CN102465870B - 一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，包括配流盘和配流盘与齿轮端面之间的侧板，侧板与配流盘结合的端面上设置有沟槽，沟槽内设置有与沟槽对应相适配的密封胶圈；本发明克服了来自侧板正面的轴向分离力，推动侧板靠紧在齿轮副的端面上，保持了行星齿轮泵的轴向密封，构成了行星齿轮泵的液压浮动补偿装置，提高行星齿轮泵的性能和可靠性，满足行星齿轮泵适应较高压力的需求。

Description

一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵

技术领域

本发明涉及一种液压传动装置中的液压动力齿轮泵，特别是一种平衡式行星齿轮泵，尤其涉及一种带有轴向密封补偿装置的平衡式行星齿轮泵。

背景技术

目前，齿轮泵在液压传动装置中应用非常广泛，传统的齿轮泵包括外啮合式和内啮合式，由于其径向液压力不平衡，轴承受力不均匀容易损坏，而且流量脉动大，噪声高，因此，其使用范围受到了一定的限制。

另外，专利号为92215003.6和96240873的专利提出了一种行星齿轮泵和复合齿轮泵(以下称为行星齿轮泵)，行星齿轮泵因其径向液压力平衡，合成流量均匀，流量脉动小，噪声低，克服了传统齿轮泵(外啮合式、内啮合式)因其径向液压力不平衡所带来的几乎所有的缺点。理论上行星齿轮泵有很大的发展前景。

但近年来行星齿轮泵的发展缓慢，还没有被广泛应用，主要是因为行星齿轮泵比传统齿轮泵加工难度大成本高，而且行星齿轮泵的泄漏通道多，密封带长，密封措施稍不当就会导致其容积效率很低甚至失效。

因此，行星齿轮泵的密封性能亟待提高，是急需解决的主要问题。

发明内容

为了解决现有技术中行星齿轮泵的密封性能差、可靠性不高的问题，提高行星齿轮泵的密封性能从而提高其容积效率和可靠性，扩大其应用适应性，本发明提供了一种带有轴向密封补偿装置的平衡式行星齿轮泵。

本发明的技术方案是：本发明为一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，包括配流盘和配流盘与齿轮端面之间的侧板，其特殊之处在于：所述侧板与配流盘结合的端面上设置有型沟槽，所述沟槽内设置有与沟槽对应相适配的密封胶圈。

上述沟槽为“V”型沟槽或“Y”型沟槽。

上述“V”型沟槽或“Y”型沟槽的开口开向侧板外侧。

上述“V”型沟槽或“Y”型沟槽的两端呈直角形向内弯曲。

上述侧板包含被“V”型沟槽或“Y”型沟槽包围的高压区域和“V”型沟槽或“Y”型沟槽之间的低压区域。

上述高压区域设置有多个排液孔和连接于排液孔之间的排液连通槽。

上述“V”型沟槽或“Y”型沟槽数为N个，其中N为行星齿轮轮数。

上述沟槽上设置有密封挡圈，所述密封胶圈设置在沟槽和密封挡圈之间。

上述密封挡圈的截面为直角形或者“凹”字形。

本发明所涉及的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其侧板上设置的“V”型沟槽或“Y”型沟槽将侧板分为高压区和低压区，行星齿轮泵的排出口处在高压下，高压液体经间隙和排出口等通道，流入到左侧板或右侧板背面的“V”型沟槽或“Y”型沟槽中；V”型沟槽或“Y”型沟槽中的液压力，经过密封挡圈传递到左配流盘或右配流盘上，左侧板或右侧板借助于“V”型沟槽中的液压作用力，克服来自侧板正面的轴向分离力，推动侧板靠紧在齿轮副的端面上，保持了行星齿轮泵的轴向密封，构成了行星齿轮泵的液压浮动补偿装置。本发明径向液压力平衡，流量均匀，流量脉动小，噪声低，轴向密封补偿以提高行星齿轮泵的性能和可靠性，满足行星齿轮泵适应较高压力的需求。

附图说明

图1是发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是左侧板邻齿面结构示意图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是左侧板背齿面结构示意图；

图6是是右侧板背齿面结构示意图；

图7是图5的C-C剖视图；

图8是右侧板邻齿面结构示意图；

图9是圆截面密封胶圈和直角截面密封挡圈组合结构示意图；

图10是图9的横截面图；

图11是圆截面密封胶圈和“凹”字截面密封挡圈组合结构示意图；

图12是图11的横截面图；

图13是圆截面密封胶圈结构示意图；

图14是图13的横截面图；

图15是直角截面密封挡圈结构示意图；

图16是图15的横截面图；

图17是“凹”字截面密封挡圈结构示意图；

图18是图17的横截面图；

图19是左配流盘邻侧板面结构示意图；

图20是右配流盘邻侧板面结构示意图；

图21是后盖邻配流盘面上导流槽结构示意图。

图中：1-前盖，2-楔块螺栓，3-进液配流盘，4-密封胶圈，5-密封挡圈、6-左侧板，7-楔块，8-内齿轮，9-轴瓦轴承，10-右侧板，11-后盖，12-出液配流盘，13-压盖，14-轴封，15-右中心齿轮轴承，16-行星齿轮轴承，17-行星齿轮，18-泵体，19-中心齿轮，20-左中心齿轮轴承，21-楔块销，22-V型沟槽，23-排液连通槽，24、25-第一进液孔，26-排出孔，27-排液导流槽。28、29-排液孔，30、31-第二进液孔，32-吸入腔、33-排出腔。

具体实施方式

参见图1、图2，本发明的实施方式，一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其较佳的实施例是：

该行星齿轮泵的行星齿轮轮数N＝3，包括泵体18，在泵体18内设置有由中心齿轮19、行星齿轮17和内齿轮8组成的行星轮系；中心齿轮19与3个行星齿轮17啮合，内齿轮8与中心齿轮19同心且与3个行星齿轮17啮合，形成外、内啮合的行星齿轮泵；中心齿轮19的转向为：按图2视向逆时针转动，32为吸入腔，33为排出腔；在齿轮泵的两端分别同轴对称设置有配流盘，即进液配流盘3和出液配流盘12；在进液配流盘3的前端同轴设置有前盖1，在进液配流盘3的中心孔装有左中心齿轮轴承20，在出液配流盘12的末端同轴设置有后盖11，在出液配流盘12的中心孔装有右中心齿轮轴承15，且左中心齿轮轴承20和右中心齿轮轴承15与中心齿轮19同轴对称设置；在进液配流盘3和出液配流盘12上围绕其中心各均部3个轴向孔，在轴向孔中装有行星齿轮轴承16，行星齿轮17套于行星齿轮轴承16上；在泵体18的中心孔中压入轴瓦轴承9，在轴瓦轴承9内同轴设置有内齿轮8；在中心齿轮19、行星齿轮17和内齿轮8之间装有三个楔块7，楔块7通过楔块销21和楔块螺栓2定位；在进液配流盘3、出液配流盘12与齿轮端面之间分别装有左侧板6和右侧板10；通过楔块螺栓2将进液配流盘3、左侧板6、楔块7、右侧板10、出液配流盘12连接在一起。再用螺钉分别将前盖1和泵体18、后盖11以及压盖13和泵体18连接在一起。

如图3、4、5和图6、7、8所示，在左侧板6和右侧板10上其与进液配流盘3和出液配流盘12结合的端面分别开设有三个“V”型沟槽22，“V”型沟槽22的开口开向侧板外侧，其两端延伸至侧板边沿且呈直角形向内弯曲，使直角的一边与侧板边沿重合，另一边弯回。三个“V”型沟槽22将该面分成4个区域，其中被“V”型沟槽22包围的三个区域为高压区；两两“V”型沟槽22之间的一个区域为低压区，另外在每一个高压区内设置有两个排液孔28、29和连接于排液孔28、29之间的排液连通槽23。左侧板6和右侧板10与齿轮结合的端面与齿轮面相适配。左侧板6和右侧板10是完全对称的。

上述的“V”型沟槽22可以是一个或者多个，每个“V”型沟槽22的两端向内呈直角弯曲。“V”型沟槽22的数等于行星齿轮17的轮数N(N≥1)。当行星齿轮的轮数为N(N≥1)，则“V”型沟槽22个数等于N个，左侧板6和右侧板10的端面被其分割成为N+1个区域，其中被“V”型沟槽22包围的是N个，均是高压区，两两“V”型沟槽之间的一个区域为低压区，在低压区上设置有第二进液孔30、31。在高压区内均设置有多个排液孔28、29，并在两两排液孔28、29之间连接有排液连通槽23。但是，“V”型沟槽22所包围的高压区面积大小是依据侧板临齿面所受到的轴向分离力作用的范围以及公称压力来划定，保证左右侧板受适当向齿轮的压紧力，从而能够较好地保持侧板的平衡和“V”型沟槽22的密封，实现行星齿轮泵的轴向密封和液压补偿。

参见图9、10、11、12、13、14、15、16、17、18，在“V”型沟槽22中设置有与“V”型沟槽22相适配的密封胶圈4和密封挡圈5的组合，将其轴向密封，从而实现行星齿轮泵的轴向密封和液压浮动补偿。其中密封胶圈4的截面是圆形，密封挡圈5的截面是直角形或者凹字形，密封胶圈4和密封挡圈5整体的形状和“V”型沟槽22一致，也可为“V”型。

参见图19、20，21，在进液配流盘3邻左侧板6的面设置有第一进液孔24、25，一般进液孔是2N个(N≥1)，从前盖1的入口进入的液体经该第一进液孔24、25流入行星齿轮泵的吸入腔32。在出液配流盘12邻右侧板10面设置有N个排出孔26，排出孔26可以是圆孔或者槽孔。在后盖11邻出液配流盘12面上设置有与排出孔26相适配的导流槽27，排出腔33的高压液体经排液孔29、排液连通槽23、排液孔28，汇流到排出孔26，通过导流槽27将高压液体导入排出口。

本发明的“V”型沟槽22也可以是“Y”型的，其实施与“V”型沟槽的实施例相同。

在行星齿轮泵工作时，行星齿轮泵的排出口处在高压下，高压液体经间隙和排出口等通道，流入到左侧板6或右侧板10背齿面的“V”型沟槽22中。“V”型沟槽中的液压力，经过密封胶圈4传递到进液配流盘3或出液配流盘12上，左侧板6或右侧板10借助于“V”型沟槽22中的液压作用力，克服其临齿面的轴向分离力，推动左侧板6和右侧板10靠紧在齿轮的端面上，保持了行星齿轮泵的轴向密封，构成了行星齿轮泵的液压浮动补偿装置。“V”型沟槽22范围的确定是依据侧板临齿面所受到的轴向分离力作用的范围以及公称压力来划定，高压区扩大到什么部位，为保证左右侧板受适当向齿轮的压紧力，“V”型沟槽22就可以开到相适应的部位，从而能够较好地保持侧板的平衡和“V”型沟槽22的密封，实现行星齿轮泵的轴向密封和液压补偿。本发明径向液压力平衡，流量均匀，流量脉动小，噪声低，“V”型轴向密封补偿以提高行星齿轮泵的性能和可靠性，满足行星齿轮泵适应较高压力的需求。

Claims (8)

1.一种带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，包括配流盘和配流盘与齿轮端面之间的侧板，其特征在于：所述侧板与配流盘结合的端面上设置有沟槽，所述沟槽内设置有与沟槽对应相适配的密封胶圈；所述沟槽上设置有密封挡圈，所述密封胶圈设置在沟槽和密封挡圈之间。

2.根据权利要求1所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述沟槽为“V”型沟槽或“Y”型沟槽。

3.根据权利要求2所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述“V”型沟槽或“Y”型沟槽的开口开向侧板外侧。

4.根据权利要求3所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述“V”型沟槽或“Y”型沟槽的两端呈直角形向内弯曲。

5.根据权利要求4所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述侧板包含被“V”型沟槽或“Y”型沟槽包围的高压区域和“V”型沟槽或“Y”型沟槽之间的低压区域。

6.根据权利要求5所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述高压区域设置有多个排液孔和连接于排液孔之间的排液连通槽。

7.根据权利要求6所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述“V”型沟槽或“Y”型沟槽数是N个，其中N为行星齿轮轮数。

8.根据权利要求7中所述的带有轴向密封补偿的行星齿轮泵，其特征在于：所述密封挡圈的截面为直角形或者“凹”字形。