬達， 這種泵和馬達組成的系統在實際套用中起到不可替代的作用，但存 在一定的不足，如由定量泵和定量馬達組成的液壓傳動系統往往即存 在壓力損失，又存在流量損失，浪費大量能源；定量馬達在輸入流 量、壓力相同的條件下不能實現變速、變轉矩輸出等缺陷。而由雙 定子泵和雙定子馬達組成的多泵多速馬達系統則可以解決上述問題。

創始人

聞德生，1991年被國務院批准授予“首批享受政府特殊津貼專家”；1994年被國家勞動人事部批准授予“國家級有突出貢獻專家”。並獲“國家級有突出貢獻中青年管理專家”稱號。任教二十年來，重視科學研究工作，學術思想活躍，富於創新精神。致力於液壓用軸向柱塞泵技術的研究，1985年終於打破了軸向柱塞泵單端進油的傳統概念，在國際上首次發明了聯合配油開路式、端面配油半開路式、端面配油全開路式等多種開路式柱塞泵，建立了開路式軸向柱塞泵的最佳冷卻理論、最佳噪聲控制理論、串連波動性理論等一系列獨創性理論。這一系列成果有效地解決了自冷卻、自潤滑等關鍵技術問題，使液壓泵的壽命提高了十幾倍。

圖1

圖2

雙定子泵的原理

圖3為凸輪轉子型雙定子泵的結構簡圖，其為雙定子泵的一種，它的原理是在一個殼體內設定一個轉子2對應一個內定子3以及一個外定子1，從而實現一體多泵的目的，即：內泵由內定子3、凸輪轉子2、內泵葉片4和兩側端板組成；外泵由外定子1、凸輪轉子2、外泵葉片5和兩側端板組成。

圖3

圖3中內、外泵都有兩個吸油口和兩個壓油口，故該泵為雙作用泵。這些油口既可單獨輸出又可組合輸出，這樣就在一個殼體內形成了兩個內泵和兩個外泵。由於存在相似結構，故內、外泵的排量成一定比例，通過改變連線方式就可達到適應不同工況要求的目的。雙定子泵種類繁多，除凸輪轉子型雙定子泵外，還包括滾柱型雙定子泵、滑塊型雙定子泵等類型，根據作用數的不同可分為單作用、雙作用和多作用。

顯著優點

多輸出

在沒有變數機構和其他輔助條件下， 一個這樣的定量泵（馬達）通過油口的不同組合， 可實現輸出多種流量（轉速），且不同的流量（轉速）之間存在一定的比例關係。

多作用

多泵（馬達）作為液壓泵使用， 可以實 現不用減壓閥驅動兩個以上不同壓力 的執行機構分別工作； 可以實現供給 一個系統多個不同的流量。

馬達差動

作為馬達使用時， 實現了馬達差動連線的功能， 這擴大了馬達的適用範圍，增強了馬達的適應性。

主要特點

壽命長

外定子和內定子之間為等寬距離，滾柱連桿在轉動中無需回程彈簧，大大提高了泵（馬達）的壽命和安全性。

低磨損

滾柱與外定子內曲面以及內定子內曲面之間為滾動摩擦，在油液的潤滑條件下，滾柱磨損可大大減少。

高效率

與滾柱相配合的連桿凹槽的直徑略大於滾柱的直徑，在高壓的作用下，可補償由於滾柱磨損而造成的徑向間隙。從而保證了泵的工作效率。

差動連線

差動連線，一般是把液壓缸的進油和回油連線在一起，把油缸的有桿腔油液壓回流到無桿腔，以增加液壓缸往外伸出的速度，這種連線方式一般用在無負載或小負載的快進行程中，它是以犧牲輸出力為代價而提高運動速度的。差動連線是在不增加液壓泵流量的前提下實現快速運動的有效方法。

圖4

在雙定子馬達出現之前，由於馬達結構所限，無法實現馬達的差動。

如圖5所示，當給外馬達的進油口和內馬達的出油口同時供油時，由於外馬達有效工作面積及力臂均大於內馬達，所以轉子會 繞轉子中心沿順時針方向旋轉。此時，內馬達由外馬達驅動旋轉，實現了泵的工作原理，它將外馬達排出的部分低壓 油吸入，再將高壓油輸出到外馬達的進油口，實現液壓馬達的差動。

圖5