CN202284539U - 一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，包括泵体，泵盖，主、从动齿轮，背面成型有“ω”形密封槽的浮动侧板；设置在“ω”形密封槽内将浮动侧板背面的高压补偿区与低压区隔开的“ω”形密封圈，且“ω”形密封圈上设有“ω”形挡圈；紧贴泵体端面和“ω”形密封圈设置的隔板；泵盖与泵体端面贴合的端面上成型有适合隔板置入的隔板下凹平面，隔板下凹平面的深度小于隔板的厚度，且隔板与泵体端面之间，隔板与泵盖端面处下凹平面之间分别设有密封圈。本实用新型的高压齿轮泵的泵盖下凹平面和隔板的加工简单，隔板与“ω”形密封圈形成的高压补偿区（腔）密封性好，轴向补偿灵敏，补偿效果好，有利于齿轮泵长时间保持高效率的工作。

Description

一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵

技术领域

本实用新型涉及一种高压齿轮泵，具体地说是涉及一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵。

背景技术

齿轮泵是液压泵中结构最简单、价格最低廉的一种，应用于在施工工地作业的行走机械，如土方机械上应用十分普遍，尤其是滚动轴承高压齿轮泵。随着土方机械等作业能力的不断提高，不仅要求为其液压系统配套的液压齿轮泵有更高的工作压力，还要求其有较高的容积效率，并且要求其在较高效率下能保持更长的工作时间。

众所周知，提高齿轮泵工作压力的关键在于减小齿轮泵工作时轴承所承受的载荷和改进轴承结构设计，而提高齿轮泵的容积效率的主要途径在于减小并保持齿轮泵的轴向最佳间隙，目前，现有技术中一般都是在齿轮的两端面各安装一浮动侧板，通过浮动侧板正面承受的高压油的推力，与浮动侧板背面所受的略大于高压油推力的补偿压紧力的相互作用，从而使浮动侧板始终以较小的压紧力与齿轮端面均匀地贴合，在不会因压紧力过大造成齿轮泵机械效率下降而磨损或烧伤的前提下，提高齿轮端面的密封和轴向补偿效果，保持较高的容积效率，采用扩大高压区的设计结构，减小轴承承受的径向载荷，有利于提高齿轮泵的工作压力。

现有技术中公开了一种具有压力补偿功能的高压齿轮泵，该齿轮泵采用两片式结构，浮动侧板的背面加工出渐进型密封槽，该槽的中部加工出小孔，浮动侧板的高压区通过小孔与浮动侧板背面的渐进型密封槽贯通；渐进型密封槽设计为宽度渐变的W型槽，该槽内装有W型密封环和W型支承板。使得浮动侧板背面的补偿压紧力略大于正面高压油对浮动侧板的推开力，从而使浮动侧板始终以较小的压紧力和齿轮端面均衡地贴合，间隙随时都得到补偿，不会造成机械效率下降而烧伤，也不会因受力不均而造成浮动侧板表面偏磨。扩大高压区，进、出油口向主动齿轮一侧偏移，采用滚针两端有较大凸度的轴承，减小和平衡径向力，从而改善轴承的工作环境，提高齿轮泵的寿命。但是该现有技术在使用过程中还存在如下缺点：1、在该现有技术中，轴向间隙补偿区是由依次设置在泵体内腔的W型槽，W型密封环以及紧压W型密封环的固定侧板，即隔板围成，而固定侧板又靠前泵盖的与泵体端面贴合的端面压紧定位，理想的状态是，固定侧板的端面与泵体的端面平齐，这样就能保证前泵盖能压紧固定侧板，使固定侧板能够与W型密封环紧密贴合，但是在实际加工过程中总存在误差，而导致固定侧板朝向前泵盖的端面高出或低于泵体的端面，而当固定侧板的端面高出泵体的端面时，会导致前泵盖与泵体的对接面之间存在较大间隙，而影响前泵盖与泵体的对接面之间设置的密封圈发挥作用而引起泄漏；当固定侧板的端面低于泵体的端面时，前泵盖的端面与固定侧板之间存在间隙，固定侧板失去了前泵盖的端面的压紧定位，而能够在泵体内腔内发生移动，从而导致固定侧板不能与W型密封环紧密贴合，最终导致侧板背面高、低压区混合，压力补偿区面积不确定而影响浮动侧板的间隙补偿功能。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于通过合理设计侧板结构采用固定隔板代替双侧板结构齿轮泵中的固定侧板，以减小齿轮泵轴承载荷，提高轴向补偿效果，进而在提高齿轮泵工作压力的同时，使齿轮泵能长时间保持高效率工作。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，包括

   泵壳，所述泵壳包括成型有横截面呈“8”字型内腔的泵体，以及设置在所述泵体端面上的泵盖，其中，所述泵体的两侧分别成型有吸油口和排油口；

   主、从动齿轮，所述主、从动齿轮相啮合地设置在所述“8”字型内腔内，且所述主、从动齿轮的啮合处分别将所述吸油腔和所述排油腔隔开；

   浮动侧板，设置在所述主、从动齿轮的端面处，所述浮动侧板呈“8”字型，其上成型有主动齿轮轴孔和从动齿轮轴孔，所述浮动侧板的正面的，与齿轮泵的所述主、从动齿轮的齿部对应的外缘处成型有与齿轮泵的所述泵体的高压区相通，且由所述泵体的所述高压区向低压区延伸的弧形高压下凹面；所述浮动侧板的背面，与所述弧形高压下凹面相对的位置处成型有“ω”形密封槽；

   “ω”形密封圈，所述“ω”形密封圈设置在所述 “ω”形密封槽内将所述浮动侧板背面的高压补偿区与低压区隔开，且所述“ω”形密封圈上设有“ω”形挡圈；

   隔板，所述隔板紧贴所述泵体端面和“ω”形密封圈设置，其上成型有主动齿轮轴孔和从动齿轮轴孔；

      所述泵盖与所述泵体端面贴合的端面上成型有适合所述隔板置入的隔板下凹平面，所述隔板下凹平面的深度小于所述隔板的厚度，且所述隔板与所述泵体端面之间，所述隔板与所述泵盖端面处的下凹平面之间分别设有密封圈。

所述弧形高压下凹面上的，从所述主动齿轮轴孔和所述从动齿轮轴孔中心连线向所述低压区一侧延伸的部分与所述低压区之间保持约1至2个齿所形成的夹角大小的密封区域。

所述浮动侧板的正面，与所述泵体的吸入侧对应的位置处成型有低压下凹面。

所述弧形高压下凹面、所述低压下凹面均比所述浮动侧板正面所在的平面低约1/12-1/11的所述浮动侧板的厚度。

所述浮动侧板、的正面上，相应于主、从动齿轮的啮合处附近液压油排出侧的位置成型有高压侧卸荷槽；所述浮动侧板的正面上，相应于所述啮合处附近液压油吸入侧的位置成型有低压侧卸荷槽，且所述弧形高压下凹面的朝向所述高压区的一端起始于所述高压侧卸荷槽槽边。

所述低压卸荷槽为一沟通主、从动齿轮轴通过孔的直槽。

所述“ω”形密封槽和安装在其中的“ω”形密封圈分隔的高压补偿区为一沿所述浮动侧板外缘成型的“ω”下凹面，所述“ω”下凹面的外缘处对称地成型有与所述浮动侧板的背面等高的弧形小凸台。

所述“ω”下凹面比所述浮动侧板背面所在的平面低约1/12-1/11的侧板厚度。

所述“ω”形密封圈的末端上，由所述末端的朝向所述浮动侧板高压侧的侧壁向外延伸一弧度，以增加所述末端与所述泵体内腔接触的弧度。

所述泵盖包括前泵盖和后泵盖，所述浮动侧板分为前浮动侧板和后浮动侧板，所述隔板分为前隔板和后隔板，其中所述前泵盖上设置有支承主、被动齿轮轴的滚针轴承，所述前泵盖在主动齿轮轴伸出前泵盖法兰面端处，与主动滚针轴承同轴设置有自紧油封，外置滚动轴承和孔用挡圈；所述后泵盖设置支承主、被动齿轮轴的滚针轴承；所述前泵盖与泵体前端面相对的大平面处成型有容纳所述隔板下凹平面，所述后泵盖与泵体后端面相对的大平面处成型有容纳所述隔板下凹平面；所述前隔板的低压侧成型有回油孔。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点， 1、在本实用新型中，前隔板的两大平面分别紧贴泵体前端面和前泵盖上的隔板下凹平面，且该两贴合面间分别有密封圈密封，后隔板也同样设置，使得前、后浮动侧板背面由“W”形密封圈分隔的高压补偿区与低压区之间密封更可靠，轴向补偿更灵敏，比现有技术中的设置在泵体“8”字型内腔的双侧板结构中的固定侧板精度要求低，密封效果更好，加工简单，从而降低了制造成本；2、在本实用新型中，弧形高压下凹面上的，从主动齿轮轴孔和从动齿轮轴孔中心连线向低压区一侧延伸的部分与所述低压区之间保持约1至2个齿所形成的夹角大小的密封区域，这样的设计能够较大程度地降低齿轮泵轴承承受的径向力的同时，还保证了较高的容积效率，防止齿轮泵高压区过分扩大而影响齿轮泵内高压区与低压区之间的密封效果而降低齿轮泵的容积效率；3、在本实用新型中，侧板的正面与泵体的吸入侧对应的位置处成型有低压下凹面，弧形高压下凹面与低压下凹面的设置不仅有利于降低齿轮泵在工作时轴承承受的径向力，还减少了浮动侧板与齿轮端面之间的摩擦面积，从而有利于提高齿轮泵的工作压力以及机械效率；4、在本实用新型中，密封圈的末端的弧度适当地增大，能够增加密封圈的末端与泵体内腔的密封长度，从而提高密封的可靠性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的高压齿轮泵的主剖视图；

图2是图1的A-A方向的剖视图；

图3是本实用新型的浮动侧板正面的示意图；

图4是本实用新型的浮动侧板背面的示意图

图5是本实用新型的前隔板的示意图。

图中附图标记表示为：1-“ω”形密封圈、2-主动齿轮轴孔、3-从动齿轮轴孔、4-弧形小凸台、5-末端、6-“ω”形挡圈7-弧形高压下凹面、8-低压下凹面、9-高压侧卸荷槽、10-低压侧卸荷槽、11-直槽、12-“ω”形密封槽、13-泵体、14-前隔板、15-后隔板、16-前泵盖、17-后泵盖、18-滚针轴承、19-圆柱销、20-自紧油封、21-孔用挡圈、22-吸油口、23-密封圈、24-排油口、25-主动齿轮、26-从动齿轮、27-前浮动侧板、28-后浮动侧板、29-回油孔、30-外置滚动轴承。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实施例的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，包括

   泵壳，所述泵壳包括成型有横截面呈“8”字型内腔的泵体13，以及设置在所述泵体13端面上的泵盖，其中，所述泵体13的两侧分别成型有吸油口22和排油口24；

   主、从动齿轮，所述主动齿轮25和所述从动齿轮26相啮合地设置在所述“8”字型内腔内，且所述主、从动齿轮的啮合处分别将所述吸油腔和所述排油腔隔开；

   浮动侧板，设置在所述主、从动齿轮的端面处，所述浮动侧板呈“8”字型，其上成型有主动齿轮轴孔2和从动齿轮轴孔3，所述浮动侧板的正面的，与齿轮泵的所述主、从动齿轮的齿部对应的外缘处成型有与齿轮泵的所述泵体13的高压区相通，且由所述泵体的所述高压区向低压区延伸的弧形高压下凹面7；所述浮动侧板的背面，与所述弧形高压下凹面7相对的位置处成型有“ω”形密封槽12；

   “ω”形密封圈1，所述“ω”形密封圈1设置在所述 “ω”形密封槽12内将所述浮动侧板背面的高压补偿区与低压区隔开，且所述“ω”形密封圈1上设有“ω”形挡圈6；   隔板，所述隔板紧贴所述泵体端面和“ω”形密封圈1设置，其上成型有主动齿轮轴孔2和从动齿轮轴孔3；

      所述泵盖与所述泵体13端面贴合的端面上成型有适合所述隔板置入的隔板下凹平面，所述隔板下凹平面的深度小于所述隔板的厚度，且所述隔板与所述泵体13端面之间，所述隔板与所述泵盖端面处下凹平面之间分别设有密封圈23。在本实施例中，所述泵盖包括前泵盖16和后泵盖17，所述浮动侧板分为前浮动侧板27和后浮动侧板28，所述隔板分为前隔板14和后隔板15，其中所述前泵盖16上设置有支承主、被动齿轮轴的滚针轴承18，所述前泵盖16在主动齿轮轴伸出前泵盖法兰面端处，与主动滚针轴承同轴设置有自紧油封20，外置滚动轴承30和孔用挡圈21；所述后泵盖17设置支承主、被动齿轮轴的滚针轴承；所述前泵盖16与泵体13前端面相对的大平面处成型有所述隔板下凹平面，所述后泵盖17与泵体13后端面相对的大平面处成型有所述隔板下凹平面；所述前隔板14的低压侧成型有回油孔29。所述泵体13与所述前泵盖16、所述后泵盖17、前后隔板14、15间通过圆柱销19定位连接，并以8支高强度螺栓紧固连接。前隔板14的两大平面分别紧贴泵体13前端面和前泵盖16上的隔板下凹平面，且该两贴合面间分别有密封圈23密封，后隔板15也同样设置，使得前、后浮动侧板背面由“ω”形密封圈分隔的高压补偿区与低压区之间密封更可靠，轴向补偿更灵敏，比现有技术中的设置在泵体“8”字型内腔的双侧板结构中的固定侧板精度要求低，密封效果更好，加工简单，从而降低了制造成本。

所述弧形高压下凹面7上的，从所述主动齿轮轴孔2和所述从动齿轮轴孔3中心连线向所述低压区一侧延伸的部分与所述低压区之间保持约1至2个齿所形成的夹角大小的密封区域。。这样的设计既能够较大程度地降低泵轴承承受的径向力，防止泵体内壁低压侧处被刮壳；主、从动齿轮轴在较大径向力的作用下弯曲变形，以及轴承处被磨损等，同时还能防止高压区的不恰当扩大使得高压区与低压区之间的密封效果不好，从而降低齿轮泵的容积效率。 

所述侧板的正面，与所述泵体的吸入侧对应的位置处成型有低压下凹面8。所述低压下凹面8的设置减小了齿轮端面与侧板正面的摩擦面积。所述弧形高压下凹面7、所述低压下凹面8均比所述侧板正面所在的平面低约1/11的侧板厚度。当然，在其他实施例中，所述弧形高压下凹面7、所述低压下凹面8均比所述浮动侧板正面所在的平面低约1/12的所述浮动侧板的厚度。

所述浮动侧板的正面上，相应于主、从动齿轮的啮合处附近液压油排出侧的位置成型有高压侧卸荷槽9；所述浮动侧板6的正面上，相应于所述啮合处附近液压油吸入侧的位置成型有低压侧卸荷槽10，且所述弧形高压下凹面7的朝向所述高压区的一端起始于所述高压侧卸荷槽9槽边。

在本实施例中，所述低压卸荷槽10为一沟通主、从动齿轮轴孔的直槽11。高压侧卸荷槽9与齿轮泵的出油腔相通，低压侧卸荷槽10的开设不仅有利于轴承的润滑，还实现轴承处液压油的循环，能降低工作时轴承处的油液温度。

由安装在所述“ω”形密封槽12中的“ω”形密封圈1分隔的高压补偿区为一沿所述浮动侧板外缘成型的“ω”下凹面，所述“ω”下凹面的外缘处对称地成型有与所述浮动侧板的背面等高的弧形小凸台4。弧形小凸台4的设置使得浮动侧板的背面与齿轮泵上的固定隔板能平稳贴合而使浮动侧板不产生倾斜。所述“ω”下凹面比所述浮动侧板背面所在的平面低约1/11的侧板厚度。所述“ω”形密封圈1的末端5上，由所述末端5的朝向所述浮动侧板高压侧的侧壁向外延伸一弧度，以增加所述末端5与所述泵体内腔接触的弧度。所述末端5的弧度适当地增大，能够增加密封圈的末端5与泵体“8”字型内腔的密封长度，从而提高密封的可靠性。

此外，前泵盖16的大平面上在吸油区和排油区分别加工出两个螺纹孔，该两个螺纹孔分别与前泵盖轴承孔底部的集油腔相通，根据齿轮泵的旋向不同，应以螺塞堵住排油侧的螺纹孔。

被动齿轮轴中心加工出中心通孔，主动齿轮轴中心也加工出长中心孔，其长度自短轴端面起至与前泵盖轴承孔底集油腔沟通止，再在此处的轴上加工一个横孔与长孔贯通，这样就构成了齿轮泵内部泄漏油，经主动齿轮轴中心长孔，横孔，前泵盖轴承孔底的集油腔，前泵盖吸油区螺纹孔和前隔板14回油孔流回至泵的吸油腔的回油通道。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。   

Claims (10)

1.一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，包括

        泵壳，所述泵壳包括成型有横截面呈“8”字型内腔的泵体（13），以及设置在所述泵体（13）端面上的泵盖，其中，所述泵体（13）的两侧分别成型有吸油口（22）和排油口（24）；

        主、从动齿轮，所述主、从动齿轮相啮合地设置在所述泵体“8”字型内腔内，且所述主、从动齿轮的啮合处分别将吸油腔和排油腔隔开；

        浮动侧板，设置在所述主、从动齿轮的端面处，所述浮动侧板呈“8”字型，其上成型有主动齿轮轴孔（2）和从动齿轮轴孔（3），所述浮动侧板的正面的，与齿轮泵的所述主、从动齿轮的齿部对应的外缘处成型有与齿轮泵的所述泵体（13）的高压区相通，且由所述泵体的所述高压区向低压区延伸的弧形高压下凹面（7）；所述浮动侧板的背面，与所述弧形高压下凹面（7）相对应的位置处成型有“ω”形密封槽（12）；

        “ω”形密封圈（1），所述“ω”形密封圈（1）设置在所述 “ω”形密封槽（12）内将所述浮动侧板背面的高压补偿区与低压区隔开，且所述“ω”形密封圈（1）上设有“ω”形挡圈（6）；

        隔板，所述隔板紧贴泵体端面和所述“ω”形密封圈（1）设置，其上成型有主动齿轮轴孔（2）和从动齿轮轴孔（3）；

        其特征在于：

        所述泵盖与所述泵体（13）端面贴合的端面上成型有适合所述隔板置入的隔板下凹平面，所述隔板下凹平面的深度小于所述隔板的厚度，且所述隔板与所述泵体（13）端面之间，所述隔板与所述泵盖端面处的下凹平面之间分别设有密封圈（23）。

2.根据权利要求1所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述弧形高压下凹面（7）上的，从所述主动齿轮轴孔（2）和所述从动齿轮轴孔（3）中心连线向所述低压区一侧延伸的部分与所述低压区之间保持约1至2个齿所形成的夹角大小的密封区域。

3.根据权利要求2所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述浮动侧板的正面，与所述泵体的吸入侧对应的位置处成型有低压下凹面（8）。

4.根据权利要求3所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述弧形高压下凹面（7）、所述低压下凹面（8）均比所述浮动侧板正面所在的平面低约所述浮动侧板厚度的1/12-1/11。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述浮动侧板的正面上，相应于主、从动齿轮的啮合处附近液压油排出侧的位置成型有高压侧卸荷槽（9）；所述浮动侧板的正面上，相应于所述啮合处附近液压油吸入侧的位置成型有低压侧卸荷槽（10），且所述弧形高压下凹面（7）的朝向所述高压区的一端起始于所述高压侧卸荷槽（9）槽边。

6.根据权利要求5所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述低压卸荷槽（10）为一沟通主、从动齿轮轴孔的直槽（11）。

7.根据权利要求6所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：由安装在所述“ω”形密封槽（12）中的“ω”形密封圈（1）分割高压补偿区为一沿所述浮动侧板背面外缘成型的“ω”下凹面，所述“ω”下凹面的外缘处对称地成型有与所述浮动侧板的背面等高的弧形小凸台（4）。

8.根据权利要求7所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述“ω”下凹面比所述浮动侧板背面所在的平面低约1/12-1/11的所述浮动侧板的厚度。

9.根据权利要求7所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述“ω”形密封圈（1）的末端（5）上，由所述末端（5）的朝向所述浮动侧板高压侧的侧壁向外延伸一弧度，以增加所述末端（5）与所述泵体内腔接触的弧度。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的一种双轴向间隙自动补偿的高压齿轮泵，其特征在于：所述泵盖包括前泵盖（16）和后泵盖（17），所述浮动侧板分为前浮动侧板（27）和后浮动侧板（28），所述隔板分为前隔板（14）和后隔板（15），其中所述前泵盖（16）上设置有支承主、被动齿轮轴的滚针轴承（18），所述前泵盖（16）在主动齿轮轴伸出前泵盖法兰面端处，与主动滚针轴承同轴设置有自紧油封（20），外置滚动轴承和孔用挡圈（21）；所述后泵盖（17）设置支承主、被动齿轮轴的滚针轴承；所述前泵盖（16）与泵体（13）前端面相对的大平面处成型有容纳所述隔板下凹平面，所述后泵盖（17）与泵体（13）后端面相对的大平面处成型有容纳所述隔板下凹平面；所述前隔板（14）的低压侧成型有回油孔（29）。

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