CN108799101A - 一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，属于液压元件技术领域。其主要技术特点是，利用具有过渡曲线的新型浮动轴套与齿轮泵体以及齿槽间形成一个封闭的预升压油腔且与高压腔连通，由此产生由高压腔向低压腔逐渐增大的预液压力，用以平衡齿轮泵的圆周径向液压力，提高轴承的承载力；在所述新型浮动轴套上开设液压集油槽、泄油孔、回油孔以及泄油回油槽，用以实现齿轮泵泄漏油液的收集和自吸；利用不对称的矩形卸荷槽避免振动和噪声现象，提高容积效率；并在所述的新型浮动轴套的另一侧面上设有弓字形平衡区和高压通油孔以将高压腔的油液引入弓字形平衡区域，避免倾覆力矩的产生，减少泄漏量。

Description

一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套
技术领域
本发明涉及液压元件技术领域，具体设计了一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套。
背景技术
在现代液压技术中，齿轮泵是结构简单、产量和使用量最大的泵类元件，是由一对相同的齿轮，被封闭在由前盖、后盖和外壳所构成的空腔中啮合运转，利用齿间容积的变化来实现吸油和排油。主要优点是，结构简单、体积小、质量轻，功率密度大以及对恶劣工况的适应性强；缺点在于，排量不能调节，流量脉动以及噪声大，低速运转时容积效率低，泄漏严重等。
齿轮泵分为外啮合和内啮合两种类型，外啮合齿轮泵一般采用一对相同的渐开线齿轮，但外啮合齿轮泵存在的困油现象严重影响了齿轮传动的平稳性及供油的连续性，会造成气蚀现象，引起振动和噪声；外啮合齿轮泵的泄露问题严重降低了齿轮泵的容积效率，造成油液浪费；齿轮泵工作时受到较大的径向力以及源自高低压油腔造成的不平衡力矩，这不仅降低了轴承寿命，还会使齿轮泵轴的变形加大，造成齿轮泵偏磨。现有技术针对齿轮泵存在的众多缺点没有提出综合有效的改善措施，一般是通过增加浮动轴套或侧板来改善轴向泄漏问题，但易造成偏磨现象，不能达到良好的密封效果，且齿轮泵轴承所承受较高的径向力，使轴承的承载能力降低。
发明内容
本发明的目的是为了在改善齿轮泵困油现象的同时，减少齿轮泵的轴向泄漏并将泄漏的油液经过泄油回油孔槽引回吸油腔内，且改善齿轮泵工作时受到的不平衡力矩，减少齿轮泵轴的径向力作用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，主要由齿轮泵用“8”字形补偿面的浮动轴套上的弓字形平衡区域、卸荷槽、液压集油槽、泄油孔、回油孔、泄油回油槽、高压通油孔、预升压油腔等组成；
所述新型浮动轴套边缘采用过渡弧段的方式，从高压排油腔向低压吸油腔逐渐过渡，使其齿顶间隙逐渐增大，截止在距低压吸油腔有2个轮齿的位置处即可，保证在距低压吸油腔有2个齿的齿顶与壳体间的间隙较小，该浮动轴套与齿轮泵泵体内缘形状一致，没有相对转动趋势；
在所述新型浮动轴套与齿轮泵体接触面的两侧，分别开设有宽度、长度均不同的矩形高低压卸荷槽；
在所述新型浮动轴套与齿轮泵体的接触面上，以浮动轴套与齿轮泵主被动齿轮的旋转轴为中心轴线依次开设有周向的密封槽和液压集油槽，液压集油槽的直径略大于密封槽，并在液压集油槽上开设有直径较小的泄油孔，孔深贯穿该新型浮动轴套；
进一步在低压卸荷槽内，开设有直径较小的回油孔，该回油孔经另一侧面上开设的泄油回油槽与泄油孔相连，便于将液压集油槽的油液以自吸方式引回低压腔；
在所述新型浮动轴套与端盖的接触面上，开设有径向尺寸逐渐减小的弓字形平衡区域，该区域通过开设在高压卸荷槽上的高压通油孔与齿轮泵的高压腔相通，从而将高压腔的油液引入弓字形平衡区域；
本发明与现有技术相比具有的优点是：能改善由高低压油腔压力不均引起的倾覆力矩，使浮动轴套与齿轮泵紧密贴合减少轴向泄漏量，提高容积效率；减少作用在齿轮上的径向力，提高轴承的承载能力；同时也能减少振动和噪声，提高齿轮泵的寿命。
附图说明
图1为本发明与端盖接触面的结构示意图
图2为本发明与齿轮泵体接触面示意图
图3 为图2的补充说明示意图
图4 为图1 的左视图
图5为与本发明轴套相对应的齿轮泵体的结构示意图。
图中，1——过渡曲线段；2——弓字形平衡区域；3——高压通油孔；
4——高压卸荷槽；5——液压集油槽；6——密封槽；7——低压卸荷槽；
8——回油孔；9——泄油孔；10——泄油回油槽；11——预升压油腔； 12——齿轮泵体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，主要由“8”字形浮动轴套上的弓字形平衡区域（2）、高压通油孔（3）、高压卸荷槽（4）、低压卸荷槽（7）、圆周型液压集油槽（5）、回油孔（8）、泄油孔（9）、泄油回油槽（10）、预升压油腔（11）等组成；
如图1、5所示，新型浮动轴套采用“8”字形结构，其外缘处采用曲率半径逐渐增加的过渡曲线段，即从高压排油腔向低压吸油腔逐渐过渡，使其齿顶间隙逐渐增大，在距低压吸油腔有2个轮齿的位置处截止即可，该浮动轴套与齿轮泵泵体内缘形状一致，即当齿轮泵正常工作时，浮动轴套的一侧面与齿轮泵相互贴合，并与泵体以及齿槽形成一个封闭的预升压油腔（10），使在顶隙区域内的油液压力与高压腔的压力相同，且由于过渡曲线段的曲率半径逐渐增大，由此产生的预液压力由高压区向低压区也逐渐增大，用以来平衡齿轮泵由低压向高压逐渐增大的圆周径向液压力，从而减小径向力，提高轴承的承载力；
如图2所示，在所述新型浮动轴套与齿轮泵体接触面中间的两侧处，分别开设有宽度、长度均不同的高压卸荷槽（4）、低压卸荷槽（7），用以缓解困油现象，避免因为容积变化形成局部真空和气穴，引起振动和噪声；
如图2、3所示，在该侧面上以齿轮旋转轴为中心轴线的圆周处依次开设有液压集油槽（5）和密封槽（6），液压集油槽（5）的半径略大于密封槽（6），密封槽（6）采用O型密封圈，液压集油槽（5）主要用以收集齿轮泵运转时泄漏的油液，由于浮动轴套与齿轮泵紧密贴合，则该液压集油槽（5）的油压高于低压腔的油压，因此由图3、4可知，从液压集油槽（5）中将收集的泄漏油液经过泄油孔（9）引至浮动轴套的另一侧面，并由泄油回油槽（10）、回油孔（8）补充给低压腔，则可由自吸的方式实现油液的循环利用，提高齿轮泵的容积效率；
结合图1、2，在所述的新型浮动轴套的另一侧面上设有弓字形平衡区域（2），该侧面与齿轮的端盖面相贴紧，通过高压卸荷槽（4）上的高压通油孔（3）将高压腔的油液经高压通油孔（3）引入弓字形平衡区域（2），使浮动轴套压紧齿轮泵的端面，另外作用在弓字形平衡区域（2）的液压力随着平衡区域的形状，呈现递减的趋势，且产生的液压压紧力偏向高压油腔一侧，使其与齿轮泵中液压反推力的作用线重合，以避免倾覆力矩的产生，减少泄漏量，避免偏磨现象。

Claims (4)

1.一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，是由弓字形平衡区域（2）、高压卸荷槽（4）、低压卸荷槽（7）、圆周型液压集油槽（5）、高压通油孔（3）、回油孔（8）、泄油孔（9）、泄油回油槽（10）等构成，且与其装配的齿轮泵泵体（12）主要包括了预升压容腔（11），其特征是，所述的具有过渡曲线的新型浮动轴套的过渡曲线段（1）与齿轮泵体（12）以及齿槽之间形成一个封闭的预升压油腔（11），由于过渡曲线段（1）的曲率半径不同，因此产生逐渐增大的预液压力，可用以平衡圆周径向液压力；在所述新型浮动轴套与齿轮泵体（12）接触的面上开设有液压集油槽（5）、密封槽（6）、以及左右不对称的高低压卸荷槽（4）、（7），同时液压集油槽（5）通过泄油孔（9）、回油孔（8）与低压卸荷槽（7）连通；在所述新型浮动轴套的另一侧面上，设有弓字形平衡区域（2）和高压通油孔（3），且由高压通油孔（3）与齿轮泵高压油腔相通。
2.根据权利要求1所述的一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，其特征是利用过渡曲线段（1）、齿轮泵体（12）以及齿槽形成一个封闭的预升压油腔（11），由此产生从高压腔至低压腔逐渐增大的预液压力，用以平衡圆周径向液压力，提高轴承承载力。
3.根据权利要求1所述的一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，其特征是利用泄油孔（9）、回油孔（8）以及泄油回油槽（10）将液压集油槽（5）与低压卸荷槽（7）连通，实现齿轮泵中泄漏油液的再循环。
4.根据权利要求1所述的一种外啮合齿轮泵用新型浮动轴套，其特征是通过弓字形平衡区域（2）和高压通油孔（3），将齿轮泵高压油腔的油液引入弓字形平衡区域（2）。
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