CN110454382B - 一种内啮合变量齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内啮合变量齿轮泵，包括泵壳，其内设有吸油口、出油口、左安装腔和右安装腔；左端盖和右端盖，固定安装在泵壳的两端；驱动轴，转动连接在泵壳内；右内转子和右外转子，设在右安装腔内；右配流盘；左内转子和左外转子，设在左安装腔内；左配流盘；变量控制组件。本内啮合变量齿轮泵，结构简单、体积紧凑，能够根据出油口压力自动变量，完成低压大流量和高压小流量的工况需求。

Description

一种内啮合变量齿轮泵

技术领域

本发明属于液压泵的技术领域，尤其涉及一种内啮合变量齿轮泵。

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

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够自动变量以实现低压大流量、高压小流量功能的内啮合变量齿轮泵。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种内啮合变量齿轮泵，其特征在于：包括泵壳，泵壳内沿轴向设有位于左端的左安装腔和位于右端的右安装腔，泵壳内在左安装腔和右安装腔之间设有吸油口和出油口，泵壳内设有用以连通吸油口、左安装腔和右安装腔的吸油通道及用以连通出油口、左安装腔和右安装腔的排油通道；

左端盖，左端盖固定连接在泵壳的左端，用以封堵左安装腔的左开口；

右端盖，右端盖固定连接在泵壳的右端，用以封堵右安装腔的右开口；

驱动轴，驱动轴可转动的连接在泵壳内，驱动轴的右端伸出到右端盖外；

右内转子和右外转子，右内转子和右外转子可转动的设在右安装腔内，右内转子固定连接在驱动轴上且具有多个外齿，右外转子与右内转子偏心设置，右外转子内设有多个与右内转子的外齿相啮合的内齿，所述右内转子的外齿和右外转子的内齿之间形成有右吸油区和右排油区；

右配流盘，右配流盘固定设在右安装腔内，右配流盘上设有用以连通右吸油区和吸油通道的右一配流槽及用以连通右排油区和排油通道的右二配流槽；

左内转子和左外转子，左内转子和左外转子可转动的设在左安装腔内，左内转子固定连接在驱动轴上且具有多个外齿，左外转子与左内转子偏心设置，左外转子内设有多个与左内转子的外齿相啮合的内齿，所述左内转子的外齿和左外转子的内齿之间形成有左吸油区和左排油区；

左配流盘，左配流盘固定设在左安装腔内，左配流盘上设有与左吸油区相连通的左二配流槽及与左排油区相连通的左一配流槽；

变量控制组件，变量控制组件设在泵壳内，当出油口的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左二配流槽与吸油通道连通、左一配流槽与排油通道连通；当出油口的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左一配流槽、左二配流槽均与吸油通道连通。作为优选，所述第一流道包括设在阀体上的第一通流孔和设在左端盖上的第二通流孔；所述第二流道包括设在阀体上的第三通流孔和设在右端盖上的第四通流孔。

作为优选，所述变量控制组件包括变量控制盘、变量阀芯、弹簧，泵壳内设有上端开口的阀孔，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；弹簧位于阀孔内用于迫使变量阀芯向螺堵方向运动；变量阀芯的上端与螺堵之间形成液控腔，变量阀芯与阀孔之间形成有压力油口、回油口、第一油口和第二油口，液控腔、压力油口均与出油口相连通，回油口与吸油口相连通；

左安装腔的底部设有圆形凹槽，变量控制盘转动连接在圆形凹槽内，圆形凹槽内绕其圆心设有弧形凹槽，变量控制盘上设有伸入弧形凹槽内的凸板；凸板和弧形凹槽的一端之间形成第一控制腔，凸板和弧形凹槽的另一端形成第二控制腔，第一油口与第一控制腔相连通，第二油口与第二控制腔相连通；当变量阀芯靠近螺堵时，压力油口与第一油口连通，回油口与第二油口连通；当变量阀芯远离螺堵时，压力油口与第二油口连通，第一油口与回油口连通；

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端时，第二配流口将左二配流槽与吸油通道连通，第一配流口将左一配流槽与排油通道连通；当凸板位于弧形凹槽下端时，第一配流口和第二配流口均是将左一配流槽、左二配流槽和吸油通道连通。

作为优选，右安装腔的侧壁上设有右定位槽，右配流盘上设有与右定位槽相配合的右定位块；左安装腔的侧壁上设有左定位槽，左配流盘上设有与左定位槽相配合的左定位块。

作为优选，右一配流槽和右二配流槽对称设在右配流盘上，且均为月牙形。

作为优选，左一配流槽和左二配流槽对称设在左配流盘上，且均为月牙形。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过设置变量控制组件，可以实现在出油口压力较低时，由右内转子和右外转子所组成的右内啮合齿轮泵及左内转子和左外转子所组成的左内啮合齿轮泵共同向出油口输出流量，完成低压大流量的工况需求；当出油口压力超过预定压力时，通过变量控制组件使左内啮合齿轮泵卸荷，只由右内啮合齿轮泵向出油口输出流量，完成高压小流量的工况需求，从而自动完成了内啮合齿轮泵的变量。本发明不需要外置双泵合流卸荷阀就可自动实现变量控制、结构简单、体积紧凑。

附图说明

图1为本发明实施例的三维结构示意图；

图2为本发明实施例的三维爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例的主视图；

图4为本发明实施例的俯视图；

图5为图3中的A-A剖视图；

图6为图4中的C-C剖面结构示意图；

图7为图3中的E-E结构示意图；

图8-9为本发明实施例中泵壳的三维结构示意图；

图10为本发明实施例中右配流盘的三维结构示意图；

图11为本发明实施例中左配流盘的三维结构示意图；

图12为本发明实施例中变量控制盘的三维结构示意图；

图13为本发明实施例中变量控制盘在低压大流量时的工作状态；

图14为本发明实施例中变量控制盘在高压小流量时的工作状态。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-14所示，为本发明的一个优选实施例。

一种内啮合变量齿轮泵，包括

泵壳1，泵壳1内沿轴向设有位于左端的左安装腔1b和位于右端的右安装腔1a，泵壳1内在左安装腔1b和右安装腔1a之间设有吸油口101和出油口102，泵壳1内设有用以连通吸油口101、左安装腔1b和右安装腔1a的吸油通道103及用以连通出油口102、左安装腔1b和右安装腔1a的排油通道104。

左端盖2，左端盖2固定连接在泵壳1的左端，用以封堵左安装腔1b的左开口。

右端盖3，右端盖3固定连接在泵壳1的右端，用以封堵右安装腔1a的右开口。

驱动轴4，驱动轴4可转动的连接在泵壳1内，驱动轴4的右端伸出到右端盖3外。

右内转子5a和右外转子6a，右内转子5a和右外转子6a可转动的设在右安装腔1a内，右内转子5a固定连接在驱动轴4上且具有多个外齿，右外转子6a与右内转子5a偏心设置，右外转子6a内设有多个与右内转子5a的外齿相啮合的内齿，所述右内转子5a的外齿和右外转子6a的内齿之间形成有右吸油区和右排油区。

右配流盘7a，右配流盘7a固定设在右安装腔1a内，右配流盘7a上设有用以连通右吸油区和吸油通道103的右一配流槽7a1及用以连通右排油区和排油通道104的右二配流槽7a2，右一配流槽7a1和右二配流槽7a2对称设在右配流盘7a上，且均为月牙形，右安装腔1a的侧壁上设有右定位槽106，右配流盘7a上设有与右定位槽106相配合的右定位块7a3。

左内转子5b和左外转子6b，左内转子5b和左外转子6b可转动的设在左安装腔1b内，左内转子5b固定连接在驱动轴4上且具有多个外齿，左外转子6b与左内转子5b偏心设置，左外转子6b内设有多个与左内转子5b的外齿相啮合的内齿，所述左内转子5b的外齿和左外转子6b的内齿之间形成有左吸油区和左排油区。

左配流盘7b，左配流盘7b固定设在左安装腔1b内，左配流盘7b上设有与左吸油区相连通的左二配流槽7b2及与左排油区相连通的左一配流槽7b1，左一配流槽7b1和左二配流槽7b2对称设在左配流盘7b上，且均为月牙形，左安装腔1b的侧壁上设有左定位槽105，左配流盘7b上设有与左定位槽105相配合的左定位块7b3。

变量控制组件，变量控制组件设在泵壳1内，当出油口102的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左二配流槽7b2与吸油通道103连通、左一配流槽7b1与排油通道104连通；当出油口102的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左一配流槽7b1、左二配流槽7b2均与吸油通道103连通。所述变量控制组件包括变量控制盘8、变量阀芯9b、弹簧9c，泵壳1内设有上端开口的阀孔，变量阀芯9b滑动连接在所述阀孔内；所述阀孔的上端开口处设有螺堵9a；弹簧9c位于阀孔内用于迫使变量阀芯9b向螺堵9a方向运动；变量阀芯9b的上端与螺堵9a之间形成液控腔9a1，变量阀芯9b与阀孔之间形成有压力油口P、回油口T、第一油口A和第二油口B，液控腔9a1、压力油口P均与出油口102相连通，回油口T与吸油口101相连通；左安装腔1b的底部设有圆形凹槽，变量控制盘8转动连接在圆形凹槽内，圆形凹槽内绕其圆心设有弧形凹槽1c，变量控制盘8上设有伸入弧形凹槽1c内的凸板83；凸板83和弧形凹槽1c的一端之间形成第一控制腔8a，凸板83和弧形凹槽1c的另一端形成第二控制腔8b，第一油口A与第一控制腔8a相连通，第二油口B与第二控制腔8b相连通；当变量阀芯9b靠近螺堵9a时，压力油口P与第一油口A连通，回油口T与第二油口B连通；当变量阀芯9b远离螺堵9a时，压力油口P与第二油口B连通，第一油口A与回油口T连通；变量控制盘8上设有相互对称的第一配流口81和第二配流口82；当凸板83位于弧形凹槽1c上端时，如图13所示，第二配流口82将左二配流槽7b2与吸油通道103连通，第一配流口81将左一配流槽7b1与排油通道104连通；当凸板83位于弧形凹槽1c下端时，如图14所示，第一配流口81和第二配流口82均是将左一配流槽7b1、左二配流槽7b2和吸油通道103连通。

该内啮合变量齿轮泵在工作时，需要将驱动轴4与电机相连，电机通电带动驱动轴4转动，驱动轴4带动右内转子5a、左内转子5b转动，由于右内转子5a和右外转子6a的啮合、左内转子5b和左外转子6b的啮合关系，右内转子5a带动右外转子6a转动，同时左内转子5b带动左外转子6b转动，此时液压油通过吸油口101、吸油通道103、右一配流槽7a1进入右吸油区，再通过右排油区、右二配流槽7a2、排油通道104后进入出油口102。由于此时出油口102内的压力较低，没有超过弹簧9c的设定压力，在弹簧9c的作用力下变量阀芯9b靠近螺堵9a，压力油口P与第一油口A连通，回油口T与第二油口B连通，第一油口A的油液进入第一控制腔8a推动凸版83向右旋转到弧形槽1c的上端，第二控制腔8b的油液经第二油口B、回油口T流入吸油口101，第二配流口82将左二配流槽7b2与吸油通道103连通，第一配流口81将左一配流槽7b1与排油通道104连通。液压油通过吸油口101、吸油通道103、左二配流槽7b2进入左吸油区，再通过左排油区、左一配流槽7b1、排油通道104后进入出油口102。此时，本发明的内啮合齿轮泵输出的流量为右内转子5a和右外转子6a所组成的右内啮合齿轮泵和左内转子5b和左外转子6b所组成的左内啮合齿轮泵的输出流量之和，完成了低压大流量的工况需求。

当出油口102内的压力升高超过弹簧9c的设定压力时，变量阀芯9b在出油口102的作用力下向下移动远离螺堵9a，压力油口P与第二油口B连通，第一油口A与回油口T连通，第二油口B的油液进入第二控制腔8b推动凸版83向左旋转到弧形槽1c的下端，第一配流口81和第二配流口82均是将左一配流槽7b1、左二配流槽7b2和吸油通道103连通，这样由左内转子5b和左外转子6b缩组成的左内啮合齿轮泵由左吸油区通过吸油通道103吸油后再排出到左排油区，而左排油区通过变量控制盘8也是和吸油通道103相连通，也即左内啮合齿轮泵卸荷不再向出油口102输出流量，此时只有右内啮合齿轮泵向出油口102输出流量，本发明的内啮合齿轮泵的输出流量减小为右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 (4)

1.一种内啮合变量齿轮泵，其特征在于：包括

泵壳(1)，泵壳(1)内沿轴向设有位于左端的左安装腔(1b)和位于右端的右安装腔(1a)，泵壳(1)内在左安装腔(1b)和右安装腔(1a)之间设有吸油口(101)和出油口(102)，泵壳(1)内设有用以连通吸油口(101)、左安装腔(1b)和右安装腔(1a)的吸油通道(103)及用以连通出油口(102)、左安装腔(1b)和右安装腔(1a)的排油通道(104)；

左端盖(2)，左端盖(2)固定连接在泵壳(1)的左端，用以封堵左安装腔(1b)的左开口；

右端盖(3)，右端盖(3)固定连接在泵壳(1)的右端，用以封堵右安装腔(1a)的右开口；

驱动轴(4)，驱动轴(4)可转动的连接在泵壳(1)内，驱动轴(4)的右端伸出到右端盖(3)外；

右内转子(5a)和右外转子(6a)，右内转子(5a)和右外转子(6a)可转动的设在右安装腔(1a)内，右内转子(5a)固定连接在驱动轴(4)上且具有多个外齿，右外转子(6a)与右内转子(5a)偏心设置，右外转子(6a)内设有多个与右内转子(5a)的外齿相啮合的内齿，所述右内转子(5a)的外齿和右外转子(6a)的内齿之间形成有右吸油区和右排油区；

右配流盘(7a)，右配流盘(7a)固定设在右安装腔(1a)内，右配流盘(7a)上设有用以连通右吸油区和吸油通道(103)的右一配流槽(7a1)及用以连通右排油区和排油通道(104)的右二配流槽(7a2)；

左内转子(5b)和左外转子(6b)，左内转子(5b)和左外转子(6b)可转动的设在左安装腔(1b)内，左内转子(5b)固定连接在驱动轴(4)上且具有多个外齿，左外转子(6b)与左内转子(5b)偏心设置，左外转子(6b)内设有多个与左内转子(5b)的外齿相啮合的内齿，所述左内转子(5b)的外齿和左外转子(6b)的内齿之间形成有左吸油区和左排油区；

左配流盘(7b)，左配流盘(7b)固定设在左安装腔(1b)内，左配流盘(7b)上设有与左吸油区相连通的左二配流槽(7b2)及与左排油区相连通的左一配流槽(7b1)；

变量控制组件，变量控制组件设在泵壳(1)内，当出油口(102)的压力小于预设值时，所述变量控制组件控制左二配流槽(7b2)与吸油通道(103)连通、左一配流槽(7b1)与排油通道(104)连通；当出油口(102)的压力大于预设值时，所述变量控制组件控制左一配流槽(7b1)、左二配流槽(7b2)均与吸油通道(103)连通；

所述变量控制组件包括变量控制盘(8)、变量阀芯(9b)、弹簧(9c)，泵壳(1)内设有上端开口的阀孔，变量阀芯(9b)滑动连接在所述阀孔内；所述阀孔的上端开口处设有螺堵(9a)；弹簧(9c)位于阀孔内用于迫使变量阀芯(9b)向螺堵(9a)方向运动；变量阀芯(9b)的上端与螺堵(9a)之间形成液控腔(9a1)，变量阀芯(9b)与阀孔之间形成有压力油口(P)、回油口(T)、第一油口(A)和第二油口(B)，液控腔(9a1)、压力油口(P)均与出油口(102)相连通，回油口(T)与吸油口(101)相连通；左安装腔(1b)的底部设有圆形凹槽，变量控制盘(8)转动连接在圆形凹槽内，圆形凹槽内绕其圆心设有弧形凹槽(1c)，变量控制盘(8)上设有伸入弧形凹槽(1c)内的凸板(83)；凸板(83)和弧形凹槽(1c)的一端之间形成第一控制腔(8a)，凸板(83)和弧形凹槽(1c)的另一端形成第二控制腔(8b)，第一油口(A)与第一控制腔(8a)相连通，第二油口(B)与第二控制腔(8b)相连通；当变量阀芯(9b)靠近螺堵(9a)时，压力油口(P)与第一油口(A)连通，回油口(T)与第二油口(B)连通；当变量阀芯(9b)远离螺堵(9a)时，压力油口(P)与第二油口(B)连通，第一油口(A)与回油口(T)连通；变量控制盘(8)上设有相互对称的第一配流口(81)和第二配流口(82)；当凸板(83)位于弧形凹槽(1c)上端时，第二配流口(82)将左二配流槽(7b2)与吸油通道(103)连通，第一配流口(81)将左一配流槽(7b1)与排油通道(104)连通；当凸板(83)位于弧形凹槽(1c)下端时，第一配流口(81)和第二配流口(82)均是将左一配流槽(7b1)、左二配流槽(7b2)和吸油通道(103)连通。

2.根据权利要求1所述的内啮合变量齿轮泵，其特征在于：右安装腔(1a)的侧壁上设有右定位槽(106)，右配流盘(7a)上设有与右定位槽(106)相配合的右定位块(7a3)；左安装腔(1b)的侧壁上设有左定位槽(105)，左配流盘(7b)上设有与左定位槽(105)相配合的左定位块(7b3)。

3.根据权利要求1所述的内啮合变量齿轮泵，其特征在于：右一配流槽(7a1)和右二配流槽(7a2)对称设在右配流盘(7a)上，且均为月牙形。

4.根据权利要求1所述的内啮合变量齿轮泵，其特征在于：左一配流槽(7b1)和左二配流槽(7b2)对称设在左配流盘(7b)上，且均为月牙形。

Images