CN1010337B

CN1010337B - 内切大圆弧卸荷叶片泵或马达

Info

Publication number: CN1010337B
Application number: CN 85103606
Authority: CN
Inventors: 杨德贵; 钟定莲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1990-11-07
Also published as: CN85103606A

Abstract

一种内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，其特点是；叶片顶部有最大半径等于定子长短半径的圆弧，圆弧与定子圆弧区接触时始终内切或重合，侧板上有高低压区分开的配流槽，低压配流槽与低压口或附属泵出口相通，叶片根部与高压接通时顶部与定子圆弧接触，叶片与定子接触的高负荷区由低压过渡曲线区移到定子圆弧区，与同等压力无圆弧和卸荷的叶片泵比，接触应力相差50倍以上。

Description

本发明是涉及一种容积式的泵或马达，属液压传动技术领域。

过去国内外液压传动技术领域的无数探索者为了解决叶片泵的主要矛盾，降低定子与叶片的接触应力，达到既高压又耐磨的目标花了大量的精力和代价;在理论上，对定子曲线作了一系列的深入研究，探索了一次、二次甚至高次的各种数学曲线，但对降低接触应力收效都甚微;叶片顶部加工成圆弧，增大曲率半径可降低接触应力，但因定子过渡曲线的曲率中心和半径变化无穷，叶片与定子接触只能两曲相交而不能相切，使叶片顶部圆弧发挥不了丝毫的作用;后来人们把主攻方向集中在叶片结构上，虽起了点作用，但非常有限，因有些太小的部件工艺上是办不到的，弹簧的寿命有限，双叶片的强度也有限，压力不能继续提高;而何存兴著液压元件书中介绍的一种最新定比减压阀结构，由于叶片进入高低压过渡区时顶部有梯度压力作用，根部必须有一个大于它的压力才能使叶片不脱离定子而保证密封，一般最小压力约为泵出口压力的四分之一，该压力由泵出口压力经减压后主要供叶片在低压区时根部吸油，其排量占总排量20%左右，因压力损失四分之三，仅此一项液压能损失就达10%以上，因而导致该结构产品发热必然异常无使用价值。

本发明的目的就是实现简单叶片结构用卸荷和叶片顶部的大圆弧从根本上降低叶片与定子的接触应力，彻底克服上述各结构泵的致命缺点。

根据本发明，提供了一种内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，由带进出口的泵体、泵盖、定子、转子、侧板、传动轴组成，所述轴带动转子旋转，叶片在转子槽中滑动完成吸排油，定子内表面与侧板、转子叶片构成吸排油室，叶片在转子中旋转时产生容积变化，叶片根部由侧板上开的配流槽分区供油，吸油区的叶片根部和低压配流槽相通，高压区的叶片根部与高压配流槽相通;低压配流槽与泵的进口相通，所述的叶片处于由低压到高压的压力过渡区及高压区时，其根部的配流槽与出油口相通，所述的压力过渡区在定子的圆弧区，叶片顶部为圆弧，在叶片运转过程中，与定子圆弧区的大小圆始终内切或重合，曲率半径最大值等于定子大小圆弧半径，由此接触应力就降低到最小值，所以称内切大圆弧卸荷叶片泵或马达。

本发明采用了转移传统高负荷区的方法，由吸油区转移到了可采取根治措施的定子大小圆弧区，从而达到了彻底解决问题的理想效果！

本发明由于采用了上述结构，不但加工简单成本低而且使叶片泵或马达压力可以成倍的大幅度地提高，寿命也成倍地增长，过去长期存在的主要矛盾都迎刃而解了。

下面结合附图对本发明进行详细的说明：

附图1是内切大圆弧卸荷叶片泵或马达的轴向剖视图

附图2为本发明定子处垂直于轴的横向剖视图

内切大圆弧卸荷叶片泵或马达如附图1附图2：其结构由泵体1泵盖2侧板3浮动侧板4转子 5定子6叶片7传动轴8向心球轴承9、10“0”型密封圈11、12、13密封档圈14销15档圈16、17油封18螺钉19构成，在高性能结构中为降低噪音和弥补工艺上的误差，在上述所有部件基础上，还加上专供叶片根部吸入的微小排量附属泵，即增加附侧板20附定子21附转子22附件23。

定子与一般叶片泵定子类似，任何定子曲线都可以;转子端面与平面接触时相邻叶片槽（包括根部）之间能保证密封即互不相通侧板与转子接触的端面上有高低压分区配流槽，低压配流槽a和c的起止位置为叶片伸出运动起止时转子叶片槽根部位置，高压配流槽b和d起止位置保证与转子叶片槽相通时叶片顶部接触在定子圆弧上，高压配流槽b和d的起止点与低压配流槽a和c的终始点间的距离大于或等于转子叶片槽根部消气孔直径，高低压配流槽径向位置在转子叶片槽根部旋转的圆周上。

本发明的叶片泵或马达叶片顶部的圆弧是这样设置的：叶片顶部为一种或两种圆弧，转子叶片槽为径向设置时，叶片顶部为一种圆弧，特点是：圆弧的曲率半径等于或小于定子短半径圆弧的曲率半径，最好等于定子短半径圆弧的曲率半径;这样，当叶片运转时叶片顶部圆弧与定子长短半径圆弧接触时两个圆弧内切或重合，叶片顶部倒角在转子槽中旋转方向一边。转子叶片槽为倾角设置时，在每个叶片顶部有长度相当的两种圆弧，一种为叶片顶部与定子短半径圆弧接触时两圆弧内切或重合，而另一种则为叶片顶部在与定子长半径圆弧接触时，它们内切或重合。

叶片根部通高压时，顶部已进入定子圆弧区，虽受力大，但因内切弧的曲率半径大，而接触应力很小，并能可靠地保证高低压两区严格隔开和密封，也就保证了容积效率。

在高性能泵结构中加入附属泵时，则零件精度和运动精度可适当降低，能弥补制造中的误差，由于附属泵出口通主泵吸油区叶片根部则可完全保证叶片紧贴定子，彻底解决主泵叶片脱空现象。

附属泵为叶片泵时，如图1，它们由附侧板20附定子21附转子22小叶片附件23组成低压泵，专供主泵根部吸入，这时侧板3在附属泵一侧于叶片根部有整圆环槽，并与附属泵出口相通，环槽中有孔通侧板3另一端面上的低压配流槽a和c。

附属泵为摆线转子泵时，附定子21为外转子支承，附转子22为内转子，附件23为外转子。

不论主泵压力多高，附属泵压力均在5公斤/厘米以下。

本发明将叶片顶部起作用的曲率半径由一般的0.1～0.2毫米增大到定子长短半径值，半径扩大百倍以上，接触应力降到老结构的五十分之一以下，若将叶片根部都无卸荷的64公斤/厘米²老结构泵改用本发明结构即使压力提高8倍，叶片厚度增加3倍接触应力仍不到老结构的十分之一，材料的许用接触应力足够叶片泵或马达向高速高压长寿命方向发展，因此本发明具有无限广阔的前景！拿带附属泵的结构与双级叶片泵比更显出本发明的优点！

本发明的叶片圆弧的加工是这样的：将叶片装入类似转子的工装中就可磨出一种或两种规定曲率半径的圆弧。叶片槽为径向时叶片装入转子磨削时转子转动就可磨出所需半径的圆弧;叶片槽为倾角时，第一次磨出等于定子短半径的圆弧，再将叶片伸出，第二次磨出半径等于定子长径的圆弧，两种圆弧长度相当，其他依此类推。

本发明降低接触应力的技术可应用于定子有两种半径不等的圆弧的单作用定量泵或马达和其他任何叶片结构的双作用泵或马达，如双叶片、子母叶片、阶梯叶片、柱销叶片、弹簧叶片等结构。

Claims

1、一种内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，由带进出口的泵体、泵盖、定子、转子、侧板、传动轴组成，所述轴带动转子旋转，叶片在转子槽中滑动完成吸排油，定子内表面与侧板、转子、叶片构成吸排油室叶片在转子中旋转时产生容积变化，叶片根部由侧板上开的配流槽分区供油，吸油区的叶片根部和低压配流槽相通，高压区的叶片根部与高压配流槽相通，本发明的特征在于所述的低压配流槽与泵的进口相通，所述的叶片处于由低压到高压的压力过渡区及高压区时，其底部的配流槽与出油口相通，所述的压力过渡区在定子的圆弧区，叶片顶部为圆弧，在叶片运转过程中，与定子圆弧区的大小圆始终内切或重合。

2、根据权利要求1所述的内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，其特征在于转子槽径向设置，所述的叶片顶部圆弧为一种圆弧，其最大半径等于定子的短半径，顶部倒角在运转方向一侧。

3、根据权利要求1所述的内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，其特征在于转子槽倾角设置，所述的每个叶片顶部圆弧为两种，在叶片运转过程中，这两种圆弧分别与定子的大、小圆弧内切或重合。

4、根据权利要求1所述的内切大圆弧卸荷叶片泵或马达，其特征在于侧板上的低压配流槽与微小排量的附属泵出口相通。