CN102094814A - 矿用车液压动力转向齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了矿用车液压动力转向齿轮泵，包括泵体、啮合齿轮组、衬套，所述啮合齿轮组设置在泵体内，所述啮合齿轮组两侧与泵体之间设有衬套，还包括浮动衬套，所述浮动衬套设置在啮合齿轮组与衬套之间。本发明的优点是：在不改变原齿轮泵结构的前提下，通过添加浮动衬套，增强了整体的密封性，减小了齿轮的磨损，减轻了泵体内部机油的污染程度，延长了机器的使用寿命。

Description

矿用车液压动力转向齿轮泵

技术领域

本发明涉及矿用车液压动力转向齿轮泵

背景技术

矿用车是工程施工领域的一种专用运输车辆，在矿山和水利工地的建设中发挥着重要的作用。其载重吨位大，运行道路坡路多、转弯多、路况差，运行速度低，工作环境相当恶劣，这样的工况对车辆的液压系统提出了较高的要求。

现有转向叶片泵、转向齿轮泵存在以下缺陷：

(1)转向叶片泵：

①由于叶片泵的叶片在转子槽往复运动，对油液清洁度要求较高，但是在矿区、山区使用的重型货车一般路况较差，由于条件的限制或业主对机车保养的意识一般，很少定期检查油液清洁度及定期换油.所以转向叶片泵很难满足矿用车恶劣工况.

②现在矿用车多数是双前桥汽车又增加了助力缸，要求转向泵大排量、高压力才能满足使用工况；但是对转向叶片泵来说：排量要增大，受到定子空间和设计的限制，定子曲线的长短径之比不能超出一定值，否则容易导致叶片切断，只有增加定子的高度来增大排量，但定子高度增加了，曲面的轮廓度以及与端面的垂直度无法达到精度要求，同时叶片、转子高度也要增加，精度很难控制，对油泵的整体性能影响很大，存在弊端.

(2)转向齿轮泵：

①与转向叶片泵相比，转向齿轮泵对油液清洁度的灵敏程度相对好一点，可是油液污染也是引起转向齿轮泵浮动衬套损坏的主要因素，原因：现在国内外转向齿轮泵浮动衬套材质均是铝基轴承合金，为了提高齿轮泵的容积效率，在橡胶密封件的轴向力作用下，浮动衬套端面紧贴在齿轮两端面(无间隙)，使齿轮副与浮动衬套在相对高速旋转的过程中互相挤压.这样在径向不平衡力和油液中固体颗粒污染物的复合作用下，浮动衬套工作面出现一系列同心圆状的沟槽，使衬套早期异常磨损，导致油泵早期失效；

②目前国内矿用车发动机传递转向油泵扭矩多数为斜齿轮，这就造成了轴向力的产生，由于安装空间的局限，齿轮泵的主动齿轮不能做成分体式卸力(叶片泵能用转子内花键卸力)，这样此轴向力传递到整体主动齿轮两侧的浮动衬套端面(若油泵右旋、驱动齿轮左旋，则后浮动衬套将承受来自驱动齿轮的轴向力；反之亦然.)，加剧浮动衬套的磨损、油品的下降，导致转向泵的使用寿命降低。

发明内容

本发明的目的在于提供矿用车液压动力转向齿轮泵，能够提高转向泵的可靠性，降低噪声，延长使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：矿用车液压动力转向齿轮泵，包括泵体、啮合齿轮组、衬套，所述啮合齿轮组设置在泵体内，所述啮合齿轮组两侧与泵体之间设有衬套，还包括浮动衬套，所述浮动衬套设置在啮合齿轮组与衬套之间。

优选的，所述浮动衬套包括铜锡合金层和钢板层，所述铜锡合金层与啮合齿轮组接触，所述钢板层与衬套接触；铜锡合金层耐磨度高有效提高寿命，减少泵内污染。

优选的，所述浮动衬套与衬套之间还设有组合密封圈；提高密封效果。

优选的，所述衬套上开有与组合密封圈相适配的凹槽，所述组合密封圈设置在凹槽内。

优选的，所述衬套与泵体之间设有组合密封圈。

优选的，所述组合密封圈由氟橡胶和氰化丁腈橡胶制成；保证良好的密封效果同时能有效减轻震动，同时降低噪声。

与现有技术相比，本发明的优点是：在不改变原齿轮泵结构的前提下，通过添加浮动衬套，增强了整体的密封性，减小了齿轮的磨损，减轻了泵体内部机油的污染程度，延长了机器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明矿用车液压动力转向齿轮泵的结构示意图；

图2为本发明矿用车液压动力转向齿轮泵中浮动衬套的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2为本发明矿用车液压动力转向齿轮泵的实施例，矿用车液压动力转向齿轮泵，包括泵体1、啮合齿轮组2、衬套3，所述啮合齿轮组2设置在泵体1内，所述啮合齿轮组2两侧与泵体1之间设有衬套3，还包括浮动衬套4，所述浮动衬套4设置在啮合齿轮组2与衬套3之间，所述浮动衬套4包括铜锡合金层41和钢板层42，所述铜锡合金层41与啮合齿轮组2接触，所述钢板层42与衬套3接触，所述浮动衬套4与衬套3之间还设有组合密封圈5，所述衬套3上开有与组合密封圈5相适配的凹槽，所述组合密封圈5设置在凹槽内，所述衬套3与泵体1之间设有组合密封圈5，所述组合密封圈5由氟橡胶和氰化丁腈橡胶制成。

对本发明的铜锡合金浮动衬套与其余三种浮动衬套的实验对比：

1.验证数据

(1)试验目的

四种状态油泵浮动衬套分别通过断流试验的时间长短，考核浮动衬套材料及结构的可靠性.

(2)试验方法

根据行业标准：在转速1500r/min，进口油温(50±5)℃，在最大压力P_max、转向泵输出流量为零的工况下连续运转

(3)试验工况

设备：齿轮泵装配车间试验台；产品相同：四种实验产品同一款油泵，ZCB-1525/935-3(客户代号：612600130512)；参数：排量22ml/r、压力15MPa、流量25L/min；零件精度相同(全检、选配)、配合间隙相同、性能合格，也就是说四种被试泵工况相同.

(4)抽样数量

铝基轴承合金浮动衬套10台、阳极氧化浮动衬套10台、铜锡合金衬套10台、铝基轴承合金10台(改变材质、再添加锡元素).

(5)试验数据

①正常状态衬套平均断流时间：

48秒(最高：52秒、最低：45秒)；油泵失效.

②普通阳极氧化平均断流时间：

52.7秒(最高：56秒、最低：47秒)；油泵失效.

③铝基轴承合金浮动衬套平均断流时间：

52秒(最高：57、最低：47秒)；油泵失效

④铜锡合金浮动衬套平均断流时间：

64.2秒(最高：68秒、最低61秒)；

待卸荷后油路循环时，油泵泵体内的油温下降，油液的运动粘度恢复正常时，其油泵的高速控制流量和半载容积效率(83.4％)仍满足出厂性能要求.

2、解体分析：

(1)除铜锡合金衬套外的三种状态衬套，解体观察：衬套工作面均拉毛，不能重复使用，衬套报废.

(2)铜锡合金衬套解体后观察：

①铜锡合金工作面摩擦痕迹正常，经二次重复装配试验，仍能满足油泵出厂性能需求；

②铜锡合金衬套断流时间在60多秒左右失效的主要原因为：

在长时间断流时、泵体内部瞬间温度约200℃(等油泵从试验台拆除后，测量油泵油口温度为160℃)，在此高温下泵内液压油的运动粘度急剧下降，导致油泵压力衰减，当断流卸荷后，液体循环，油度下降、油泵性能立即恢复.

3、铜锡合金衬套定转速冲击：

根据铜锡合金衬套在断流试验后，仍处于完好状态，所以又对刚做过断流试验的铜锡合金衬套8#油泵(更换密封件)进行了定转速冲击试验.

冲击条件：冲击频率2Hz、n＝1500r/min、Pmax＝15MPa、t＝70℃；冲击次数为：32.72万次后，性能复试仍合格(80.2％、比冲击试验前容积效率下降了3.2％)；解体后观察浮动衬套(材料：铜锡合金)工作面磨损正常.该零件仍能正常使用.

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.矿用车液压动力转向齿轮泵，包括泵体(1)、啮合齿轮组(2)、衬套(3)，所述啮合齿轮组(2)设置在泵体(1)内，所述啮合齿轮组(2)两侧与泵体(1)之间设有衬套(3)，其特征在于：还包括浮动衬套(4)，所述浮动衬套(4)设置在啮合齿轮组(2)与衬套(3)之间。

2.如权利要求1所述的矿用车液压动力转向齿轮泵，其特征在于：所述浮动衬套(4)包括铜锡合金层(41)和钢板层(42)，所述铜锡合金层(41)与啮合齿轮组(2)接触，所述钢板层(42)与衬套(3)接触。

3.如权利要求1所述的矿用车液压动力转向齿轮泵，其特征在于：所述浮动衬套(4)与衬套(3)之间还设有组合密封圈(5)。

4.如权利要求3所述的矿用车液压动力转向齿轮泵，其特征在于：所述衬套(3)上开有与组合密封圈(5)相适配的凹槽，所述组合密封圈(5)设置在凹槽内。

5.如权利要求1所述的矿用车液压动力转向齿轮泵，其特征在于：所述衬套(3)与泵体(1)之间设有组合密封圈(5)。

6.如权利要求3或5所述的矿用车液压动力转向齿轮泵，其特征在于：所述组合密封圈(5)由氟橡胶和氰化丁腈橡胶制成。

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