CN103291608A - 双作用内啮合齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双作用内啮合齿轮泵，它包括传动轴(1)、外齿轮(2)、内齿环(3)、左右侧板(5、6)、密封块(8)、前后轴承座(9、10)、泵体(4)、泵盖(11)、端盖(12)、圆柱滚子(13)；内齿环(3)是节曲线为椭圆的薄壁齿轮，它与外齿轮(2)的中心线相同；密封块(8)及左右侧板(5、6)将外齿轮(2)和内齿环(3)之间的空间分隔成两个对称的吸油腔(a)、两个对称的排油腔(b)；外齿轮转动一周完成两次吸油、两次排油，可输出双倍排量，合成流量的脉动减小；传动轴所受两个排油腔的径向液压力是等值、反向的，达到合力为零的平衡状态，齿轮泵轴承及泵的寿命得以提高，适于制造大排量、高压齿轮泵。

Description

双作用内啮合齿轮泵

技术领域

本发明双作用内啮合齿轮泵，属于液压泵技术领域。

背景技术

目前，在液压工业中使用的内啮合齿轮泵都属于单作用工作方式，即只有一个吸油腔、一个排油腔，外齿轮转动一周仅完成一次吸油、一次排油，显然这里存在三个问题：

(1)传动轴每转一周只能排油一次，泵油量少，压力脉动及输出流量的波动较大，振动与噪声也较高。

(2)由于排油腔是高压、吸油腔是负压，两者间压力不平衡产生的径向力使传动轴弯曲变形，间隙泄漏增加。

(3)因为是单边输出压力油，所以轴承受到来自排油腔的单向压力较大；泵的出口压力越高，单向压力也越大，造成轴封及轴承寿命缩短，检修频率高。

现有的内啮合齿轮泵不宜用作高压泵，其使用寿命迄今还达不到设计要求，单作用工作方式是问题的症结所在。

发明内容

为了克服现有内啮合齿轮泵传动轴每转只能吸排油各一次这种单作用工作方式所带来的问题，本发明提供一种有两个吸油腔、两个排油腔，工作效率和可靠性都得到提高的双作用内啮合齿轮泵。

本发明的具体方案是：包括传动轴、外齿轮、内齿环、左右侧板、密封块、前后轴承座、泵体、泵盖、端盖、圆柱滚子，其特征是：内齿环是节曲线为椭圆的薄壁齿轮，它与外齿轮的中心线相同。

所述密封块及左右侧板，将上述外齿轮和内齿环之间的空间分隔成两个对称的吸油腔、两个对称的排油腔。

所述密封块位于上述外齿轮的齿顶与内齿环的齿顶的圆弧面之间，并用止动销定位在所述后轴承座上。

所述左、右侧板设置在上述外齿轮与内齿环的两侧，并用导销分别定位在上述前、后轴承座上。

在所述左侧板上对称设置有两个轴向吸油孔，分别对应上述吸油腔；在所述右侧板上对称设置有两个轴向排油孔，分别对应上述排油腔。

在所述前轴承座上设置有与上述吸油孔对应的进油孔，在所述后轴承座上设置有与上述排油孔对应的出油孔。

上述方案中，还包括用于连接所述泵体、前后轴承座的定位销、螺栓。

本发明与国内外现有技术相比具有以下优点：

(1)外齿轮转动一周可以排油两次，提高了泵油效率，在相同转速下流量增加一倍，合成流量的脉动降低，振动小，运行平稳。

(2)由于结构对称且两个排油腔也是对称布置，因此作用在传动轴上的径向液压力平衡，从而改善了传动轴的受力变形情况，间隙泄漏减少。

(3)泵的出口压力升高时，传动轴上的径向液压力依然是等值、反向、合力为零，不会出现随着泵压力增加而传动轴上的径向合力也变大的现象，轴承及整个泵的寿命得以提高，因此可应用于高压场合。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中1.传动轴，2.外齿轮，3.内齿环，4.泵体，5.左侧板，6.右侧板，7.止动销，8.密封块，9.前轴承座，10.后轴承座，11.泵盖，12.端盖，13.圆柱滚子，14.导销，15.定位销，16.螺栓

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1和图2是本发明公开的一个实施例。本发明的双作用内啮合齿轮泵由传动轴1、外齿轮2、内齿环3、泵体4、左侧板5、右侧板6、止动销7、密封块8、前轴承座9、后轴承座10、泵盖11、端盖12、圆柱滚子13等组成。其结构要点是：内齿环3是节曲线为椭圆的薄壁齿轮，它与外齿轮2的中心线相同；密封块8及左侧板5、右侧板6，将上述外齿轮2和内齿环3之间的空间分隔成两个对称的吸油腔a、两个对称的排油腔b。

外齿轮2安装在传动轴1上，也可以与传动轴制成一体为轴齿轮结构。传动轴1支承在上述前、后轴承座上，以确保外齿轮2可靠地转动。

密封块8位于上述外齿轮2的齿顶与内齿环3的齿顶的圆弧面之间，并用止动销7定位在后轴承座10上。左侧板5、右侧板6设置在外齿轮2与内齿环3的两侧，并用导销14分别定位在上述前、后轴承座上。

在上述左侧板5上对称设置有两个轴向吸油孔c，分别对应上述吸油腔a；在上述右侧板6上对称设置有两个轴向排油孔d，分别对应上述排油腔b。在上述前轴承座9上设置有与上述吸油孔c对应的进油孔e，在上述后轴承座10上设置有与上述排油孔d对应的出油孔f。

本发明的双作用内啮合齿轮泵的内齿环3为能够产生弹性变形的薄壁环形齿轮，可以采用弹性好、强度高的铬钼系列合金钢作为制造内齿环的材料。内齿环3在自由状态时的分度圆直径大于外齿轮2的分度圆直径，受两个圆柱滚子13的约束，迫使内齿环3的节圆变成椭圆形节曲线，其短轴两端附近的齿与外齿轮2的齿完全啮合，而长轴两端附近的齿则与外齿轮2完全脱开。当传动轴1驱动外齿轮2连续转动时，带动内齿环3跟着转动，其变形不断改变，使上述可变形内齿环3与外齿轮2的啮合状态也不断改变，实现啮出吸油、啮入排油的吸压油过程。

在本实施例中，本发明的双作用内啮合齿轮泵的配油方式是：低压油从前轴承座9上的进油孔e经过左侧板5上的两个轴向吸油孔c进入到两个对称布置的吸油腔a中；高压油从两个对称布置的排油腔b经过右侧板6上的两个轴向排油孔d、后轴承座10上的出油孔f排出。

本发明的双作用内啮合齿轮泵的工作过程是：当传动轴1驱动外齿轮2沿顺时针方向(图2所示的方向)转动时，带动内齿环3在泵体4内旋转，即外齿轮2与内齿环3进入同向转动的啮合状态。在外齿轮2与内齿环3的轮齿脱开啮合处，齿间密封容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力作用下，通过外部吸油管从前轴承座9上的进油孔e经过左侧板5上的两个轴向吸油孔c进入到两个对称布置的低压腔a中，将齿间槽充满，完成吸油过程；随着外齿轮2继续旋转，把该油液带到两个对称布置的排油腔b，齿间槽中的油液被挤出，通过右侧板6上的两个轴向排油孔d、后轴承座10上的出油孔f，将具有一定压力能的油液通过管道输出至外部执行机构。传动轴1继续旋转，重复上述过程。

本发明的双作用内啮合齿轮泵的两个吸油腔a、两个排油腔b形成四个独立、对称的密封工作空间。可以看出，外齿轮2旋转一周，完成两次吸油和排油过程，故称双作用。输出流量增加了一倍，泵油效率得以提高。由于结构对称且两个排油腔也是对称布置，因此作用在传动轴上的径向液压力平衡，从而减少了轴承上的负荷，降低了间隙泄漏损失，提高了齿轮泵的寿命，也有利于压力的进一步提高。

Claims (7)

1.一种双作用内啮合齿轮泵，包括传动轴(1)、外齿轮(2)、内齿环(3)、左侧板(5)、右侧板(6)、密封块(8)、前轴承座(9)、后轴承座(10)、泵体(4)、泵盖(11)、端盖(12)、圆柱滚子(13)，其特征是：所述内齿环(3)是节曲线为椭圆的薄壁齿轮，它与外齿轮(2)的中心线相同。

2.根据权利要求1所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征在于：所述密封块(8)及左侧板(5)、右侧板(6)，将所述外齿轮(2)和内齿环(3)之间的空间分隔成两个对称的吸油腔(a)、两个对称的排油腔(b)。

3.根据权利要求1所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征在于：所述密封块(8)位于所述外齿轮(2)的齿顶与内齿环(3)的齿顶的圆弧面之间，并用止动销(7)定位在所述后轴承座(10)上。

4.根据权利要求1所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征在于：所述左侧板(5)、右侧板(6)设置在所述外齿轮(2)与内齿环(3)的两侧，并用导销(14)分别定位在上述前轴承座(9)、后轴承座(10)上。

5.根据权利要求1所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征在于：在所述左侧板(5)上对称设置有两个轴向吸油孔(c)，分别对应上述吸油腔(a)；在所述右侧板(6)上对称设置有两个轴向排油孔(d)，分别对应上述排油腔(b)。

6.根据权利要求1所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征在于：在所述前轴承座(9)上设置有与上述吸油孔(c)对应的进油孔(e)，在所述后轴承座(10)上设置有与上述排油孔(d)对应的出油孔(f)。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的双作用内啮合齿轮泵，其特征还包括用于连接所述泵体(4)、前轴承座(9)、后轴承座(10)的定位销(15)、螺栓(16)。

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