CN103511247A - 一种带转动配油盘的内啮合转子泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带转动配油盘的内啮合转子泵，属于油泵设备技术领域。该转子泵包括左泵盖、偏心轴、内转子、定子、右泵盖以及配油盘；内转子位于定子的内齿腔内，定子的齿顶圆轴线与内转子的回转轴线平行且有偏心距为e，内转子的外齿与定子的内齿同时啮合，内转子通过滚针轴承支撑在偏心轴上；配油盘与偏心轴固定连接，配油盘的左端面分别与定子以及内转子的右端面保持平面接触，配油盘的右端面与右泵盖的左端面平面接触；左泵盖和右泵盖分别通过螺钉与定子固接形成泵体。本发明所提供的转子泵具有结构简单、机械效率高、排量大以及运行平稳等特点。

Description

一种带转动配油盘的内啮合转子泵

技术领域：

    本发明属于油泵设备技术领域，具体涉及一种带转动配油盘的内啮合转子泵。

背景技术：

    内啮合转子泵属于容积泵，同其它类型的容积泵如柱塞泵、螺杆泵、滑片泵等相比具有结构紧凑、体积小、重量轻、运转平稳、流量脉动小的特点。在汽车、飞机、移动机器人等领域有广泛的应用。中国专利CN 202370825U和CN202370823U所公开的转子泵由内转子、外转子和泵体组成，其内转子直接固定在轴上，外转子在泵体内转动，外转子外圆与泵体配合，同时，外转子的内轮廓与内转子外廓啮合，内、外转子端面同时与固定的配油盘端面配合。随着转子泵的运行，内外转子磨损，配合间隙发生改变，需要消除径向和端面配合间隙的机构。

    中国专利CN202370825U和CN202370823U所公开的转子泵分别利用圆柱弹簧和碟形弹簧推动补偿盘来补偿转子泵的端面磨损，有效解决了转子泵的端面泄漏。内、外转子同时转动的转子泵，外转子是从动件，理论上，外转子的内腔一半位于高压区，另一半位于低压区，在油压的作用下，外转子外圆配合间隙会使齿侧间隙集中在高压区一侧，造成高压区的內泄增加。为了消除外转子内外间隙的影响，通常需要安装补偿弹簧，并使外转子轴线可以浮动。由于补偿弹簧的作用，泵的运动阻力较大，且随输出压力而变化，因此，现有内啮合转子泵存在机械效率低、运转不平稳、噪音大的问题，同时，转动一周完成一次吸油和排油，理论排量较小。

发明内容：

本发明针对现有转子泵存在的技术问题，提供一种带转动配油盘的内啮合转子泵。

本发明所提供的一种带转动配油盘的内啮合转子泵包括左泵盖2、偏心轴3、内转子8、定子9、右泵盖10以及配油盘11；所述内转子8位于所述定子9的内齿腔内，所述定子9的齿顶圆轴线与所述内转子8的回转轴线平行且有偏心距为e，所述内转子8的外齿与所述定子9的内齿同时啮合，所述内转子8通过滚针轴承支撑在偏心轴3上；所述左泵盖2的右端面垂直于所述偏心轴3的回转轴线并分别与所述定子9以及所述内转子8的左端面保持接触；所述配油盘11与所述偏心轴3固定连接，所述配油盘11的左端面分别与所述定子9以及内转子8的右端面保持平面接触，所述配油盘11的右端面与所述右泵盖10的左端面平面接触；所述偏心轴3通过轴承支承在所述左泵盖2以及右泵盖10上；所述左泵盖2和右泵盖10分别通过螺钉15与所述定子9固接形成泵体。

    所述定子9的圆周上均匀分布有Z1个圆弧形内齿，所述内转子8的圆周上均匀分布有Z2个外齿，且有Z1=Z2+1，与所述配油盘11接触的定子9右端面上设有Z1个周向均匀的径向槽，所述径向槽关于所述定子9的圆弧形内齿的齿根圆弧角平分线对称

    所述配油盘11左端面上设有两个半圆形油槽a和b，所述两个半圆形油槽a和b的圆心角相等且周向间距大于所述径向槽的宽度；所述配油盘11右端面不同圆周上设有两组孔分别与所述半圆形油槽a和b相通并同时与所述右泵盖10右端面上设有的两组环形油槽相通，较大圆周上的孔为进油口P0，较小圆周上的孔为出油口P1。

    所述内转子8的左端面和右端面是平行的平面，所述内转子8的外齿廓是所述内转子8做平面运动与所述定子9的圆弧形内齿啮合所形成的共轭齿廓。

    偏心轴转动一周，内转子随偏心轴线公转，同时绕自转轴线自转。转动过程中，内转子的左、右端面分别与左泵盖的右端面和配油盘的右端面配合，内转子外齿廓与定子内齿廓啮合形成Z1个动态变化的封闭空间，它们由配油盘端面的半圆形槽连通形成体积不断变化的空间，即吸油腔和排油腔。偏心轴转动一周，吸油腔连续吸油，排油腔连续排油。因此，每转的理论排量增大Z1倍。

    由于偏心轴的转向与内转子的转动方向相反，在排油腔的压力油作用下，内转子外轮廓能产生阻碍自转的力矩，它能在一定范围内自动补偿内转子与定子间的齿侧间隙。同时，配油盘与定子、内转子和右泵盖的端面接触都是平面接触，通过调整垫片的厚度控制平面接触的配合间隙，从而能有效保持转子泵的高压效果。

    本发明取消了间隙补偿弹簧，并采用滚动轴承支承偏心轴和内转子，定位精度高，摩擦阻力小，因而具有较高的机械效率。

    配油盘的质心偏向内转子、滚针轴承和偏心轴组合质心的相反方向，能实现静平衡。转子泵不会因偏心质量而产生振动。

本发明具有以下技术优点：

    1、内转子既自转又公转，每转理论排量大，能自动补偿内转子和定子的齿侧间隙，转动配油盘端面间隙可调，能有效保持转子泵的高压效果。

2、转子泵具有结构简单、摩擦阻力小、机械效率高以及运行平稳等特点。

附图说明：

图1  是本发明转子泵的主视结构示意图；

图2  是内转子初始状态下的图1的A-A剖面结构示意图。

图中：1、垫片；2、左泵盖；3、偏心轴；4、密封圈；5、左轴承；6、套筒；7、滚针轴承；8、内转子；9、定子；10、右泵盖；11、配油盘；12、右轴承；13、弹性挡圈；14、键；15、螺钉。

具体实施方式：

    在图1和图2中，偏心轴3的左侧轴颈与左轴承5的内孔配合，并用套筒6与偏心轴段隔离，偏心轴3的右侧轴颈与右轴承12内孔配合并用弹性挡圈13轴向定位。左轴承5和右轴承12分别安装在左泵盖2和右泵盖10的内孔中，左泵盖2与偏心轴3的左侧轴颈之间由密封圈4密封，防止异物进入左轴承5内。内转子8的内孔通过滚针轴承7支撑在偏心轴3的偏心轴段上，内转子的内孔轴线平行于定子9的齿顶圆轴线且有偏心距e（图中e=3mm），内转子8的外齿廓与定子9的内齿廓保持啮合形成各齿间的径向密封。定子9的两侧端面分别与左泵盖1和右泵盖10端面接触并用调整垫片1进行密封，沿圆周均布的螺钉15将左泵盖1和右泵盖10与定子9固接形成泵体。

配油盘11的内孔安装在偏心轴3的轴颈上并通过键14周向固定，内转子的两侧端面分别与左泵盖2和配油盘11的端面接触形成端面密封，同时配油盘11分别与定子9和右泵盖10端面接触形成端面密封。配油盘11的外圆与右泵盖10的内腔留有0.5-1mm的间隙，避免材料受热膨胀产生接触阻力。

定子9的内齿廓是圆弧形齿，内转子8的外齿廓是共轭齿廓，定子的齿数为5，内转子的齿数为4. 定子9在与配油盘11接触的右端面上开有5个周向均匀的径向槽，该槽宽与圆弧形内齿的齿根圆弧角平分线对称。配油盘11左端面上的半圆形油槽a和b，周向间距大于上述的径向槽宽度，且分布的圆心角相等。内转子左、右端面分别与左泵盖右端面和配油盘的左端面配合，内转子外齿廓与定子内齿廓啮合形成5个动态变化的封闭空间A、B、C、D、E。其中，A、B和E通过径向槽与配油盘端面的半圆形槽a形成吸油腔，C和D通过径向槽与配油盘端面的半圆形槽b形成排油腔。

    右泵盖10的左端面上有两组环形油槽，大圆周上的油槽称为外油槽，较小圆周上的称为内油槽，外油槽与进油口P0相通而内油槽与出油口P1相通。配油盘11右端面不同圆周上分布两组孔，大圆周上的孔为吸油孔，小圆周上的孔为排油孔，吸油孔同时与半圆形油槽a和外油槽相通，而排油孔同时半圆形油槽b和内油槽相通。

   工作时，定子9固定不动，偏心轴3顺时针转动时，内转子8随偏心轴线公转，同时绕自身轴线自转。配油盘与偏心轴同步转动，油槽a依次与上述的吸油腔连通，而油槽b依次与上述的排油腔连通。油液从右泵盖10的进油口P0进入，通过右泵盖10上的外油槽和配油盘11上吸油孔进入吸油槽a，经定子9上的径向槽进入吸油腔；同时，排油腔内油液经定子上的径向槽、配油盘上的排油槽b和排油孔、内油槽和出油口P1输出。偏心轴转动一周，吸油腔连续吸油，排油腔连续排油。

Claims (4)

1.一种带转动配油盘的内啮合转子泵，其特征在于该转子泵包括左泵盖（2）、偏心轴（3）、内转子（8）、定子（9）、右泵盖（10）以及配油盘（11）；所述内转子（8）位于所述定子（9）的内齿腔内，所述定子（9）的齿顶圆轴线与所述内转子（8）的回转轴线平行且有偏心距为e，所述内转子（8）的外齿与所述定子（9）的内齿同时啮合，所述内转子（8）通过滚针轴承支撑在所述偏心轴（3）上；所述左泵盖（2）的右端面垂直于所述偏心轴（3）的回转轴线并分别与所述定子（9）以及所述内转子（8）的左端面保持接触；所述配油盘（11）与所述偏心轴（3）固定连接，所述配油盘（11）的左端面分别与所述定子（9）以及内转子（8）的右端面保持平面接触，所述配油盘（11）的右端面与所述右泵盖（10）的左端面平面接触；所述偏心轴（3）通过轴承支承在所述左泵盖（2）以及右泵盖（10）上；所述左泵盖（2）和右泵盖（10）分别通过所述螺钉（15）与所述定子（9）固接形成泵体。

2.根据权利要求1所述的一种带转动配油盘的内啮合转子泵，其特征在于所述定子（9）的圆周上均匀分布有Z1个圆弧形内齿，所述内转子（8）的圆周上均匀分布有Z2个外齿，且有Z1=Z2+1，与所述配油盘（11）接触的所述定子（9）右端面上设有Z1个周向均匀的径向槽，所述径向槽关于所述定子（9）的圆弧形内齿的齿根圆弧角平分线对称。

3.根据权利要求1所述的一种带转动配油盘的内啮合转子泵，其特征在于所述配油盘（11）左端面上设有两个半圆形油槽a和b，所述两个半圆形油槽a和b的圆心角相等且周向间距大于所述径向槽的宽度；所述配油盘（11）右端面不同圆周上设有两组孔分别与所述半圆形油槽a和b相通并同时与所述右泵盖10右端面上设有的两组环形油槽相通，较大圆周上的孔为进油口P0，较小圆周上的孔为出油口P1。

4.根据权利要求1所述的一种带转动配油盘的内啮合转子泵，其特征在于所述内转子（8）的左端面和右端面是平行的平面，所述内转子（8）的外齿廓是所述内转子（8）做平面运动与所述定子（9）的圆弧形内齿啮合所形成的共轭齿廓。

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