CN220979845U - 一种内啮合齿轮泵及液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压油泵技术领域，尤其涉及一种内啮合齿轮泵及液压系统。内啮合齿轮泵，包括：泵外壳和转子副，所述转子副设置在所述泵外壳内；所述泵外壳内设置有吸油腔和压油腔，所述吸油腔与转子副一端的两侧连通，且连通处开设有进油槽，所述压油腔与转子副另一端的两侧连通，且连通处开设有出油槽，其中，所述进油槽的面积大于所述出油槽的面积，且所述进油槽和出油槽的端部均设置有泄油槽。通过本实用新型解决了现有齿轮泵的径向力不平衡问题以及困油问题。

Description

一种内啮合齿轮泵及液压系统

技术领域

本实用新型涉及液压油泵技术领域，尤其涉及一种内啮合齿轮泵及液压系统。

背景技术

内啮合齿轮泵是采用齿轮内啮合原理，主轴上的主动内齿轮带动其中外齿轮同向转动，在进口处齿轮相互分离形成负压而吸入液体，齿轮在出口处不断嵌入啮合而将液体挤压输出。

现有的内啮合齿轮泵盖板油道为对称设计，内啮合齿轮泵在工作时，吸油腔的压力小于压油腔的压力，导致出现径向力不平衡，直接影响轴承使用寿命，进而影响内啮合齿轮泵的寿命。而且，在高速工况下，会出现较严重的困油现象，产生噪音，影响客户体验。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的是提供一种内啮合齿轮泵，以解决现有齿轮泵的径向力不平衡问题以及困油问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种内啮合齿轮泵，包括：泵外壳和转子副，所述转子副设置在所述泵外壳内；所述泵外壳内设置有吸油腔和压油腔，所述吸油腔与转子副一端的两侧连通，且连通处开设有进油槽，所述压油腔与转子副另一端的两侧连通，且连通处开设有出油槽，其中，所述进油槽的面积大于所述出油槽的面积，且所述进油槽和出油槽的端部均设置有泄油槽。

可选的，所述进油槽和出油槽均为环形，且进油槽的环形开口和出油槽的环形开口均朝向转子副的旋转中心，齿轮泵具有一过所述旋转中心的基准面，所述进油槽沿转子副转动方向的首端到基准面的距离，等于出油槽沿转子副转动方向的末端到基准面的距离相等；所述进油槽沿转子副转动方向的末端到基准面的距离，小于出油槽沿转子副转动方向的首端到基准面的距离。

可选的，所述进油槽的末端切平面与所述基准面的夹角为a，所述出油槽的首端切平面与所述基准面的夹角为b，其中，a小于b。

可选的，所述泄油槽包括第一泄油槽和第二泄油槽，所述第一泄油槽设置在所述进油槽的末端，并延伸出所述进油槽外；所述第二泄油槽设置在所述出油槽的首端，并延伸出所述出油槽外。

可选的，所述第一泄油槽具有两个，且两个所述第一泄油槽沿着进油槽的弧形方向看，靠近进油槽位置的宽度大于远离进油槽位置的宽度；所述第二泄油槽具有一个，且沿着出油槽的弧形方向看第二泄油槽的宽度相等。

可选的，所述泵外壳包括泵体、第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板分别设置在所述泵体的两端；所述转子副具有两组，所述泵外壳中心设置有花键轴，所述花键轴与所述转子副连接。

可选的，所述转子副包括第一转子副和第二转子副，所述泵体内的吸油腔为一体结构，一体吸油腔通过第二进油槽分别与所述第一转子副和第二转子副连通，且吸油腔与泵体上的进油口连通；所述泵体内的压油腔为分体结构，每个分体的压油腔分别通过第二出油槽与所述第一转子副和第二转子副连通，且每个分体的压油腔与壳体上设置的两个出油口连通。

可选的，所述第一盖板的吸油腔通过第一进油槽与所述第一转子副连通，所述第二盖板的吸油腔通过第一进油槽与所述第二转子副连通；所述第一盖板的压油腔通过第一出油槽与所述第一转子副连通，所述第二盖板的压油腔通过第一出油槽与所述第二转子副连通。

可选的，所述第一盖板和所述泵体可拆卸连接，所述第二盖板与所述泵体可拆卸连接。

本实用新型实施例还提供了一种液压系统，包括如上所述的内啮合齿轮泵。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型通过在泵外壳上设置不对称的进油槽和出油槽结构，能够平衡吸油腔和压油腔产生的径向力，提升了内啮合齿轮泵的使用寿命；进出油槽的端部增加泄油槽，能够解决内外转子在啮合点之间形成封闭空间时出现的困油现象，消除因困油引起的噪声，提升客户体验。同时内啮合齿轮泵在工作时，转子副双侧进油，轴向两侧摩擦副滑动面依旧能形成完全油膜，避免摩擦副之间高速旋转出现干摩擦，造成磨损出现“粘着”现象。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例提供的内啮合齿轮泵纵向剖视图；

图2是本实用新型实施例提供的内啮合齿轮泵横向剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的第一盖板横断面示意图；

图4是本实用新型实施例提供的泵体立体图；

图5是本实用新型实施例提供的第一盖板立体图；

图中：1、泵体；2、第一盖板；3、第二盖板；4、第一转子副；5、第二转子副；6、花键轴；11、进油口；12、吸油腔；13、第一进油槽；14、第二进油槽；15、第一泄油槽；21、出油口；22、压油腔；23、第一出油槽；24、第二出油槽；25、第二泄油槽；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

名词解释：

困油：内外转子在啮合的瞬间，会在啮合点形成一个独立的封闭空间，一部分油液被困其中，随着齿轮转动，密闭容积由小变大时，会产生气穴，即为困油现象。

径向力不平衡：内啮合齿轮泵在工作时，因压油腔的压力大于吸油腔，会对转子副和花键轴产生不平衡的径向力，影响轴承的使用寿命。

完全油膜：摩擦副间形成的油膜和状态为纯液体润滑。

干摩擦：摩擦副间无油膜

粘着：摩擦副滑动面的相对运动，要求在滑动面间形成适当的油膜，让这层油膜起润滑剂的作用，油膜太薄或形不成必要的润滑条件，使摩擦副的金属壁面产生局部温升，这种局部温升可达几百度，从而使摩擦副的二金属壁间的局部地方出现“粘着”(或称“冷焊”，习惯上又称作“咬死”)，失去热平衡。

转子副双侧进油方式：由内啮合齿轮泵盖板组成的，进油口液压油与转子副轴向两侧有油道连通，出油口液压油与转子副轴向两侧也有油道连通，实现转子副双侧提供润滑油。

过渡区：高压和低压之间，没有油通过的那段密封区域。泄油措施为防止形成封闭区，造成困油。

在现有技术中，内啮合齿轮泵采用对称油腔结构，在内啮合齿轮泵工作过程中，压油腔和吸油腔会产生不平衡的径向力，直接影响轴承的使用寿命，进而影响内啮合齿轮泵的寿命，同时困油产生的噪声影响客户的使用感，本实用新型通过改进泵外壳(盖板和泵体)的齿腔结构，用非对称的齿腔结构解决了径向力不平衡的问题，提升内啮合齿轮泵的寿命，用泄油槽解决了困油现象，降低了内啮合齿轮泵的噪声，提升客户体验。

如图1-图5所示，本实用新型一实施例中提出了一种内啮合齿轮泵，包括：泵外壳和转子副，所述转子副设置在所述泵外壳内；所述泵外壳内设置有吸油腔12和压油腔22，所述吸油腔12与转子副一端的两侧连通(此处“转子副一端”是指图1中右端，两侧是指图1中转子副的上下两侧)，且连通处开设有进油槽，所述压油腔22与转子副另一端的两侧连通(此处“转子副另一端”是指图1中左端，两侧是指图1中转子副的上下两侧)，且连通处开设有出油槽，其中，所述进油槽的面积大于所述出油槽的面积，且所述进油槽和出油槽的端部均设置有泄油槽。

本实用新型通过改进泵外壳(盖板和泵体1)油腔结构设计，油腔结构改为非对称式，扩大吸油腔12与转子副连通面积，增加吸油面积，缩小压油腔22，实现径向力平衡，提高寿命。并在泵外壳高低压油腔22过渡区增加泄油槽，解决内外转子在啮合点之间形成封闭空间时出现的困油现象，消除因困油引起的噪声，增强内啮合齿轮泵工作的稳定性和使用寿命，提升客户满意度。同时内啮合齿轮泵在工作时，转子副双侧进油，轴向两侧摩擦副滑动面依旧能形成完全油膜，避免摩擦副之间高速旋转出现干摩擦，造成磨损出现“粘着”现象。

如图2、图3所示，所述进油槽和出油槽均为环形，且进油槽的环形开口和出油槽的环形开口均朝向转子副的旋转中心，齿轮泵具有一过所述旋转中心的基准面(即齿轮泵的左右中心分界面，也就是图3中的竖线)。从图2的视角来看，转子副的转动方向为逆时针，所述进油槽沿转子副转动方向的首端(即图3中进油槽下端)到基准面的距离，等于出油槽沿转子副转动方向的末端(即图3中出油槽下端)到基准面的距离相等；所述进油槽沿转子副转动方向的末端(即图3中进油槽上端)到基准面的距离，小于出油槽沿转子副转动方向的首端(即图3中出油槽上端)到基准面的距离。具体的，所述进油槽的末端切平面与所述基准面的夹角为a，所述出油槽的首端切平面与所述基准面的夹角为b，其中，a小于b。由于高压区域小了，径向力作用的范围也就小了，齿轮泵的径向力与出油的开口角有关，角度越小径向力压力越小。

所述泄油槽包括第一泄油槽15和第二泄油槽25，所述第一泄油槽15设置在所述进油槽的末端，并延伸出所述进油槽外，即第一泄油槽15位于进油槽轮廓的外侧；所述第二泄油槽25设置在所述出油槽的首端，并延伸出所述出油槽外，即第二泄油槽25位于出油槽轮廓的外侧。具体地，如图3所示，所述第一泄油槽15具有两个，且两个所述第一泄油槽15沿着进油槽的弧形方向看，靠近进油槽位置的宽度大于远离进油槽位置的宽度，即两个第一泄油槽15呈近似的三角形；所述第二泄油槽25具有一个，且沿着出油槽的弧形方向看第二泄油槽25的宽度相等，即第二泄油槽25呈等宽的条形。

如图1所示，所述泵外壳包括泵体1、第一盖板2(上端盖)和第二盖板3(下端盖)，所述第一盖板2和第二盖板3分别设置在所述泵体1的两端。所述第一盖板2、第二盖板3与所述泵体1可拆卸连接，可以采用螺钉将第一盖板2、泵体1、第二盖板3接成整体。所述转子副具有两组，所述泵外壳中心设置有花键轴6，所述花键轴6与所述转子副连接，花键轴6、第一转子副4(上转子副)、第二转子副5(下转子副)组成旋转副，在花键轴6两端上装有轴承。

如图1、图4、图5所示，吸油腔12被布置在第一盖板2、泵体1和第二盖板3中，压油腔22也被布置在第一盖板2、泵体1和第二盖板3中。所述泵体1内的吸油腔12为一体结构，一体式吸油腔12通过第二进油槽14分别与所述第一转子副4和第二转子副5连通，且吸油腔12与泵体1上的进油口11连通；所述泵体1内的压油腔22为分体结构，每个分体的压油腔22分别通过第二出油槽24与所述第一转子副4和第二转子副5连通，且每个分体的压油腔22与壳体上设置的两个出油口21连通。所述第一盖板2的吸油腔12通过第一进油槽13与所述第一转子副4连通，所述第二盖板3的吸油腔12通过第一进油槽13与所述第二转子副5连通；所述第一盖板2的压油腔22通过第一出油槽23与所述第一转子副4连通，所述第二盖板3的压油腔22通过第一出油槽23与所述第二转子副5连通。

当内啮合齿轮泵工作时，转子副旋转，如图3所示，油液从进油口11分别向转子副两侧摩擦副之间充分提供润滑油，实现由盖板、泵体1组成的转子副双侧进油方式，转子副两摩擦副之间形成完全油膜，内啮合齿轮泵出油口21分别向转子副两侧摩擦副之间充分提供润滑油，此时压油腔22压力大于吸油腔12，但吸油腔12面积大，压油腔22面积小，从而使油腔产生的径向力达到平衡，降低了对轴承寿命的影响。同时过渡区增加的泄油槽，能够解决内外转子在啮合点之间形成封闭空间时出现的困油现象，尤其是在高速工况下，能有效消除因困油引起的噪声。

由于本实用新型的内啮合齿轮泵结构，解决了现有技术存在的不足，增加了内啮合齿轮泵的使用寿命，降低噪声提高客户体验感，转子副双侧进油方式解决了转子副端面与盖板摩擦副滑动面润滑不能形成完全油膜，出现干摩擦故障率频发的现象，满足了工程机械高速工况的要求。

基于上述内啮合齿轮泵，本实用新型实施例还提供了一种液压系统，该液压系统中设置有上述实施例所述的内啮合齿轮泵，盖板及泵体中的不对称油腔设计，增大吸油腔，增加吸油面积，缩小压油腔，以平衡内啮合齿轮泵在工作时产生的径向力，提高轴承的使用寿命，进而提高内啮合齿轮泵的寿命。在盖板及泵体高低压油腔过渡区增加泄油槽，解决内外转子在啮合点之间形成封闭空间时出现的困油现象，消除因困油引起的噪声。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种内啮合齿轮泵，其特征在于，包括：泵外壳和转子副，所述转子副设置在所述泵外壳内；

所述泵外壳内设置有吸油腔和压油腔，所述吸油腔与转子副一端的两侧连通，且连通处开设有进油槽，所述压油腔与转子副另一端的两侧连通，且连通处开设有出油槽，其中，所述进油槽的面积大于所述出油槽的面积，且所述进油槽和出油槽的端部均设置有泄油槽。

2.如权利要求1所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述进油槽和出油槽均为环形，且进油槽的环形开口和出油槽的环形开口均朝向转子副的旋转中心，齿轮泵具有一过所述旋转中心的基准面，所述进油槽沿转子副转动方向的首端到基准面的距离，等于出油槽沿转子副转动方向的末端到基准面的距离相等；所述进油槽沿转子副转动方向的末端到基准面的距离，小于出油槽沿转子副转动方向的首端到基准面的距离。

3.如权利要求2所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述进油槽的末端切平面与所述基准面的夹角为a，所述出油槽的首端切平面与所述基准面的夹角为b，其中，a小于b。

4.如权利要求2所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述泄油槽包括第一泄油槽和第二泄油槽，所述第一泄油槽设置在所述进油槽的末端，并延伸出所述进油槽外；所述第二泄油槽设置在所述出油槽的首端，并延伸出所述出油槽外。

5.如权利要求4所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述第一泄油槽具有两个，且两个所述第一泄油槽沿着进油槽的弧形方向看，靠近进油槽位置的宽度大于远离进油槽位置的宽度；所述第二泄油槽具有一个，且沿着出油槽的弧形方向看第二泄油槽的宽度相等。

6.如权利要求1所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述泵外壳包括泵体、第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和第二盖板分别设置在所述泵体的两端；所述转子副具有两组，所述泵外壳中心设置有花键轴，所述花键轴与所述转子副连接。

7.如权利要求6所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述转子副包括第一转子副和第二转子副，所述泵体内的吸油腔为一体结构，一体吸油腔通过第二进油槽分别与所述第一转子副和第二转子副连通，且吸油腔与泵体上的进油口连通；所述泵体内的压油腔为分体结构，每个分体的压油腔分别通过第二出油槽与所述第一转子副和第二转子副连通，且每个分体的压油腔与壳体上设置的两个出油口连通。

8.如权利要求7所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述第一盖板的吸油腔通过第一进油槽与所述第一转子副连通，所述第二盖板的吸油腔通过第一进油槽与所述第二转子副连通；所述第一盖板的压油腔通过第一出油槽与所述第一转子副连通，所述第二盖板的压油腔通过第一出油槽与所述第二转子副连通。

9.如权利要求6所述的内啮合齿轮泵，其特征在于，所述第一盖板和所述泵体可拆卸连接，所述第二盖板与所述泵体可拆卸连接。

10.一种液压系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的内啮合齿轮泵。