CN110886696A - 一种双摆线转子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明系液压传动装置，特别是涉及一种摆线转子式结构的液压泵。一种双摆线转子泵，包括前盖(10)、壳体(9)、后盖(11)和位于圆心，伸入壳体(9)的传动轴(1)；在所述前盖(10)或后盖(11)上，同圆心的圆周上分布设置相应数量的柱销(6)；各柱销(6)上套置内径大于柱销(6)外径的套筒(7)；在套筒(7)组成圆周的外围套接呈圆环状、短幅内摆线齿轮的外转子(8)；其特征在于：与传动轴(1)连接轴心相互偏移的偏心轴(3)，在偏心轴(3)上转动套置短幅外摆线齿轮的内转子(5)。本发明在采用了偏心轴结构后，在原有的基础上，在保持原有优点下又增加了新的特点，内外转子轴线具有一定的偏心距，偏心距越大流量越大，可获得较大的流量。

Description

一种双摆线转子泵
技术领域
本发明系液压传动装置，特别是涉及一种摆线转子式结构的液压泵。
背景技术
目前、常用的液压油泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、摆线转子式泵。每种泵各有优缺点。
齿轮泵存在“困油”，径向液压力不平衡，流量脉动大等问题。“困油”使齿轮和轴承产生很大的附加载荷，轴承寿命短，油泵效率低。另外、“困油”还会使油温升高，容易产生气泡，气泡破裂引起较大噪声。径向液压力不平衡，使齿轮轴受到弯曲作用，吸油腔齿轮径向间隙变小，齿轮与泵体内腔产生摩擦或卡死，使油泵不能正常工作。由于液压油吸入油腔后，随着齿轮的转动近180°，搬运到压油腔后再挤压出去，且齿轮齿体又占据一定的空间，因此流量波动大，压力波动大，引起冲击、振动和噪声大。
叶片泵结构复杂、制造困难，对轴的转速敏感，太快和太慢均不能正常工作，对油要求高，污油后易卡死叶片，造成急剧磨损。高速时，叶片两端的压差易造成叶片脱离定子表面，造成叶片脱空。高压下，叶片与定子表面易磨损。与齿轮泵相比，噪声大。
柱塞泵结构复杂，零件多，制造困难，价格高，多用作高压泵。与叶片泵类似，这种泵对油要求高，污油后易卡死柱塞。由于柱塞的往复运动，不宜高速。
专利号200710048156.7《双摆线转子泵》公开了一种双摆线转子泵的结构，双摆线转子泵，包括前盖、壳体、后盖和位于轴中心，伸入壳体的传动轴，所述传动轴与短幅外摆线齿轮的内转子同轴固定连接；在所述前盖或后盖上，与内转子同圆心的圆周上分布设置相应数量的柱销；各柱销上套置内径大于柱销外径的套筒；在套筒组成圆周的外围套接呈圆环状的外转子，外转子为内圈与内转子外圈相应的短幅内摆线齿轮。内外转子轴线重合，可获得微小流量，并使得结构紧凑简单，体积小，加工安装容易，成本低。每个工作齿腔既是吸油腔又是压油腔，当一个工作齿腔为吸油腔，另一个工作齿腔为排油腔，吸排油同时进行。内转子的转动，各工作齿腔由吸油(或排油)转入排油(或吸油)的过程是连续渐进的，且每有一个工作齿腔由吸油(或排油)转入排油(或吸油)，与此同时，就会有另一个工作齿腔由排油(或吸油)转入吸油(或排油)，整个过程都是连续交替进行的，因此流量波动小。
然而，该专利也有局限之处，它仅适用于有微量流量的场合，可以达到平稳、精准提供压力油的目的，而当需要提供大流量时，从摆线转子泵惯常的设计思想出发，只能增大其规格、体积，由此带来的后果是设备笨重、耗材多，运行费用大。
发明内容
本发明的目的是避免现有技术中以增大体积、规格的方式提供大流量双摆线转子泵，以减小体积、节省能耗的方式提供一种双摆线转子泵结构。
本发明的目的由以下技术方案予以实现：
一种双摆线转子泵，包括前盖、壳体、后盖和位于圆心，伸入壳体的传动轴；
在所述前盖或后盖上，同圆心的圆周上分布设置相应数量的柱销；各柱销上套置内径大于柱销外径的套筒；在套筒组成圆周的外围套接呈圆环状、短幅内摆线齿轮的外转子；
其特征在于：与传动轴连接轴心相互偏移的偏心轴，在偏心轴上转动套置短幅外摆线齿轮的内转子。
进一步，所述偏心轴的偏移距离满足，外转子内圈与内转子外圈在位于偏心轴偏移的相反方向，与套筒外圆接触相切。
进一步，所述内转子齿轮齿数加2等于所述外转子的齿轮齿数。
进一步，所述柱销的数量小于等于二分之一内转子齿轮齿数与外转子的齿轮齿数之和。
进一步，所述套筒内径与柱销外径之差等于二分之一内转子与外转子的偏心距。设套筒内孔半径R，柱销半径r，偏心距2a，则R＝r+a。
采用本技术方案，内转子、套筒、外转子相互啮合，形成多个独立的封闭齿腔。传动轴通过偏心轴驱动内转子作行星运动，既绕传动轴公转的同时，又绕偏心轴自转。内转子驱动套筒绕柱销回转运动，套筒又驱动外转子动。随着内转子、套筒和外转子的转动，封闭齿腔的容积发生变化，进行吸、排油。在工作过程中，有一半的齿腔为吸油，而另一半齿腔为排油，这两部分齿腔的吸、排油总是交替进行，这样每一瞬间都有吸、排油，保证了吸、排油的连续性，且每一时刻的吸、排油量基本相同，流量波动小，压力波动小。对每一个齿腔来讲，既是吸油腔又是压油腔，且按照一定规律不断切换。因此，每个齿腔都设有一个进出油油道。由于采用了偏心轴结构，随着偏心轴的转动每个封闭齿腔的容积连续发生变化，当偏心轴的偏心指向某个封闭腔时，该封闭腔的容积最小。反之，当偏心轴的偏心背向某个封闭腔时，该封闭腔的容积最大。当封闭腔的容积由小变大时，吸进油，封闭腔的容积达到最大时吸油结束，吸进的油量为封闭腔的最大容积。而由大变小时，排出油，封闭腔的容积达到最小时排油结束，封闭腔中仍残留一部分油不能排除，残留的油量为封闭腔的最小容积。所以，每个封闭腔的排量等于它的最大容积减去最小容积，即容积的变化量。偏心的出现，使得封闭腔的最小容积进一步压缩。同时，最大容积进一步扩大，封闭腔的容积变化量增大，泵的流量增大。
发明的有益效果为：
本发明克服了本领域的两个习惯思维，以及随之而来的缺点，①以往只有采用增大泵体的体积、结构、规格的方式才能增大泵的流量，它的缺点是显而易见的；②以往的习惯思维对本发明采用偏心轴结构的效果是否认的，错误地认为偏心以后一侧增大了吸入、压出量，另一侧相应增大了压出、吸入量，那么总体效果相互抵消，不会增大流量，因此，本发明克服了惯常思维和举措，明确提出了“每个封闭腔的排量等于它的最大容积减去最小容积，即容积的变化量。”在该领域中首创了以偏心轴方式，巧妙地以小结构的改造取得了意料之外重大的良好效果。因此，在本领域是一项具有突出特点和显著进步的技术创新。
本发明在采用了偏心轴结构后，在原有的基础上，在保持原有优点下又增加了新的特点，总括如下：
内外转子轴线具有一定的偏心距，偏心距越大流量越大，可获得较大的流量；
采用柱销套筒结构，简化了泵的结构，使得加工安装更容易，降低了成本；
每个工作齿腔既是吸油腔又是压油腔，当一个工作齿腔为吸油腔，另一个工作齿腔为排油腔，吸排油同时进行。内转子的转动，各工作齿腔由吸油(或排油)转入排油(或吸油)的过程是连续渐进的，且每有一个工作齿腔由吸油(或排油)转入排油(或吸油)，与此同时，就会有另一个工作齿腔由排油(或吸油)转入吸油(或排油)，整个过程都是连续交替进行的。因此流量波动小；
每个工作齿腔既是吸油腔又是压油腔，油被吸入后，就地再被挤压出去，无搬运过程，减少了效率损失；
由于流量波动小，有利于减小油液压力冲击，减小噪声；
对液压油要求不高。
附图说明
图1是本发明偏心双摆线转子泵的一种实施方式，主视剖面图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本发明的结构。
构造：本发明主要由传动轴1、轴承2、偏心轴3、垫板4、内转子5、柱销6、套筒7、外转子8、壳体9、前盖10、后盖11和配流阀12等组成。传动轴1与偏心轴3固联。内转子5、套筒7和外转子8构成若干个独立的封闭的齿腔，这些齿腔通过油道C和配流阀12分别与进、出油口A和B连通。内转子5为短幅外摆线齿轮，外转子8为短幅内摆线齿圈，内转子5与偏心轴3轴线重合，外转子8与传动轴1轴线重合，偏心轴3与传动轴1有一定的偏心距。柱销6穿过套筒7固定在前后盖上，其直径小于套筒7内孔直径，并与套筒7内孔相切接触。
工作原理：内转子5、套筒7、外转子8相互啮合，形成多个独立的封闭齿腔。传动轴1通过偏心轴3驱动内转子5作行星运动，既绕传动轴1公转的同时，又绕偏心轴3自转。内转子5驱动套筒7绕柱销6回转运动，套筒7又驱动外转子8转动。随着内转子5、套筒7和外转子8的转动，封闭齿腔的容积发生变化，进行吸、排油。在工作过程中，有一半的齿腔为吸油，而另一半齿腔为排油，这两部分齿腔的吸、排油总是交替进行，这样每一瞬间都有吸、排油，保证了吸、排油的连续性，且每一时刻的吸、排油量基本相同，流量波动小，压力波动小。对每一个齿腔来讲，既是吸油腔又是压油腔，且按照一定规律不断切换，因此，每个齿腔都设有一个进出油油道C。

Claims (5)

1.一种双摆线转子泵，包括前盖(10)、壳体(9)、后盖(11)和位于圆心，伸入壳体(9)的传动轴(1)；在所述前盖(10)或后盖(11)上，同圆心的圆周上分布设置相应数量的柱销(6)；各柱销(6)上套置内径大于柱销(6)外径的套筒(7)；在套筒(7)组成圆周的外围套接呈圆环状、短幅内摆线齿轮的外转子(8)；其特征在于：与传动轴(1)连接轴心相互偏移的偏心轴(3)，在偏心轴(3)上转动套置短幅外摆线齿轮的内转子(5)。
2.根据权利要求1所述一种双摆线转子泵，其特征是所述偏心轴(3)的偏移距离满足，外转子(8)内圈与内转子(5)外圈在位于偏心轴(3)偏移的相反方向，与套筒(7)外圆接触相切。
3.根据权利要求1所述偏心双摆线转子泵，其特征是所述内转子(5)齿轮齿数加2等于所述外转子(8)的齿轮齿数。
4.根据权利要求1所述偏心双摆线转子泵，其特征是所述柱销(6)的数量小于等于二分之一内转子(5)齿轮齿数与外转子(8)的齿轮齿数之和。
5.根据权利要求1所述偏心双摆线转子泵，其特征是所述套筒(7)内径与柱销(6)外径之差等于二分之一内转子(5)与外转子(8)的偏心距。
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