CN112833003A - 一种变量齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变量齿轮泵，包括泵体，所述泵体的左侧设有左端开口的圆形泵腔，所述泵体的左侧固定设有左端盖，所述左端盖和泵体之间转动连接有主齿轮，所述主齿轮的左端设有伸出左端盖的转轴，所述圆形泵腔内设有小月牙板和大月牙板，所述小月牙板的外侧转动连接有第一齿圈，所述大月牙板外侧转动连接有第二齿圈；所述泵体的外侧设有P口和T口，所述泵体内形成第一吸油区、第一排油区、第二吸油区、第二排油区；所述第一吸油区和第二吸油区均与T口连通；所述第一排油区通过第一单向阀与P口连通，所述第二排油区通过第二单向阀与P口连通；所述泵体内设有变量阀杆；该变量齿轮泵不仅结构简单，而且能够根据需要改变排量。

Description

一种变量齿轮泵

技术领域

本发明涉及泵领域，具体是指一种变量齿轮泵。

背景技术

由于齿轮泵具有结构简单、体积小、重量轻、成本低、自吸性能好、抗污染能力强、工作可靠等一系列优点，目前广泛使用在航空机械、船舶机械、行走运输机械、建筑机械、工程机械、矿山机械及机床行业等各种液压系统中。但是，现有齿轮泵与其它类型如柱塞式、叶片式泵相比，有一个很大的弱点即排量不可改变，因而使得其应用在许多场合受到限制，尤其是在大功率液压系统中，使用定量型齿轮泵会造成很大的功率损失，同时引起系统发热快、油温高、元件的寿命缩短等问题。因此就限制了齿轮泵更广泛的应用，目前这是液压技术发展遇到的最大瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变量齿轮泵，其不仅结构简单，而且能够根据需要改变排量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变量齿轮泵，包括泵体，所述泵体的左侧设有左端开口的圆形泵腔，所述泵体的左侧固定设有左端盖，所述左端盖和泵体之间转动连接有位于圆形泵腔偏心位置处的主齿轮，所述主齿轮的左端设有伸出左端盖的转轴，所述圆形泵腔内在主齿轮上方设有小月牙板，所述小月牙板的外侧转动连接有与主齿轮啮合的第一齿圈，所述第一齿圈的圆周外侧设有凸齿，所述圆形泵腔内在第一齿圈的外侧设有大月牙板，所述大月牙板位于小月牙板正上方；所述大月牙板外侧转动连接有与第一齿圈外侧的凸齿啮合的第二齿圈；所述泵体的外侧设有P口和T口，所述泵体内在主齿轮与第一齿圈啮合的两侧形成第一吸油区和第一排油区，在第一齿圈外侧的凸齿与第二齿圈啮合的两侧形成第二吸油区和第二排油区；所述第一吸油区和第二吸油区均与T口连通；所述第一排油区通过第一单向阀与P口连通，所述第二排油区通过第二单向阀与P口连通；所述泵体内设有变量阀杆，在变量阀杆转至第一位置时，第一吸油区与第一排油区断开，第二吸油区与第二排油区断开，齿轮泵为全排量；所述变量阀杆转至第二位置时，第一吸油区与第一排油区断开，第二吸油区与第二排油区连通，齿轮泵为第二排量；所述变量阀杆转至第三位置时，第一吸油区与第一排油区连通，第二吸油区与第二排油区断开，齿轮泵为第三排量；所述变量阀杆转至第四位置时，第一吸油区与第一排油区连通，第二吸油区与第二排油区连通，齿轮泵为零排量。

进一步的，所述泵体内设有转槽，所述变量阀杆转动连接在转槽内，所述泵体的外侧固定设有用于驱动变量阀杆转动的步进电机；所述变量阀杆内设有第一阀孔和第二阀孔，所述泵体内在第一吸油区处设有第一吸油口、在第一排油区处设有第一排油口、在第二吸油区处设有第二吸油口、在第二排油区处设有第二排油口。

进一步的，所述泵体内设有用于连通第一吸油口和转槽的第一油孔、用于连通第一排油口和转槽的第二油孔、用于连通第二吸油口和转槽的第三油孔、用于连通第二排油口和转槽的第四油孔、以及用于连通第一吸油口和第二吸油口的第五油孔；在变量阀杆转至第一位置时，第一油孔与第二油孔断开，第三油孔与第四油孔断开；所述变量阀杆转至第二位置时，第一油孔与第二油孔断开，第三油孔与第四油孔连通；所述变量阀杆转至第三位置时，第一油孔与第二油孔连通，第三油孔与第四油孔断开；所述变量阀杆转至第四位置时，第一油孔与第二油孔连通，第三油孔与第四油孔连通。

进一步的，所述泵体内设有用于连通T口和第二吸油口的第六油孔。

进一步的，所述泵体内设有与P口连通的出油孔，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均出油孔连通；所述泵体内设有用于连通第一排油口和第一单向阀的进油口的第七油孔、以及用于连通第二排油口和第二单向阀的进油口的第八油孔。

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：

1.通过旋转控制变量阀杆的方式，实现齿轮泵的排量改变；

2.通过旋转控制变量阀杆的方式和多个齿轮配合的方式，实现齿轮泵排量的多档变化。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明图1中A-A方向剖视图；

图3为本发明图1中B-B方向剖视图；

图4为本发明图3中C-C方向剖视图；

图5为本发明图3中D-D方向剖视图；

图6为本发明第一齿圈失效时图3中C-C方向剖视图；

图7为本发明第一齿圈失效时图3中D-D方向剖视图；

图8为本发明第二齿圈失效时图3中C-C方向剖视图；

图9为本发明第二齿圈失效时图3中D-D方向剖视图；

图10为本发明全排量时图3中C-C方向剖视图；

图11为本发明全排量时图3中D-D方向剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-11所示，一种变量齿轮泵，包括泵体1，所述泵体1的左侧设有左端开口的圆形泵腔101，所述泵体1的左侧固定设有左端盖102，所述左端盖102和泵体1之间转动连接有位于圆形泵腔101偏心位置处的主齿轮2，所述主齿轮2的左端设有伸出左端盖102的转轴2a，所述圆形泵腔101内在主齿轮2上方设有小月牙板4a，所述小月牙板4a的外侧转动连接有与主齿轮2啮合的第一齿圈3a，所述第一齿圈3a的圆周外侧设有凸齿301，所述圆形泵腔101内在第一齿圈3a的外侧设有大月牙板4b，所述大月牙板4b位于小月牙板4a正上方；所述大月牙板4b外侧转动连接有与第一齿圈3a外侧的凸齿301啮合的第二齿圈3b；所述泵体1的外侧设有P口和T口，所述泵体1内在主齿轮2与第一齿圈3a啮合的两侧形成第一吸油区3a1和第一排油区3a2，在第一齿圈3a外侧的凸齿301与第二齿圈3b啮合的两侧形成第二吸油区3b1和第二排油区3b2；所述第一吸油区3a1和第二吸油区3b1均与T口连通；所述第一排油区3a2通过第一单向阀5a与P口连通，所述第二排油区3b2通过第二单向阀5b与P口连通；所述泵体1内设有变量阀杆6，在变量阀杆6转至第一位置时，第一吸油区3a1与第一排油区3a2断开，第二吸油区3b1与第二排油区3b2断开，齿轮泵为全排量；所述变量阀杆6转至第二位置时，第一吸油区3a1与第一排油区3a2断开，第二吸油区3b1与第二排油区3b2连通，齿轮泵为第二排量；所述变量阀杆6转至第三位置时，第一吸油区3a1与第一排油区3a2连通，第二吸油区3b1与第二排油区3b2断开，齿轮泵为第三排量；所述变量阀杆6转至第四位置时，第一吸油区3a1与第一排油区3a2连通，第二吸油区3b1与第二排油区3b2连通，齿轮泵为零排量。

所述泵体1内设有转槽103，所述变量阀杆6转动连接在转槽103内，所述泵体1的外侧固定设有用于驱动变量阀杆6转动的步进电机7；所述变量阀杆6内设有第一阀孔6b和第二阀孔6a，所述泵体1内在第一吸油区3a1处设有第一吸油口1b、在第一排油区3a2处设有第一排油口1a、在第二吸油区3b1处设有第二吸油口1d、在第二排油区3b2处设有第二排油口1c。

所述泵体1内设有用于连通第一吸油口1b和转槽103的第一油孔1g、用于连通第一排油口1a和转槽103的第二油孔1e、用于连通第二吸油口1d和转槽103的第三油孔1h、用于连通第二排油口1c和转槽103的第四油孔1f、以及用于连通第一吸油口1b和第二吸油口1d的第五油孔1j；在变量阀杆6转至第一位置时，第一油孔1g与第二油孔1e断开，第三油孔1h与第四油孔1f断开；所述变量阀杆6转至第二位置时，第一油孔1g与第二油孔1e断开，第三油孔1h与第四油孔1f连通；所述变量阀杆6转至第三位置时，第一油孔1g与第二油孔1e连通，第三油孔1h与第四油孔1f断开；所述变量阀杆6转至第四位置时，第一油孔1g与第二油孔1e连通，第三油孔1h与第四油孔1f连通。所述泵体1内设有用于连通T口和第二吸油口1d的第六油孔1i。

所述泵体1内设有与P口连通的出油孔1k，所述第一单向阀5a和第二单向阀5b的出油口均出油孔1k连通；所述泵体1内设有用于连通第一排油口1a和第一单向阀5a的进油口的第七油孔1p、以及用于连通第二排油口1c和第二单向阀5b的进油口的第八油孔1q。

当本次发明的齿轮泵工作时，首先需要控制步进电机7带动变量阀杆6旋转至第一位置，接着将转轴2a与电机相连，电机通电带动转轴2a转动，由于第一齿圈3a与主齿轮2的啮合，第一齿圈3a也随之转动；从而产生负压使液压油从T口进入经过第六油孔1i、第二吸油口1d、第五油孔1j、第一油孔1g、第一吸油口1b进入第一吸油区3a1，通过第一齿圈3a和主齿轮2的旋转，液压油被压缩带到第一排油区3a2，进入第一排油口1a经过第七油孔1p和第一单向阀5a、出油孔1k流出P口；由于第一齿圈3a与第二齿圈3b的啮合，第二齿圈3b也随之转动，液压油从T口进入经过第六油孔1i、第二吸油口1d进入第二吸油区3b1，通过第二齿圈3b和第一齿圈3a的旋转，液压油被压缩带到第二排油区3b2，进入第二排油口1c经过第八油孔1q和第二单向阀5b、出油孔1k流出P口；此时为齿轮泵的全排量(如图3、10、11所示)，这样变量齿轮泵就可以完成全排量的正常工作。

当一种变流量齿轮泵需要变量时，控制步进电机7带动变量阀杆6旋转至第二位置，通过第二阀孔6a将第三油孔1h和第四油孔1f连通(如图8所示)，此时第一油孔1g和第二油孔1e断开(如图9所示)，此时第二吸油区3b1内的液压油通过齿轮带动来到第二排油区3b2后通过第二排油口1c、第四油孔1f、第二阀孔6a、第三油孔1h、第二吸油口1d、第二吸油区3b1又回到T口，不产生压力，由于第二单向阀5b的作用P口处高压油不会形成倒灌，第二齿圈3b处形成自循环，使齿轮泵排量变为第二排量。

当一种变流量齿轮泵需要变量时，控制步进电机7带动变量阀杆6旋转至第三位置，通过第一阀孔6b将第一油孔1g和第二油孔1e连通(如图7所示)，此时第三油孔1h和第四油孔1f断开(如图6所示)，此时第一吸油区3a1内的液压油通过齿轮带动来到第一排油区3a2后通过第一排油口1a、第二油孔1e、第一阀孔6b、第一油孔1g、第五油孔1j、第二吸油口1d、第六油孔1i又回到T口，不产生压力，由于第一单向阀5a的作用P口处高压油不会形成倒灌，主齿轮2处形成自循环，使齿轮泵排量变为第三排量。

当一种变流量齿轮泵需要变量时，步进电机7带动变量阀杆6旋转，通过第二阀孔6a将第三油孔1h和第四油孔1f连通，第一阀孔6b将第一油孔1g和第二油孔1e连通(如图4、5所示)，此时第一吸油区3a1内的液压油通过齿轮带动来到第一排油区3a2后通过第一排油口1a、第二油孔1e、第一阀孔6b、第一油孔1g、第五油孔1j、第二吸油口1d、第六油孔1i又回到T口，不产生压力，同时第二吸油区3b1内的液压油通过齿轮带动来到第二排油区3b2后通过第二排油口1c、第四油孔1f、第二阀孔6a、第三油孔1h、第二吸油口1d、第二吸油区3b1又回到T口，不产生压力，第一齿圈3a和第二齿圈3b处同时形成自循环，使齿轮泵排量变零。

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 (5)

1.一种变量齿轮泵，包括泵体，其特征在于，所述泵体的左侧设有左端开口的圆形泵腔，所述泵体的左侧固定设有左端盖，所述左端盖和泵体之间转动连接有位于圆形泵腔偏心位置处的主齿轮，所述主齿轮的左端设有伸出左端盖的转轴，所述圆形泵腔内在主齿轮上方设有小月牙板，所述小月牙板的外侧转动连接有与主齿轮啮合的第一齿圈，所述第一齿圈的圆周外侧设有凸齿，所述圆形泵腔内在第一齿圈的外侧设有大月牙板，所述大月牙板位于小月牙板正上方；所述大月牙板外侧转动连接有与第一齿圈外侧的凸齿啮合的第二齿圈；所述泵体的外侧设有P口和T口，所述泵体内在主齿轮与第一齿圈啮合的两侧形成第一吸油区和第一排油区，在第一齿圈外侧的凸齿与第二齿圈啮合的两侧形成第二吸油区和第二排油区；所述第一吸油区和第二吸油区均与T口连通；所述第一排油区通过第一单向阀与P口连通，所述第二排油区通过第二单向阀与P口连通；所述泵体内设有变量阀杆，在变量阀杆转至第一位置时，第一吸油区与第一排油区断开，第二吸油区与第二排油区断开，齿轮泵为全排量；所述变量阀杆转至第二位置时，第一吸油区与第一排油区断开，第二吸油区与第二排油区连通，齿轮泵为第二排量；所述变量阀杆转至第三位置时，第一吸油区与第一排油区连通，第二吸油区与第二排油区断开，齿轮泵为第三排量；所述变量阀杆转至第四位置时，第一吸油区与第一排油区连通，第二吸油区与第二排油区连通，齿轮泵为零排量。

2.根据权利要求1所述的一种变量齿轮泵，其特征在于，所述泵体内设有转槽，所述变量阀杆转动连接在转槽内，所述泵体的外侧固定设有用于驱动变量阀杆转动的步进电机；所述变量阀杆内设有第一阀孔和第二阀孔，所述泵体内在第一吸油区处设有第一吸油口、在第一排油区处设有第一排油口、在第二吸油区处设有第二吸油口、在第二排油区处设有第二排油口。

3.根据权利要求2所述的一种变量齿轮泵，其特征在于，所述泵体内设有用于连通第一吸油口和转槽的第一油孔、用于连通第一排油口和转槽的第二油孔、用于连通第二吸油口和转槽的第三油孔、用于连通第二排油口和转槽的第四油孔、以及用于连通第一吸油口和第二吸油口的第五油孔；在变量阀杆转至第一位置时，第一油孔与第二油孔断开，第三油孔与第四油孔断开；所述变量阀杆转至第二位置时，第一油孔与第二油孔断开，第三油孔与第四油孔连通；所述变量阀杆转至第三位置时，第一油孔与第二油孔连通，第三油孔与第四油孔断开；所述变量阀杆转至第四位置时，第一油孔与第二油孔连通，第三油孔与第四油孔连通。

4.根据权利要求2所述的一种变量齿轮泵，其特征在于，所述泵体内设有用于连通T口和第二吸油口的第六油孔。

5.根据权利要求2所述的一种变量齿轮泵，其特征在于，所述泵体内设有与P口连通的出油孔，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均出油孔连通；所述泵体内设有用于连通第一排油口和第一单向阀的进油口的第七油孔、以及用于连通第二排油口和第二单向阀的进油口的第八油孔。

Images