CN201129295Y - 高压内啮合齿轮泵内齿圈静压卸荷装置 - Google Patents

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Abstract

一种高压内啮合齿轮泵内齿圈静压卸荷装置，在偏心泵壳内孔设置静压结构，将内齿圈在高压工作时对偏心泵壳的正压力用静压力完全抵消并存在微小油膜间隙，避免粘着磨损，提高工作压力，而且静压油膜又可阻尼振动，降低摩擦系数，达到寿命长，噪声低，效率高的目的。

Description

高压内啮合齿轮泵内齿圈静压卸荷装置
技术领域
本实用新型所属技术领域是液压元件高压内啮合齿轮泵，通过在偏心泵壳内孔设置静压区，保证内齿圈与偏心泵壳在工作时无接触，达到提高工作压力、降低磨损、减少摩擦、提高机械效率的目的。
背景技术：
现有内啮合齿轮泵由于内齿圈外圆与偏心泵壳直接接触，内齿圈在高压下高速旋转，内齿圈外圆与泵壳的接触应力和旋转线速度都远超过所有滑动轴承副材料的P、V、PV许用极限值，压力继续升高动压油膜就会消失，内齿圈外圆与偏心泵壳内孔会发生粘着磨损，因此泵的工作压力很难提高，一般单级泵压力在16Mpa以下。
发明内容：
为解决高压内啮合齿轮泵内齿圈与泵壳所构成的滑动轴承副材料不能满足高压条件下工作要求的技术难题，本实用新型提供一种静压卸荷的方案，使轴承副接触压力降为零，同时保证有一个很小的间隙油膜。即解决了内齿圈在高压高速旋转时与泵壳粘着磨损问题，又降低了摩擦系数，提高机械效率。
本实用新型解决内齿圈与偏心泵壳在接触应力15～20MPa、线速度5～10米/秒条件下工作时发生粘着磨损这一技术难题的方案是：在偏心泵壳内孔受压侧设置1个或数个静压槽，每个静压槽分别通过阻尼小孔与高压油口沟通，把高压油引入静压槽，组成静压半轴承结构。静压槽弧长面积总和要大于内齿圈平均压力弧长线乘内齿圈宽所形成的面积，使作用在内齿圈外圆的静压力大于内齿圈内径内齿部分所受的液压力。阻尼小孔的作用是当静压力推开内齿圈时，内齿圈与偏心泵壳静压槽间隙增大，流过阻尼孔的流量增大，阻尼小孔两端压降增大，静压槽内压力下降，内齿圈在内齿部分液压力作用下向静压槽方向运动，内齿圈与静压槽间隙减小并趋于平衡。通过调整阻尼小孔直径可控制间隙在几～十几微米，保证内齿圈与偏心泵壳的接触应力为零，避免粘着磨损，同时大幅度降低摩擦系数，提高机械效率，减少摩擦发热。
本实用新型的有益之处是：通过在偏心泵壳内孔设置静压槽，并将压力油通过阻尼小孔引入静压槽，组成静压半轴承，使内齿圈与偏心泵壳在工作时不论压力高低，转速快慢，始终保持油膜间隙，可使内啮合齿轮泵工作压力达到32MPa甚至更高。实现高压力、故障低、寿命长、发热低、减震降噪的目的。
附图说明：
附图：装配结构图
图一所示的是本实用新型的剖视结构示意图，其中1.内齿圈，2.偏心泵壳，3.月牙块，4.齿轮轴，5.高压引孔，6.阻尼小孔，7.静压槽，8.高压续引孔，9.螺堵，15.螺钉，16.啮合线终点，17.内齿圈平均压力弧长线，18.月牙块中部径向延长线。
图二是图一中A-A的剖视示意图，其中10.高压油口，11.滑动轴承，12.进油口，13.前端盖，14.后端盖。
具体实施方式：
图中齿轮轴4安装在前端盖13和后端盖14中的滑动轴承11中，偏心泵壳2安装在前后端盖中间，并保持与齿轮轴4中心的偏心距，内齿圈1安装在偏心泵壳2的内孔中，并与齿轮轴4啮合，月牙块3前端盖13，月牙块3外圆弧与内齿圈间隙配合，内圆弧与齿轮轴4间隙配合，偏心泵壳2内孔设置1至数个静压槽7，静压槽7通过阻尼小孔6、高压续引孔8在前端盖侧面铸造成型，，内齿圈平均压力弧长线17是以内齿圈1的中心为圆心，以啮合线终点16为起点至月牙块中部径向延长线18终止。
本实用新型的工作原理是：当外部动力带动齿轮轴4按图二顺时针旋转，月牙块3右部区域为低压进油区，左上部区域为高压出油区。高压油通过端面配油机构进入高压油口10输出压力油，高压腔的密封条件由内齿圈1与齿轮轴4的啮合线、月牙块3的内外圆弧与内外齿齿顶配合线及内外齿轮两端面与侧板构成。当泵顺时针旋转时高压腔中的压力油径向作用与内齿圈1，推动内齿圈1紧贴偏心泵壳2，设置在偏心泵壳2内孔的静压槽7通过阻尼小孔6、高压引孔5将高压油引入，由于静压槽7面积和大于内齿圈平均压力弧长线17乘内齿圈宽所形成的面积，所以静压力将内齿圈1推离偏心泵壳2，内齿圈1与静压槽间隙增大，流过阻尼小孔6的流量增加，阻尼小孔6两端压降增加，静压槽内油压则降低，内齿圈1在内腔油压力作用下向静压槽7方向运动，当内齿圈1与静压槽7间隙足够小时，内齿圈内外液压推力平衡，间隙趋于稳定。此间隙可通过改变阻尼小孔6直径来实现，使高速旋转的内齿圈1与偏心泵壳2在任何压力时不直接接触，完全避免粘着磨损，而且静压油膜可阻尼机械振动、降低摩擦系数、提高机械效率、实现长寿命、低噪声、高效率的目的。

Claims (1)

  1. 一种高压内啮合齿轮泵内齿圈静压卸荷装置，其包含前端盖(13)，后端盖(14)，滑动轴承(11)分别安装在前端盖(13)和后端盖(14)的中孔内，齿轮轴(4)安装在前后端盖中的滑动轴承(11)内，偏心泵壳(2)固定在前后端盖中间，用螺钉(15)夹紧，内齿圈1安装在偏心泵壳(2)中孔中，与齿轮轴(4)间隙啮合并由齿轮轴(4)带动同向旋转，其特征是在偏心泵壳(2)内孔设置1个至数个静压槽(7)，每个静压槽(7)通过阻尼小孔(6)接通高压引孔(5)及高压续引孔(8)，高压续引孔(8)和高压引孔(5)与出油孔(10)接通，静压槽(7)弧长乘槽宽乘静压槽(7)个数所组成的面积大于内齿圈平均压力弧长线(17)乘齿宽所形成的面积，且布置在内齿圈平均压力弧长线(17)同向外侧，以保证静压槽(7)内的液压力能将内齿圈(1)推离偏心泵壳(2)。
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