CN102322419A

CN102322419A - 螺杆泵

Info

Publication number: CN102322419A
Application number: CN201110291564A
Authority: CN
Inventors: 翁海龙
Original assignee: ZHEJIANG AOVITE HYDRAULIC MECHANICAL CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG AOVITE HYDRAULIC MECHANICAL CO Ltd
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: CN102322419B

Abstract

本发明公开了一种螺杆泵，包括泵壳，封装于泵壳两侧的端盖，设于所述泵壳内的轴承座，固定连接在所述轴承座上的轴承，位于轴承内的主动螺旋齿轮及从动螺旋齿轮，其特点是，所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮均采用螺旋状的螺旋齿轮机构，该螺旋齿轮的齿顶留有与齿轮边相切的小段圆弧，螺旋齿轮的齿顶与齿根均为圆弧状，所述齿顶圆弧与齿根圆弧相吻合、无缝隙，实现顶隙为零，不产生困油现象。所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮的侧面设置贮油槽。本发明低噪音、低振动、低能耗，完全避免了传统齿轮泵的困油现象，并减少了齿轮与轴承的摩擦，延长了齿轮泵的使用寿命。

Description

螺杆泵

技术领域

本发明涉及液压系统动力元件，特别涉及一种螺杆泵。

背景技术

目前工业机械中液压系统中用的齿轮泵存在的缺点是流量输出脉动性大、噪音大，使用寿命短。

现在的齿轮泵存在的问题是困油，困油现象是指两对啮合的轮齿之间产生一个闭死地容积，称为困油区，使留在这两对轮齿之间的油液困在这个封闭的容积内。

由于油液压缩性很小，而且困油区又是一个密封容积，所以被困油液受到挤压后，就从零件配合表面的缝隙中强行挤出，使齿轮和轴承受到很大的附加载荷，降低了轴承的寿命，同时产生功率损失，还会使油温升高，影响系统的正常工作温度。当困油区容积变大时，困油区形成局部真空，油液中的气体被析出，以及油液气化产生气泡，进入液压系统，因其振动和噪声。

传统解决齿轮泵困油的方法是利用卸荷槽的结构措施来减弱它的有害影响。如在泵的前、后盖上都设置两个卸荷槽，其中一个与泵的排油腔相通，另一个与泵的吸油腔相通。当困油容积变小时，使困油容积与通向排油腔的卸荷槽相通，将困油区中的油液排出；当困油容积变大时，则通过另一卸荷槽，使困油容积与吸油腔相通，实现补油，卸荷槽的位置要适当，使困油区中的油液既能够排油，又能够补油。但是，两个卸荷槽之间的距离不能太小，以防吸油腔与排油腔通过困油容积串通，影响泵的容积效率。压力卸荷槽位置精度较高，不但增加制造难度，而且不能完全消除困油带来的危害，只能减弱其危害。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种螺杆泵，低噪音、低振动、低能耗，完全避免了传统齿轮泵的困油现象，从而避免了困油所带来的一系列问题；并且使齿轮侧面与轴承减少了摩擦，从而减少了泵的摩擦生热，有效延长了泵的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

螺杆泵，包括泵壳，封装于泵壳两侧的端盖，设于所述泵壳内的轴承座，固定连接在所述轴承座上的轴承，位于轴承内的主动螺旋齿轮及从动螺旋齿轮，其特点是，所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮均采用螺旋状的齿轮机构，该螺旋状齿轮的齿顶留有与齿轮边相切的小段圆弧，螺旋状齿轮的齿顶与齿根均为圆弧状，所述齿顶圆弧与齿根圆弧相吻合、无缝隙，所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮的侧面设置贮油槽。

所述主动螺旋齿轮的端面设置主动螺旋齿轮轴顶销，从动螺旋齿轮的端面设置从动螺旋齿轮轴顶销，顶销孔与高压油相通。所述主动螺旋齿轮轴顶销与从动螺旋齿轮轴顶销与高压油相通，随着压力增高其往上的顶力就越大，起到相互抵消轴向分力的作用，还有自动补偿有自动补偿齿轮轴承座之间的间隙。

较佳地，所述主动螺旋齿轮轴顶销与从动螺旋齿轮轴顶销均为圆柱形状，其一侧与螺杆泵的压油口相通，因此可以抵消主动螺旋齿轮及从动螺旋齿轮向右的轴向分力，减少了齿轮间的摩擦。

进一步，所述两侧端盖的一个端盖上开有与高压油相通的导油槽，在该油压的作用下，能自动补偿齿轮与轴承座之间的间隙。

所述导油槽一端与主动螺旋齿轮轴顶销底部相通，另一端与所述从动螺旋齿轮轴顶销底部相通。

进一步，螺旋状齿轮机构的螺旋齿轮螺旋角为0-45度，在该螺旋角范围内的螺旋齿轮配合更紧密，使齿顶圆弧与齿根圆弧实现顶隙为零，不产生困油现象。

所述端盖与泵壳之间设有密封圈，通过密封圈使泵壳与两侧的端盖封装更紧密，结构稳固。

所述主动螺旋齿轮的上部与相接触的端盖之间设置油封及挡圈，所述挡圈安装在油封的侧部，通过油封及挡圈使泵不产生漏油。

进一步，上述左右两侧的端盖采用多个螺栓上下左右固定连接在泵壳的四角。

本发明的有益效果是，完全避免了传统齿轮泵的困油现象，实现了压力升高时变化平缓、低噪音、低振动、低能耗、流量波动小、有效延长了液压系统使用寿命等优点，而且齿轮不会将高压区的油液带回到低压区，避免了因齿轮结构而带来的内泄，提高了效率，节约了能源。该泵也可作为液压马达等液压装置使用，应用广泛。

该螺杆泵在齿轮轴端面采用轴顶销结构，使齿轮侧面与轴承之间减少了摩擦，从而减少了泵的摩擦生热。与传统齿轮泵相比，在条件相同的情况下，可获得更高的额定压力，与伺服电机配合使用，还可以随液压系统的不同需要而改变压力和流量。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为图1中B-B向剖视图。

图4为图3中C-C向剖视图。

图5为本发明中齿轮的放大示意图。

图6为图1中主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮相啮合的主视图。

图7为与图6对应的俯视图。

图8为主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮相啮合的立体结构图。

图中，1、端盖，2、螺栓，3、密封圈，4、油封，5、主动螺旋齿轮，6、挡圈，7、从动螺旋齿轮，8、轴承，9、轴承座，10、泵壳，11、端盖，111、导油槽，12、螺栓，13、轴承座，14、密封圈，15、从动螺旋齿轮轴顶销，16、主动螺旋齿轮轴顶销，17、轴承座，18、轴承座，19、吸油口，20、压油口，21、螺栓，22、螺栓，23、密封圈，24、密封圈，51、螺旋齿轮，52、贮油槽，71、螺旋齿轮，72、贮油槽。

具体实施方式：

为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例：

参看图1、图2与图3，螺杆泵，包括泵壳10、封装于泵壳10两侧的端盖1与端盖11，固定连接在所述轴承座9、轴承座13、轴承座17与轴承座18上的轴承8，位于轴承8内可相啮合的主动螺旋齿轮5及从动螺旋齿轮7，设置于主动螺旋齿轮5右侧端面的主动螺旋齿轮轴顶销16和设置于从动螺旋齿轮7右侧端面的从动螺旋齿轮轴顶销15。

如图2所示，主动螺旋齿轮5与从动螺旋齿轮7的左侧为吸油口19，其右侧为压油口20，吸油口19为低压区，压油口20为高压区，低压油从吸油口19进入，经过主动螺旋齿轮5与从动螺旋齿轮7流入压油口20而排出。

泵壳10的左侧通过螺栓21及螺栓2固定连接端盖1，其右侧通过螺栓12及螺栓22固定连接端盖11。

端盖1与泵壳10左侧接触处设置密封圈23与密封圈3，端盖11与泵壳10右侧接触处设置密封圈14与密封圈24，通过密封圈使泵壳10与两侧的端盖1与端盖11封装更紧密，结构更稳固。

其中，主动螺旋齿轮5的上部与相接触的端盖1之间设置油封4及挡圈6，所述挡圈6安装在油封4的侧部，通过油封4及挡圈6使吸油口19的低压油不会渗透于螺杆泵外，造成漏油。

如图4所示，端盖11开有高压油相通的导油槽111，导油槽111在该油压的作用下，能自动补偿齿轮与轴承座之间的间隙并起到内力平衡作用。

导油槽111一端与主动螺旋齿轮轴顶销16底部相通，另一端与所述从动螺旋齿轮轴顶销15底部相通，所述主动螺旋齿轮轴顶销16与从动螺旋齿轮轴顶销15通过顶销孔与高压油相通，随着压力增高其往上的顶力就越大，起到相互抵消的作用，还有自动补偿内力平衡。

在上述部件作用下，轴承座侧面与螺旋齿轮侧面的间隙可自动补偿调整，从而提高额定工作压力和延长使用寿命。

如图1所示，主动螺旋齿轮轴顶销16与从动螺旋齿轮轴顶销15均为圆柱形状，其一侧分别连接主动螺旋齿轮5及从动螺旋齿轮7的右侧端面，另一侧与齿轮泵的压油口20相通，因此可以抵消主动螺旋齿轮5及从动螺旋齿轮7向右的轴向分力，减少了螺旋齿轮间与轴承座间的摩擦。

参看图5，主动螺旋齿轮5或从动螺旋齿轮7的单齿放大结构，其齿顶圆弧R1与齿根圆弧R2相吻合、无缝隙，实现了顶隙为零，也就不产生困油现象。

在齿顶圆弧R1的顶点处留有小段圆弧R3过渡，其弧长一般为0-1mm，使齿顶与齿根贴合更紧密，起着隔离作用，可以有效的防止高压油沿着壳体内腔孔壁泄漏到吸油区即减少内泄，从而有利于提高工作压力与容积效率。

并且，该齿顶小段圆弧R3还可以使齿顶圆与齿根圆在外力的作用下长期保持尺寸而不磨损，更经久耐用。

参看图6与图7，主动螺旋齿轮5与从动螺旋齿轮7分别设置螺旋状的螺旋齿轮51与螺旋齿轮71结构，螺旋齿轮51与螺旋齿轮71结构完全相同，其倾斜度一般为0-45度，在该倾斜度范围内的螺旋齿轮51、71配合更紧密，使齿顶圆弧与齿根圆弧实现顶隙为零，不产生困油现象。

参看图8，主动螺旋齿轮5与从动螺旋齿轮7的侧面分别开有贮油槽52与贮油槽72，贮油槽52与贮油槽72的形状及大小根据具体型号的齿轮泵设计，贮油槽52与贮油槽72可以储存少量的液压油。

因为齿轮泵在工作时，主动螺旋齿轮5与从动螺旋齿轮7的左右侧面与轴承8的摩擦是非常剧烈的，这不但使泵的寿命大大缩短，还会使液压油温度升高过快过高而降低黏度，从而导致液压系统压力降低和泄漏的发生。如果采用冷却系统对液压油进行降温，也势必增加了能源的消耗，为了减少齿轮左右侧面与轴承8摩擦及其产生的大量热量，上述贮油槽52与贮油槽72能够有效地减少齿轮侧面与轴承8的摩擦，从而最大限度的降低了油温的升高和延长了齿轮泵的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.螺杆泵，包括泵壳，封装于泵壳两侧的端盖，设于所述泵壳内的轴承座，固定连接在所述轴承座上的轴承，位于轴承内的主动螺旋齿轮及从动螺旋齿轮，其特征在于，所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮均采用螺旋状的齿轮机构，该螺旋状齿轮的齿顶留有与齿轮边相切的小段圆弧，螺旋状齿轮的齿顶与齿根均为圆弧状，所述齿顶圆弧与齿根圆弧相吻合、无缝隙，所述主动螺旋齿轮与从动螺旋齿轮的侧面设置贮油槽。

2.根据权利要求1所述的螺杆泵，其特征在于，所述主动螺旋齿轮的端面设置主动螺旋齿轮轴顶销，从动螺旋齿轮的端面设置从动螺旋齿轮轴顶销，顶销孔与高压油相通。

3.根据权利要求2所述的螺杆泵，其特征在于，所述主动螺旋齿轮轴顶销与从动螺旋齿轮轴顶销均为圆柱形状。

4.根据权利要求1所述的螺杆泵，其特征在于，所述两侧端盖的一个端盖上开有与高压油相通的导油槽，所述导油槽一端与主动螺旋齿轮轴顶销底部相通，另一端与所述从动螺旋齿轮轴顶销底部相通。

5.根据权利要求1所述的螺杆泵，其特征在于，所述螺旋状齿轮机构的螺旋齿轮螺旋角为0-45度。

6.根据权利要求1所述的螺杆泵，其特征在于，所述端盖与泵壳之间设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的螺杆泵，其特征在于，所述主动螺旋齿轮的上部与相接触的端盖之间设置油封及挡圈。