CN110360097B - 一种齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明一种齿轮泵公开了包括泵壳、设置在泵壳左端的左端盖、设置在泵壳右端的右端盖；其特征在于，所述泵壳的左端和左端盖之间设有左配流盘，所述泵壳的右端和右端盖之间设有右配流盘；所述泵壳内在左配流盘和右端盖之间转动连接有从动轴和主动轴，所述主动轴的右端伸出右端盖，所述泵壳内在主动轴上固定安装有内齿轮，在内齿轮的圆周外侧设有主动齿轮，所述主动齿轮的内侧壁上设有凸齿；所述从动轴上转动连接有与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述泵壳内在啮合部的两侧分别设有吸油通道和排油通道，所述泵壳上设有吸油口、以及排油口；所述左端盖内设有变量控制组件；该齿轮泵不仅结构简单，而且可完成低压大流量、高压小流量需求。

Description

一种齿轮泵

技术领域

本发明属于液压泵技术领域，尤其涉及一种齿轮泵。

背景技术

齿轮泵是液压系统中广泛应用的液压动力元件，现有机械设备中大部分工况对齿轮泵有低压大流量、高压小流量的需求，现有技术中经常采用双联泵加双泵合流卸荷阀的方式来解决问题，双联泵由一个电机进行驱动，当液压系统压力达到设定的某个压力值时，通过电控程序控制双泵合流卸荷阀将双联泵中的大排量泵出口进行卸荷，此种方案由于双联泵的价格很高，双泵合流卸荷阀体积较大且成本高，也增加了使用成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种齿轮泵，其不仅结构简单，而且可完成低压大流量、高压小流量需求。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种齿轮泵，包括泵壳、设置在泵壳左端的左端盖、设置在泵壳右端的右端盖；所述泵壳的左端和左端盖之间设有左配流盘，所述泵壳的右端和右端盖之间设有右配流盘；所述泵壳内在左配流盘和右端盖之间转动连接有穿过右配流盘的从动轴和主动轴，所述主动轴的右端伸出右端盖，所述泵壳内在主动轴上固定安装有内齿轮，在内齿轮的圆周外侧设有主动齿轮，所述主动齿轮的内侧壁上设有与内齿轮啮合的凸齿；所述从动轴上转动连接有与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述泵壳内在主动齿轮和从动齿轮啮合部的两侧分别设有吸油通道和排油通道，所述泵壳上设有与吸油通道连通的吸油口、以及与排油通道连通的排油口；所述右配流盘上设有与排油通道连通的右一配流孔、以及与吸油通道连通的右二配流孔；所述右端盖在朝向右配油盘的面上设有与右一配流孔连通的右一配流槽、以及与右二配流孔连通的右二配流槽；所述右配流盘上对称设有右三配流孔和右四配流孔；所述右三配流孔用于连通右一配流槽和内齿轮与凸齿啮合部的吸油区；所述右四配流孔用于连通右二配流槽和内齿轮与凸齿啮合部的排油区；

所述左配流盘上设有与排油通道连通的左一配流孔、以及与吸油通道连通的左二配流孔；所述左端盖在朝向左配流盘的面上设有与左一配流孔连通的左一配流槽、以及与左二配流孔连通的左二配流槽；所述左配流盘上对称设有左三配流孔和左四配流孔；所述左三配流孔与主动齿轮与从动齿轮啮合部的吸油区连通；所述左四配流孔与主动齿轮与从动齿轮啮合部的排油区连通；

所述左端盖内设有变量控制组件，当排油口的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔与左一配流槽连通、左四配流孔与左二配流槽连通；当排油口的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔和左四配流孔连通。

通过上述技术方案，该变量齿轮泵在工作时，首先需要将伸出右端盖的主动轴与电机相连，电机通电带动主动轴转动，主动轴带动内齿轮转动，由于内齿轮与凸齿相互啮合的关系，内齿轮带动主动齿轮转动，主动齿轮带动与其啮合的从动齿轮转动，内齿轮和主动齿轮的内侧壁上的凸齿组成内啮合齿轮泵，主动齿轮和从动齿轮组成外啮合齿轮泵，此时液压油通过吸油口、吸油通道、右二配流孔、右二配流槽、右四配流孔，进入内齿轮与凸齿啮合部的吸油区，再通过右三配流孔、右一配流槽、右一配流孔、排油通道进入排油口；此时排油口的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔与左一配流槽连通、左四配流孔与左二配流槽连通，液压油通过吸油口、吸油通道、左二配流孔、左二配流槽、左四配流孔进入主动齿轮与从动齿轮啮合部的吸油区，在通过左三配流孔、左一配流槽、左一配流孔、排油通道进入排油口，此时齿轮泵的流量为外啮合齿轮泵的流量加上内啮合齿轮泵的流量，完成了低压大流量的工况需求；当排油口的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制控制左三配流孔和左四配流孔连通，此时左三配流孔与左一配流槽不再连通、左四配流孔与左二配流槽保持连通；使主动齿轮和从动齿轮形成的外啮合齿轮泵卸荷，并不影响排油口处的出油，此时内齿轮和凸齿形成的内啮合齿轮泵正常工作，齿轮泵的流量减小为内啮合齿轮泵的流量，完成了高压小流量的工况需求。

进一步的技术方案中，所述变量控制组件包括变量控制盘、变量阀芯、弹簧，所述左端盖内设有下端开口的阀孔，所述变量阀芯滑动连接在所述阀孔内；所述阀孔的下端开口处设有螺堵；所述弹簧位于阀孔内用于迫使变量阀芯向螺堵方向运动；所述变量阀芯自下而上依次设有第一通流槽、第二通流槽、第三通流槽，所述变量阀芯的下端与螺堵之间形成液控腔；所述变量阀芯内设有用于连通第三通流槽和第一通流槽的连通孔；

所述左端盖在朝向左配流盘的侧面中心位置设有与左一配流槽和左二配流槽连通的圆形凹槽，所述变量控制盘转动连接在圆形凹槽内，所述圆形凹槽内绕其圆心设有弧形凹槽，所述变量控制盘上设有伸入所述弧形凹槽内的凸板；所述凸板和弧形凹槽的一端之间形成第一控制腔，所述凸板和弧形凹槽的另一端形成第二控制腔；所述左端盖内设有用于连通左一配流槽和第二通流槽的第一通孔、用于连通第一通孔和液控腔的第二通孔、用于连通左二配流槽和第一通流槽的第三通孔、用于连通第一控制腔和阀孔的第四通孔、用于连通第二控制腔和阀孔的第五通孔；当变量阀芯远离螺堵时，所述第四通孔与第一通流槽连通，所述第五通孔与第二通流槽连通；当变量阀芯靠近螺堵时，所述第四通孔与第二通流槽连通，所述第五通孔与第三通流槽连通；

所述变量控制盘上设有相互对称的第一配流口和第二配流口；当凸板位于弧形凹槽上靠近第五通孔的一端时，第一配流口将左三配流孔和左一配流槽连通，第二配流口将左四配流孔和左二配流槽连通；当凸板位于弧形凹槽上靠近第四通孔的一端时，第一配流口和第二配流口均是将左三配流孔和左四配流孔连通。

进一步的技术方案中，所述左一配流槽和左二配流槽对称设置在左端盖上，且均包括水平横槽，以及与水平横槽连通的长条形的竖直槽。

进一步的技术方案中，所述右一配流孔和右二配流孔对称设置在右配流盘上，且均为月牙形。

进一步的技术方案中，所述左三配流孔和左四配流孔均为梯形。

进一步的技术方案中，所述第一配流口和第二配流口均包括梯形口，以及对称设置在梯形口两侧的弧形口。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

该变量齿轮泵在工作时，首先需要将伸出右端盖的主动轴与电机相连，电机通电带动主动轴转动，主动轴带动内齿轮转动，由于内齿轮与凸齿相互啮合的关系，内齿轮带动主动齿轮转动，主动齿轮带动与其啮合的从动齿轮转动，内齿轮和主动齿轮的内侧壁上的凸齿组成内啮合齿轮泵，主动齿轮和从动齿轮组成外啮合齿轮泵，此时液压油通过吸油口、吸油通道、右二配流孔、右二配流槽、右四配流孔，进入内齿轮与凸齿啮合部的吸油区，再通过右三配流孔、右一配流槽、右一配流孔、排油通道进入排油口；此时排油口的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔与左一配流槽连通、左四配流孔与左二配流槽连通，液压油通过吸油口、吸油通道、左二配流孔、左二配流槽、左四配流孔进入主动齿轮与从动齿轮啮合部的吸油区，在通过左三配流孔、左一配流槽、左一配流孔、排油通道进入排油口，此时齿轮泵的流量为外啮合齿轮泵的流量加上内啮合齿轮泵的流量，完成了低压大流量的工况需求；当排油口的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制控制左三配流孔和左四配流孔连通，此时左三配流孔与左一配流槽不再连通、左四配流孔与左二配流槽保持连通；使主动齿轮和从动齿轮形成的外啮合齿轮泵卸荷，并不影响排油口处的出油，此时内齿轮和凸齿形成的内啮合齿轮泵正常工作，齿轮泵的流量减小为内啮合齿轮泵的流量，完成了高压小流量的工况需求。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的第一角度爆炸图；

图3为本发明的第二角度爆炸图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明的左视图；

图6为本发明的俯视图；

图7为本发明A-A方向的剖视图；

图8为本发明B-B方向的剖视图；

图9为本发明C-C方向的剖视图；

图10为本发明D-D方向的剖视图

图11为本发明左端盖在E-E方向的剖视图；

图12为本发明内部结构图；

图13为本发明变量控制盘在高压小流量时的工作状态；

图14为本发明变量控制盘在低压大流量时的工作状态；

图15为本发明左端盖的第一局部剖切图；

图16为本发明左端盖的第二局部剖切图；

图17为图7中变量阀芯处于阀孔上端时的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-17所示，一种齿轮泵，包括泵壳4、设置在泵壳4左端的左端盖1、设置在泵壳4右端的右端盖6；所述泵壳4的左端和左端盖1之间设有左配流盘3，所述泵壳4的右端和右端盖6之间设有右配流盘5；所述泵壳4内在左配流盘3和右端盖6之间转动连接有穿过右配流盘5的从动轴13和主动轴14，所述主动轴14的右端伸出右端盖6，所述泵壳4内在主动轴14上固定安装有内齿轮10，在内齿轮10的圆周外侧设有主动齿轮11，所述主动齿轮11的内侧壁上设有与内齿轮10啮合的凸齿11a，所述内齿轮10和主动齿轮11偏心设置；所述从动轴13上转动连接有与主动齿轮11啮合的从动齿轮12；所述泵壳4内在主动齿轮11和从动齿轮12啮合部的两侧分别设有吸油通道4b和排油通道4a，所述泵壳4上设有与吸油通道4b连通的吸油口401、以及与排油通道4a连通的排油口402；所述右配流盘5上设有与排油通道4a连通的右一配流孔5c、以及与吸油通道4b连通的右二配流孔5d；所述右端盖6在朝向右配油盘的面上设有与右一配流孔5c连通的右一配流槽6a、以及与右二配流孔5d连通的右二配流槽6b；所述右配流盘5上对称设有右三配流孔5a和右四配流孔5b；所述右三配流孔5a用于连通右一配流槽6a和内齿轮10与凸齿11a啮合部的吸油区；所述右四配流孔5b用于连通右二配流槽6b和内齿轮10与凸齿11a啮合部的排油区。

所述左配流盘3上设有与排油通道4a连通的左一配流孔3a、以及与吸油通道4b连通的左二配流孔3b；所述左端盖1在朝向左配流盘的面上设有与左一配流孔3a连通的左一配流槽1c、以及与左二配流孔3b连通的左二配流槽1d；所述左配流盘3上对称设有左三配流孔3c和左四配流孔3d；所述左三配流孔3c与主动齿轮11与从动齿轮12啮合部的吸油区连通；所述左四配流孔3d与主动齿轮11与从动齿轮12啮合部的排油区连通。

所述左端盖1内设有变量控制组件，当排油口402的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔3c与左一配流槽1c连通、左四配流孔3d与左二配流槽1d连通；当排油口402的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔3c和左四配流孔3d连通。

所述变量控制组件包括变量控制盘2、变量阀芯8、弹簧7，所述左端盖1内设有下端开口的阀孔101，所述变量阀芯8滑动连接在所述阀孔101内；所述阀孔101的下端开口处设有螺堵9；所述弹簧7位于阀孔101内用于迫使变量阀芯8向螺堵9方向运动；所述变量阀芯8自下而上依次设有第一通流槽8c、第二通流槽8b、第三通流槽8d，所述变量阀芯8的下端与螺堵9之间形成液控腔8e；所述变量阀芯8内设有用于连通第三通流槽8d和第一通流槽8c的连通孔8a。

所述左端盖1在朝向左配流盘3的侧面中心位置设有与左一配流槽1c和左二配流槽1d连通的圆形凹槽1a，所述变量控制盘2转动连接在圆形凹槽1a内，所述圆形凹槽1a内绕其圆心设有弧形凹槽1b，所述变量控制盘2上设有伸入所述弧形凹槽1b内的凸板2c；所述凸板2c和弧形凹槽1b的一端之间形成第一控制腔1b1，所述凸板2c和弧形凹槽1b的另一端形成第二控制腔1b2；所述左端盖1内设有用于连通左一配流槽1c和第二通流槽8b的第一通孔1k、用于连通第一通孔1k和液控腔8e的第二通孔1n、用于连通左二配流槽1d和第一通流槽8c的第三通孔1m、用于连通第一控制腔1b1和阀孔101的第四通孔1s、用于连通第二控制腔1b2和阀孔101的第五通孔1e；当变量阀芯8远离螺堵9时，所述第四通孔1s与第一通流槽8c连通，所述第五通孔1e与第二通流槽8b连通；当变量阀芯8靠近螺堵9时，所述第四通孔1s与第二通流槽8b连通，所述第五通孔1e与第三通流槽8d连通。

所述变量控制盘2上设有相互对称的第一配流口2a和第二配流口2b；当凸板2c位于弧形凹槽1b上靠近第五通孔1e的一端时，第一配流口2a将左三配流孔3c和左一配流槽1c连通，第二配流口2b将左四配流孔3d和左二配流槽1d连通；当凸板2c位于弧形凹槽1b上靠近第四通孔1s的一端时，第一配流口2a和第二配流口2b均是将左三配流孔3c和左四配流孔3d连通。

所述左一配流槽1c和左二配流槽1d对称设置在左端盖1上，且均包括水平横槽，以及与水平横槽连通的长条形的竖直槽。所述右一配流孔5c和右二配流孔5d对称设置在右配流盘5上，且均为月牙形。所述左三配流孔3c和左四配流孔3d均为梯形。所述第一配流口2a和第二配流口2b均包括梯形口，以及对称设置在梯形口两侧的弧形口。

该变量齿轮泵在工作时，需要将伸出右端盖6的主动轴14与电机相连，电机通电带动主动轴14转动，主动轴14带动内齿轮10转动，由于内齿轮10与主动齿轮11内侧壁上凸齿11a相互啮合的关系，内齿轮10带动主动齿轮11转动，主动齿轮11带动与其啮合的从动齿轮12转动，内齿轮10和主动齿轮11的内侧壁上的凸齿11a组成内啮合齿轮泵，主动齿轮11和从动齿轮12组成外啮合齿轮泵，此时液压油通过吸油口401、吸油通道4b、右二配流孔5d、右二配流槽6b、右四配流孔5b，进入内齿轮10与凸齿11a啮合部的吸油区，再通过右三配流孔5a、右一配流槽6a、右一配流孔5c、排油通道4a进入排油口402。排油口402处的压力油通过第一通孔1k、第二通孔1n、进入到液控腔8e处，由于此时系统内压力小，没有超过弹簧7所设定的压力所以变量阀芯8处于图7所示位置，此时排油口402处的压力油通过第一通孔1k、第二通流槽8b、第四通孔1s进入到第一控制腔1b1中，推动凸块运动，而第二控制腔1b2中的液压油经过第五通孔1e、第三通流槽8d、连通孔8a、第一通流槽8c、第三通孔1m，进入到吸油口401，使变量控制盘2处于图14所示状态，此时第一配流口2a将左三配流孔3c和左一配流槽1c连通，第二配流口2b将左四配流孔3d和左二配流槽1d连通，液压油通过吸油口401、吸油通道4b、左二配流孔3b、左二配流槽1d、左四配流孔3d进入主动齿轮11与从动齿轮12啮合部的吸油区，在通过左三配流孔3c、左一配流槽1c、左一配流孔3a、排油通道4a进入排油口402，此时齿轮泵的流量为外啮合齿轮泵的流量加上内啮合齿轮泵的流量，完成了低压大流量的工况需求。

当系统压力大于弹簧7所设定的压力时，此时排油口402处的压力油通过第一通孔1k、第二通孔1n进入到液控腔8e处，液压油推动变量阀芯8向上运动到如图17所示状态，此时排油口402处的压力油通过第一通孔1k、第二通流槽8b、第五通孔1e进入到第二液控腔8e中，推动凸板2c运动，而第一液控腔8e中的液压油经过第四通孔1s、第一通流槽8c、第三通孔1m，进入到吸油口401，使变量控制盘2处于图13所示状态，此时第一配流口2a和第二配流口2b均是将左三配流孔3c和左四配流孔3d连通，同时在变量控制盘2的作用下，左三配流孔3c与左一配流槽1c不再连通、左四配流孔3d与左二配流槽1d保持连通；使主动齿轮11和从动齿轮12形成的外啮合齿轮泵卸荷，并不影响排油口402处的出油，此时内齿轮10和凸齿11a形成的内啮合齿轮泵正常工作，齿轮泵的流量减小为内啮合齿轮泵的流量，完成了高压小流量的工况需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种齿轮泵，包括泵壳、设置在泵壳左端的左端盖、设置在泵壳右端的右端盖；其特征在于，所述泵壳的左端和左端盖之间设有左配流盘，所述泵壳的右端和右端盖之间设有右配流盘；所述泵壳内在左配流盘和右端盖之间转动连接有穿过右配流盘的从动轴和主动轴，所述主动轴的右端伸出右端盖，所述泵壳内在主动轴上固定安装有内齿轮，在内齿轮的圆周外侧设有主动齿轮，所述主动齿轮的内侧壁上设有与内齿轮啮合的凸齿；所述从动轴上转动连接有与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述泵壳内在主动齿轮和从动齿轮啮合部的两侧分别设有吸油通道和排油通道，所述泵壳上设有与吸油通道连通的吸油口、以及与排油通道连通的排油口；所述右配流盘上设有与排油通道连通的右一配流孔、以及与吸油通道连通的右二配流孔；所述右端盖在朝向右配油盘的面上设有与右一配流孔连通的右一配流槽、以及与右二配流孔连通的右二配流槽；所述右配流盘上对称设有右三配流孔和右四配流孔；所述右三配流孔用于连通右一配流槽和内齿轮与凸齿啮合部的吸油区；所述右四配流孔用于连通右二配流槽和内齿轮与凸齿啮合部的排油区；

所述左配流盘上设有与排油通道连通的左一配流孔、以及与吸油通道连通的左二配流孔；所述左端盖在朝向左配流盘的面上设有与左一配流孔连通的左一配流槽、以及与左二配流孔连通的左二配流槽；所述左配流盘上对称设有左三配流孔和左四配流孔；所述左三配流孔与主动齿轮与从动齿轮啮合部的吸油区连通；所述左四配流孔与主动齿轮与从动齿轮啮合部的排油区连通；

所述左端盖内设有变量控制组件，当排油口的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔与左一配流槽连通、左四配流孔与左二配流槽连通；当排油口的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左三配流孔和左四配流孔连通。

2.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述变量控制组件包括变量控制盘、变量阀芯、弹簧，所述左端盖内设有下端开口的阀孔，所述变量阀芯滑动连接在所述阀孔内；所述阀孔的下端开口处设有螺堵；所述弹簧位于阀孔内用于迫使变量阀芯向螺堵方向运动；所述变量阀芯自下而上依次设有第一通流槽、第二通流槽、第三通流槽，所述变量阀芯的下端与螺堵之间形成液控腔；所述变量阀芯内设有用于连通第三通流槽和第一通流槽的连通孔；

所述左端盖在朝向左配流盘的侧面中心位置设有与左一配流槽和左二配流槽连通的圆形凹槽，所述变量控制盘转动连接在圆形凹槽内，所述圆形凹槽内绕其圆心设有弧形凹槽，所述变量控制盘上设有伸入所述弧形凹槽内的凸板；所述凸板和弧形凹槽的一端之间形成第一控制腔，所述凸板和弧形凹槽的另一端形成第二控制腔；所述左端盖内设有用于连通左一配流槽和第二通流槽的第一通孔、用于连通第一通孔和液控腔的第二通孔、用于连通左二配流槽和第一通流槽的第三通孔、用于连通第一控制腔和阀孔的第四通孔、用于连通第二控制腔和阀孔的第五通孔；当变量阀芯远离螺堵时，所述第四通孔与第一通流槽连通，所述第五通孔与第二通流槽连通；当变量阀芯靠近螺堵时，所述第四通孔与第二通流槽连通，所述第五通孔与第三通流槽连通；

所述变量控制盘上设有相互对称的第一配流口和第二配流口；当凸板位于弧形凹槽上靠近第五通孔的一端时，第一配流口将左三配流孔和左一配流槽连通，第二配流口将左四配流孔和左二配流槽连通；当凸板位于弧形凹槽上靠近第四通孔的一端时，第一配流口和第二配流口均是将左三配流孔和左四配流孔连通。

3.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述左一配流槽和左二配流槽对称设置在左端盖上，且均包括水平横槽，以及与水平横槽连通的长条形的竖直槽。

4.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述右一配流孔和右二配流孔对称设置在右配流盘上，且均为月牙形。

5.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述左三配流孔和左四配流孔均为梯形。

6.根据权利要求2所述的齿轮泵，其特征在于，所述第一配流口和第二配流口均包括梯形口，以及对称设置在梯形口两侧的弧形口。

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