CN85109201A - 异型动静压轴承的径向平衡液压泵(马达) - Google Patents

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Abstract

本发明为容积式的泵(马达)属机械类液压传动技术领域，是一种齿轮式单作用叶片式、摆线转子式柱塞式液压泵(马达)。其特点是：转子上径向静压合力精确稳定控制，无静压轴承节流装置。侧板端面上有高低压恒区槽(倒角)，轴承内孔有规定的矩形高压腔或偏心加工区，有两个回流槽，承压面的弦长为0.95倍内孔直径以上，承压面合力与转子上的静压合力成180°，脉动力由矩形腔之外的动压轴承自动补偿平衡。

Description

在轴承上采用静压平衡原理实现液压泵（马达）径向平衡。过去国内外的很多探索者进行了大量工作，都因负荷大轴承尺寸小而未达目的，结果仅实现了某种程度的部分平衡，仍然属高压润滑只达到完全液体摩擦：随着压力的提高，油膜厚度依然很薄，不但失去了液压泵（马达）耐污染的能力，而且也限制了向高速高压长寿命方向发展。
本发明的目的就在于精确控制稳定径向合力，取消常规静压轴承节流装置，简化结构，在有限的轴承内设计出最大的承压面积，得到没有节流损失的最大压力，获得轴承的最大承载能力，成功地实现液压泵的径向平衡。这里仅以齿轮泵为代表进行说明。
齿轮泵结构如图1图2图3图4由主动齿轮1、从动齿轮2主动轴套3、从动轴套4、主动衬套9、从动衬套10W型密封11、W型档圈12、螺钉13、垫圈14、“O”型密封圈15、销16、中泵体17、后盖18、档圈19、支承环20、油封21、前盖22等构成。
每个轴套与齿轮接触的端面上有精确的低压配流槽KH和高压配流槽MEИ或MZ（最简单方式是倒角代）、目的是使高低压区相对恒定而得到径向受力稳定，为取消节流装置获得最大承载压力（配流槽的设计方法与大刚度径向精确高度平衡类似）。
在有限的轴承上达到最大承压面的措施是采用两个腔的静压轴承开设两个径向回流槽，其一腔为高压腔，两个回流槽和另一腔一起构成低压腔;高压腔与回流槽之间为圆形密封面角度为25～30度，压力腔角度大于140°度时则承压面的弦长大于0.95倍内孔直径，压力腔的宽度和轴承长度根据主从齿轮受的不同大小径向力而定，齿轮啮合在节点时齿轮径向静压合力180°方向为轴承承压面的合力方向，其值为啮合在节点时齿轮静压合力的一半，其他时刻齿轮静压合力与轴承承载面合力成一夹角产生一个较小附加力，即脉动力，则由轴承压力腔之外的动压轴承自动补偿和平衡。
图1中虚线6和5为主从轴承、偏心加工区或凹下区（对薄型卷制衬套而言），双点划线7和8为承压面区域。图2中23为低压回流槽;图3和4为高压凹下区和回流槽加工在薄壁衬套上再压入轴套中构成的异型动静压轴承，图4为图3的B-B剖面图，槽25与斜孔24构成的压力通道可铸造而成，26高压凹下区和回流槽27及28可在衬套卷制之前加工好，倒角42加工至MEN范围，用于恒定高压区，倒角43加工至KH范围以控制低压区域，P/2为齿轮液压合力的一半。
图5、6为没有嵌衬套而直接加工在轴承合金即轴承套上的异型动静压轴承，图6为图5的C-C剖面图，29和30为高压流道，33为偏心加工压力腔，31和32为径向回流槽，其他同上，以上两种均为扩大高压区结构用轴承。
图7和8为一般结构，即非扩大高压区结构齿轮泵（马达）这时合力方向不同，压力口40的高压流则由MEN经槽38、孔41至压力腔，36及37为径向回流槽，与低压口39相通。因轴承尺寸小刚度大变形小，容积损失仅为1%以下（但机械效率提高1%以上），这种原理的异型动静压轴承，不但适用于齿轮式而且还适用于单作用叶片式、柱塞式、摆线转子式等其他所有的液压泵（马达）上，彻底解决了过去受轴承承载能力限制而阻碍其发展的关键。

Claims (5)

1、一种齿轮式、转子式、叶片式、柱塞式等液压泵(马达)其特点是：转子上径向静压合力精确稳定控制，无静压轴承节流装置。侧板端面上有高低压恒区槽(倒角)，即用于维持一定量的高低压区域；轴套上有通道将高压流引到轴承内孔承载区。承载区有一规定的矩形腔或偏心加工面；在非承载区有两个通低压的平行于轴心线的回流槽，它们构成的承压面的弦长为0.95倍直径以上；承压面的合力方向与液压泵转子上的静压合力方向成180°，轴承承压面的合力为转子静压合力的一半，转子上静压合力方向变化而产生的不平衡力(脉动力)由矩形腔之外的动压轴承自动补偿平衡。
2、如要求1所述，异型动静压轴承的液压泵（马达）为内啮合齿轮式。
3、如要求1所述，动静压轴承为轴套中无衬套的轴承合金采用偏心加工承压腔，直接加工回流槽。
4、如要求1所述，承压腔和回流槽加工在DU等材料的衬套上，然后再压入轴套中。
5、如要求1所述，采用异型动静压轴承的摆线转子式、单作用叶片式、柱塞式等其它任何液压泵（马达）。
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C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication