1.一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述流量计包括中心轴相重合的左壳体(2)、连接壳体(8)和右壳体(16),所述左壳体(2)和所述右壳体(16)通过所述连接壳体(8)密封连通,所述左壳体(2)上设有进液口,所述右壳体(16)上设有出液口;定义所述左壳体(2)所在的一端为左端,所述右壳体(16)所在的一端为右端,轴向是所述的中心轴方向或平行于所述的中心轴的方向,轴对称是指以所述的中心轴对称,径向是指所述连接壳体(8)横截面的直径所在的方向,周向是围绕所述中心轴的方向;
所述左壳体(2)内设有左计量单元,所述右壳体(16)内设有右计量单元,且所述左壳体(2)通过所述左计量单元进液和排液,所述右壳体(16)通过所述右计量单元进液和排液;
所述左计量单元包括同轴设置在所述左壳体(2)内的左缸体(4),所述右计量单元包括同轴设置在所述右壳体(16)内的右缸体(14);所述左缸体(4)内同轴设有左活塞(5),所述右缸体(14)内同轴设右活塞(17),且所述左活塞(5)和所述右活塞(17)之间通过允许所述左活塞(5)和所述右活塞(17)保持同步转动又可相对独立地轴向移动的叠滚型传动装置相连,且所述叠滚型传动装置设置在所述连接壳体(8)的内腔内;
所述左活塞(5)的左右两端分别连接有同心环(3),所述左活塞(5)的中间设有第一台肩,且所述第一台肩和所述同心环(3)将所述左缸体(4)的内腔分隔出密闭的第一左腔室(C)和密闭的第一右腔室(E);所述第一台肩上沿周向等间隔设有四条第一左轴向槽(a)和四条第一右轴向槽(b),且所述第一左轴向槽(a)和所述第一右轴向槽(b)在所述左活塞(5)的横截面的圆周上等间距交替设置,其中:所述第一左轴向槽(a)与所述第一左腔室(C)连通,所述第一右轴向槽(b)与所述第一右腔室(E)连通;
所述右活塞(17)的左右两端分别连接有另一对所述同心环,所述右活塞(17)的中间设有第二台肩,且所述第二台肩和所述右活塞(17)上的所述同心环将所述右缸体(14)的内腔分隔出密闭的第二左腔室(H)和密闭的第二右腔室(J);所述第二台肩上沿周向等间隔设有四条第二左轴向槽(d)和四第二右轴向槽(c),且所述第二左轴向槽(d)和所述第二右轴向槽(c)在所述右活塞(17)的横截面的圆周上等间距交替设置,其中:所述第二左轴向槽(d)与第二左腔室(H)连通,所述第二右轴向槽(c)与所述第二右腔室(J)连通;
所述左活塞(5)连接有用于检测所述左活塞(5)轴向速度的左速度传感器组件(1),所述右活塞(17)连接有用于检测所述右活塞(17)轴向速度的右速度传感器组件(18);所述左速度传感器组件(1)和所述右速度传感器组件(18)分别与中央处理器连接,所述中央处理器接收所述左速度传感器组件(1)发出的左速度信号和所述右速度传感器组件(18)发出的右速度信号,并根据所述左速度信号和所述右速度信号计算流量;
所述叠滚型传动装置设置在所述连接壳体(8)内,且所述叠滚型传动装置包括连接组件、锥滚轮组件和导轨组件,所述连接组件的两端分别与所述左活塞(5)和所述右活塞(17)相连;所述连接组件的两端分别设有所述导轨组件,所述锥滚轮组件设置在所述连接组件的中间,且所述锥滚轮组件的外导轨9、内导轨10与所述导轨组件的滚动面相配合;
所述连接组件包括连接所述左活塞(5)的外轴(7)和连接所述右活塞(17)的内轴(13),所述外轴(7)和所述内轴(13)可轴向滑动地设置在十字轴(23)上,所述十字轴(23)在所述中心轴方向上的投影呈十字形;
所述外轴(7)包括外轴体,所述外轴体的右侧设有两条形成叉口的轴对称的第一轴臂,所述第一轴臂的左端设有沿所述径向延伸的第一滑扣(702),所述第一轴臂的右端设有沿所述径向延伸的第二滑扣(704),所述外轴体的左端设有连接所述左活塞的第一锁扣(701);
所述内轴(13)包括内轴体,所述内轴体的左侧设有两条形成叉口的轴对称的第二轴臂,所述第二轴臂的右端设有沿所述径向延伸的第三滑扣(1302),所述第二轴臂的右端设有沿所述径向延伸的第四滑扣(1303),所述内轴体的右端设有连接所述右活塞的第二锁扣(1304);
所述外轴(7)和所述内轴(13)交叉的叉设在所述十字轴(23)上,且所述第一轴臂和所述第二轴臂既可在所述十字轴(23)上沿所述中心轴方向移动又可沿所述周向转动;
所述锥滚轮组件包括套设在所述第一轴臂和所述第二轴臂上的叠滚轮壳体(12),所述连接壳体(8)上设有凹陷的第一环形槽(803),所述叠滚轮壳体(12)的中间设有凹陷的第二环形槽(1203),所述第一环形槽(803)和所述第二环形槽(1203)扣合形成高压腔(F);所述叠滚轮壳体(12)的左端上沿周向等间隔设有四个向右倾斜的左锥形孔(1202),所述叠滚轮壳体(12)的右端上沿周向等间隔设有四个向左倾斜的右锥形孔(1205),所述左锥形孔(1202)和所述右锥形孔(1205)交替设置;所述左锥形孔(1202)的中轴线与所述中心轴的夹角和所述右锥形孔(1205)的中轴线与所述中心轴的夹角相等,所述左锥形孔(1202)和所述右锥形孔(1205)内均可转动地设有锥滚轮(1101);
所述导轨组件包括外导轨(9)和内导轨(10),所述外导轨(9)和所述内导轨(10)的滚动面均呈轴向的环状曲面,所述曲面带有轴向的起伏,所述外导轨(9)和所述内导轨(10)在所述中心轴方向的投影呈圆环状,且所述的曲面等间隔交替设有4个最高点(T1)和4个最低点(T2),所述的最高点(T1)和最低点(T2)分别位于所述的圆环的四条直径上,所述的曲面分别依照所述的四条直径对称;
所述外导轨(9)固定设置在所述外轴(7)的两端,所述内导轨(10)固定设置在所述内轴(13)的两端,所述外导轨(9)的内径略大于所述内导轨(10)的外径,所述外导轨(9)、所述内导轨(10)的内环侧高于外环侧,所述锥滚轮的锥面与所述外导轨(9)的滚动面、所述内导轨(10)的滚动面相适配;所述锥滚轮(1101)在对应的所述滚动面上滚动,并推动左活塞(5)和右活塞(17)沿轴向移动;
所述左壳体(2)内设有左第三轴向孔(201),所述左壳体(2)的壳壁上分别设有左第四轴向孔(203)、左第五轴向孔(209)、左第六轴向孔(210)、左第七轴向孔(211)、连接左第三轴向孔(201)和左第六轴向孔(210)的左第一径向孔207、连接左第三轴向孔(201)和左第五轴向孔(209)的左第二径向孔(208);所述左第三轴向孔(201)的内表面上分别设有左第一环形槽(202)和左第二环形槽(204);左第一环形槽(202)和所述左缸体(4)的外周面围合形成左进液腔(B),左第二环形槽(204)和所述左缸体(4)的外周面围合形成左出液腔(D);
所述右壳体(16)内设有右第三轴向孔(1606),所述右壳体(16)的壳壁上设有右第四轴向孔(1601)、右第五轴向孔(1603)、右第六轴向孔(1611)、右第七轴向孔(1610)、连接右第三轴向孔(1606)和右第五轴向孔(1603)的右第一径向孔(1605)、连接右第四轴向孔(1601)和右第三轴向孔(1606)的右第二径向孔(1602)、连接右第三轴向孔(1606)和右第七轴向孔(1610)的右第三径向孔(1612);所述右第三轴向孔(1606)的内表面上分别设有右第一环形槽1604和右第二环形槽(1607);右第一环形槽1604和所述右缸体(14)的外周面围合形成右进液腔(G),右第二环形槽(1607)和所述右缸体(14)的外周面围合形成右出液腔(I);
所述连接壳体(8)内设有中间轴向通孔(802),所述连接壳体(8)的壳壁上设有连通左第四轴向孔(203)和右第四轴向孔(1601)的第一轴向连接孔(801)、连通左第五轴向孔(209)和右第五轴向孔(1603)的第二轴向连接孔(805)、连接左第七轴向孔(211)的第三轴向连接孔(806)、连接右第七轴向孔(1610)的第四轴向连接孔809、连接中间轴向通孔(802)和第三轴向连接孔(806)的第一径向连接孔(804)、连接中间轴向通孔(802)和第四轴向连接孔808的第二径向连接孔(807);中间轴向通孔(802)的表面设有中间第一环形槽(803);
所述左缸体(4)上开设有用于与所述第一左轴向槽(a)或所述第一右轴向槽(b)相连通的四个左进液窗口(403),所述左缸体(4)上还开设有用于与所述第一左轴向槽(a)或所述第一右轴向槽(b)相连通的四个左出液窗口(404),所述左进液窗口(403)和所述左出液窗口(404)在所述左缸体(4)的圆周上等间距交替分布;
所述右缸体(14)上开设有用于与所述第二左轴向槽(d)或所述第二右轴向槽(c)相连通的四个右进液窗口(1402),所述右缸体(4)上还开设有用于与所述第二左轴向槽(d)或所述第二右轴向槽(c)相连通的四个右出液窗口(1403),所述右进液窗口(1402)和右出液窗口(1403)在所述右缸体(14)的圆周上等间距交替分布;
进液口(A)、左进液腔(B)、左进液窗口(403)依次连接,构成左计量单元的进液通道;左出液窗口(404)、左出液腔(D)、左第二径向孔(208)、左第五轴向孔(209)、第二轴向连接孔(805)、右第五轴向孔(1603)、右第一径向孔(1605)、右出液腔(I)、出液口(K)依次连接,构成左计量单元的出液通道;
进液口(A)、左第四轴向孔(203)、第一轴向连接孔(801)、右第四轴向孔(1601)、右第二径向孔(1602)、右进液腔(G)、右进液窗口(1402)依次连接,构成右计量单元的进液通道;右出液窗口(1403)、右出液腔(I)、出液口(K)构成右计量单元的出液通道;
所述叠滚轮壳体(12)外侧的高压腔(F)内在工作时充满高压油;进液口(A)、左进液腔(B)、左第一径向孔207、左第六轴向孔(210)、左第七轴向孔(211)、第三轴向连接孔(806)和第一径向连接孔(804)依次连接,构成第一高压通道;
出液口(K)、右出液腔(I)、右第六轴向孔(1611)、右第七轴向孔(1610)、右第二轴向孔(1609)、第四轴向连接孔808和第二径向连接孔(807)依次连接,构成第二高压通道;
位于所述外轴(7)两端的外导轨(9)的曲面起伏的波形,相互同相,且关于所述叠滚轮壳体(12)的中心横截面对称;位于所述内轴两端的内导轨(10)的曲面起伏的波形,相互同相,且关于所述叠滚轮壳体(12)的中心横截面对称;位于同一端的所述外导轨(9)和所述内导轨(10)沿周向错开22.5°设置,即:位于左端的所述外导轨(9)和所述内导轨(10)上的曲面波形的相位相22.5°,位于右端的所述外导轨(9)和所述内导轨(10)上的曲面波形的相位相22.5°;
第一左轴向槽(a)、第一右轴向槽(b)、第二左轴向槽(d)、第二右轴向槽(c)与左进液窗口(403)、左出液窗口(404)、右进液窗口(1402)、右出液窗口(1403)的位置有如下对应关系:
第一状态下:
右缸体(14)内,液体驱动右活塞(17)向右移动,右活塞(17)在内导轨(10)与叠滚型传动装置运动迫使下沿周向转动;第二左轴向槽(d)对准右进液窗口(1402),第二右轴向槽(c)对准右出液窗口(1403);第二左腔室(H)依次经右计量单元的进液通道和第二左轴向槽(d)进液,第二右腔室(J)依次经第二右轴向槽(c)和右计量单元的排液通道排液;
左缸体(4)内,左活塞(5)在右活塞(17)的带动下沿周向转动,并在外导轨(9)与叠滚型传动装置运动迫使下沿轴向向右移动;第一左轴向槽(a)与左进液窗口(403)或左出液窗口(404)均不连通,第一右轴向槽(b)与左进液窗口(403)或左出液窗口(404)均不连通,第一左腔室(C)既不进液也不排液,第一右腔室E既不进液也不排液;
第二状态下:
左缸体(4)内,液体驱动左活塞(5)向右移动,左活塞(5)在外导轨(9)与叠滚型传动装置运动迫使下沿周向转动;第一左轴向槽(a)对准左进液窗口(403),第一右轴向槽(b)对准左出液窗口(404);第一左腔室(C)依次经左计量单元的进液通道和第一左轴向槽(a)进液,第一右腔室E依次经第一右轴向槽(b)和左计量单元的排液通道排液;
右缸体(14)内,右活塞(17)在左活塞(5)的带动下沿周向转动,并在内导轨(10)与叠滚型传动装置运动迫使下沿轴向向左移动;第二左轴向槽(d)与右进液窗口(1402)或右出液窗口(1403)均不连通,第二右轴向槽(c)与右进液窗口(1402)或右出液窗口(1403)均不连通;第二左腔室(H)既不进液也不排液,第二右腔室(J)既不进液也不排液;
第三状态下:
右缸体(14)内,液体驱动右活塞(17)向左移动,右活塞在内导轨(10)与叠滚型传动装置运动迫使下沿周向转动;第二右轴向槽(c)对准右进液窗口(1402),第二左轴向槽(d)对准右出液窗口(1403);第二右腔室(J)依次经右计量单元的进液通道和第二右轴向槽(c)进液;第二左腔室(H)依次经第二左轴向槽(d)和右计量单元的排液通道排液;
左缸体(4)内,左活塞(5)在右活塞(17)的带动下周向转动,并在外导轨(9)与叠滚型传动装置运动迫使下沿轴向向左移动;第一左轴向槽(a)与左进液窗口(403)或左出液窗口(404)均不连通,第一右轴向槽(b)与左进液窗口(403)或左出液窗口(404)均不连通,第一左腔室(C)既不进液也不排液,第一右腔室E既不进液也不排液;
第四状态下:
左缸体(4)内,液体驱动左活塞(5)向左移动,左活塞(5)在外导轨(9)与叠滚型传动装置运动迫使下沿周向转动;第一左轴向槽(a)对准左出液窗口(404),第一右轴向槽(b)对准左进液窗口(403);第一右腔室E依次经左计量单元的进液通道和第一右轴向槽(b)进液,第一左腔室(C)依次经第一左轴向槽(a)和左计量单元的排液通道排液;
右缸体(14)内,右活塞右缸体(14)内,右活塞(17)在左活塞(5)的带动下沿周向转动,并在内导轨(10)与叠滚型传动装置运动迫使下沿轴向向右移动;第二左轴向槽(d)与右进液窗口(1402)或右出液窗口(1403)均不连通,第二右轴向槽(c)与右进液窗口(1402)或右出液窗口(1403)均不连通;第二左腔室(H)既不进液也不排液,第二右腔室(J)既不进液也不排液。
2.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述同心环(3)的中心轴上设有可供所述左活塞(5)或右活塞(17)插入并移动的同心环内孔,所述同心环(3)的圆周面上设有定位槽(302),所述左缸体(4)的内壁面上间隔设有四个左径向定位通孔402,所述右缸体(14)的内壁面上间隔设有四个右径向定位通孔1404,所述左径向定位通孔402、所述右径向定位通孔1404分别和对应的所述同心环(3)上的定位槽(302)通过定位销(6)固定连接,从而实现所述同心环(3)在所述左缸体(4)或所述右缸体(14)上的轴向定位。
3.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述左进液窗口(403)和所述左出液窗口(404)均为矩形斜孔,且相邻所述左进液窗口(403)和所述左出液窗口(404)沿周向间隔45°,且沿轴向分别左右岔开呈90°夹角;
所述右进液窗口(1402)和所述右出液窗口(1403)均为矩形斜孔,且相邻所述右进液窗口(1402)和所述右出液窗口(1403)沿周向间隔45°,且沿轴向分别左右岔开呈90°夹角。
4.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述左缸体(4)与所述左壳体(2)的左第三轴向孔(201)过盈配合,所述左活塞(5)与所述左缸体(4)的左缸体内孔(401)间隙配合;所述右缸体(14)与所述右壳体(16)的右壳体内孔(1605)过盈配合,所述右活塞(17)与所述右缸体的右缸体内孔(1401)间隙配合;
所述第一台肩上设有用于分别连通两个轴对称的所述第一左轴向槽(a)的两个第一左径向连通孔(501),所述第一台肩上还设有用于分别连通两个轴对称的所述第一右轴向槽(b)的两个第一右径向连通孔(502);所述第二台肩上设有用于分别连通两个轴对称的所述第二左轴向槽(d)的两个第二左径向连通孔(1701),所述第二台肩上还设有用于分别连通两个轴对称的所述第二右轴向槽(c)的两个第二右径向连通孔(1702)。
5.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述左第七轴向孔(211)内设有第一单向阀(15),且工作端(P1)口朝向左第六轴向孔(210);所述右第六轴向孔(1611)设有第二单向阀(15),且工作端(P1)口朝向右第七轴向孔(1610)。
6.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述十字轴(23)包括垂直相交形成所述十字形的四个板体,所述板体的两侧均凹陷形成长槽(2301),八个所述长槽(2301)内均设有滚珠条;
所述第一轴臂的内侧设有沿所述中心轴方向延伸的第一V型滑道(703),所述第二轴臂的内侧设有沿所述中心轴方向延伸的第二V型滑道(1301),所述滚珠条上设有滚珠,所述滚珠可转动地贴设在对应的所述第一V型滑道(703)或所述第二V型滑道(1301)上。
7.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述左活塞(5)的左端设有左平槽(503),所述第一锁扣(701)扣合在所述左平槽(503)上;所述右活塞(17)的左端设有右平槽(1703),所述第二锁扣(1304)扣合在所述右平槽(1703)上。
8.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述锥滚轮(1101)具有锥面(1101a),所述锥滚轮(1101)内具有锥滚轮空腔(1101b),锥滚轮轴(1102)的一端固定插入所述锥滚轮空腔(1101b),另一端可转动地穿过所述叠滚轮壳体(12)上的左锥形孔(1202)或右锥形孔(1205)并连接有防止滑脱的滚轮套(1103),且所述滚轮套(1103)扣设在所述左锥形孔(1202)或所述右锥形孔(1205)的台阶面(1204)上。
9.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述外导轨(9)的内环壁面设有第一滑扣槽(904),两个所述外导轨(9)的所述第一滑扣槽(904)分别与所述外轴(7)上的第一滑扣(702)、第二滑扣(704)相嵌合;
所述内导轨(10)的内壁环面设有第二滑扣槽(1002),两个所述内导轨(13)上的第二滑扣槽(1002)分别与所述内轴(13)上的第三滑扣(1302)、第四滑扣(1303)相嵌合。
10.如权利要求1所述的一种叠滚型双联二维活塞式动态流量计,其特征在于:所述左壳体(2)的左端面上设有左第一轴向孔(205)和左第二轴向孔(206);所述右壳体(16)的右端面上设有右第一轴向孔(1608)、右第二轴向孔(1609);
所述左速度传感器组件(1)包括左旋钮(19)、左线圈骨架(20)、左隔离套(21)、左永磁体(22);其中:所述左旋钮(19)通过螺纹与左壳体(2)固定相连,所述左线圈骨架(20)通过左旋钮(19)压紧在所述左第一轴向孔(205)中,所述左永磁体(22)可轴向移动地套装在左隔离套(21)内,所述左永磁体(22)的右端穿过所述左第二轴向孔(206)并与所述左活塞(5)的左端面通过螺栓固连,使左永磁体(22)与左活塞(5)保持同步运动;
所述右速度传感器组件(18)的结构与所述左速度传感器组件(1)的结构相同,所述右速度传感器组件(18)包括右旋钮、右线圈骨架、右隔离套、右永磁体;其中:所述右旋钮通过螺纹与右壳体固定相连,所述右线圈骨架通过右旋钮压紧在所述右第一轴向孔(1608)中,所述右永磁体可轴向移动地套装在右隔离套内,所述右永磁体的右端穿过所述右第二轴向孔(1609)并与所述右活塞(17)的右端面通过螺栓固连,使右永磁体与右活塞(17)保持同步运动。