專利名稱:高效節(jié)能齒輪泵及其制造方法
高效節(jié)能齒輪泵及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械,尤其涉及一種用于工程機(jī)械的高效節(jié)能齒輪泵及其制造方法。 背景技術(shù):
目前工程機(jī)械用的液壓齒輪泵,尤其是外嚙合液壓齒輪泵,由于齒輪泵固有的一些特 點(diǎn),幾乎所有的齒輪泵在工作時(shí)都存在“掃鏜現(xiàn)象”,即齒輪圓在工作時(shí),由于齒輪軸所受徑 向力不均勻,會(huì)刮削低壓側(cè)泵體內(nèi)腔壁面,“掃鏜現(xiàn)象”的存在會(huì)造成油液污染,同時(shí)增加泵 的負(fù)荷和工作噪聲,降低其工作壽命及工作可靠性。有的齒輪泵采用加大齒頂間隙配合來(lái) 減輕“掃鏜現(xiàn)象”,但此種方法會(huì)導(dǎo)致泵的容積效率顯著下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種高效節(jié)能齒輪泵及其制造方法,該 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以克服“掃鏜現(xiàn)象”,容積效率高,清潔、環(huán)保、節(jié)能,壽命長(zhǎng)、噪聲低。該 制造方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)施。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括泵體,設(shè)于所述泵體內(nèi)的包括分別對(duì)應(yīng)于泵體的進(jìn)油側(cè)和 出油側(cè)部分的低壓側(cè)腔和高壓側(cè)腔構(gòu)成的容納腔,通過(guò)齒輪軸設(shè)于所述容納腔的齒輪,所 述低壓側(cè)腔包括對(duì)稱低壓側(cè)腔和偏心低壓則腔構(gòu)成。所述高壓側(cè)腔包括對(duì)稱高壓側(cè)腔構(gòu) 成。
所述設(shè)于容綱腔的齒輪包括主、從齒輪,所述容納腔由分別對(duì)應(yīng)于主、從動(dòng)齒輪的 進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)部分的主、從低壓側(cè)腔和主、從高壓側(cè)腔構(gòu)成,所述主、從低壓側(cè)腔分別由 主、從偏心低壓側(cè)腔和相應(yīng)的主、從對(duì)稱低壓側(cè)腔構(gòu)成。
所述偏心低壓側(cè)腔為相對(duì)于相應(yīng)的齒輪或齒輪軸心往進(jìn)油側(cè)外側(cè)方向偏心。
所述偏心低壓側(cè)腔相對(duì)于相應(yīng)的齒輪或齒輪軸心偏心的距離為與齒輪軸工作時(shí) 的徑向彎曲量。
所述泵體的容納腔的挖切包括向外側(cè)偏心挖切泵體的進(jìn)油側(cè)以形成一偏心低壓 側(cè)腔。
所述偏心低壓側(cè)腔的挖切是在泵體的進(jìn)油側(cè)往齒輪的徑向方向向外側(cè)偏心挖切 形成。
所述偏心低壓側(cè)腔的挖切是在對(duì)泵體坯件進(jìn)行挖切形成對(duì)稱高、低壓側(cè)腔的基礎(chǔ) 上,再對(duì)對(duì)稱低壓側(cè)腔的靠泵體的進(jìn)油側(cè)、齒輪的相應(yīng)部位相對(duì)應(yīng)的側(cè)壁往齒輪的徑向方 向向外側(cè)偏心挖切形成相對(duì)于相應(yīng)的齒輪向外側(cè)偏心的偏心低壓側(cè)腔。
本發(fā)明的制造方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)施,制造的齒輪泵可有效克服因齒輪軸在工作狀 態(tài)下徑向受力的不均衡而產(chǎn)生的“掃鏜現(xiàn)象”,工作間隙小,其排量、容積效率、和總效率高, 體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、可有效減少漏油和噪聲,節(jié)約能源,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
圖1為本發(fā)明的齒輪泵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1沿A-A線剖視圖。圖3為本發(fā)明的 齒輪泵的容納腔的構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明齒輪泵工作狀態(tài)示意圖。圖5為現(xiàn)有技術(shù)的普通齒輪泵容納腔的結(jié)構(gòu)示意圖,圖6為現(xiàn)有技術(shù)的普通齒輪泵的工作狀態(tài)示意圖。 圖7為本發(fā)明的齒輪泵與同類現(xiàn)有技術(shù)的齒輪泵的使用效果實(shí)驗(yàn)對(duì)比。 具體實(shí)施方式
現(xiàn)通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、2和3所示,泵體1內(nèi)設(shè)有 由分別對(duì)應(yīng)于主、從動(dòng)齒輪3、4的進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)部分的主、從低壓側(cè)腔71、72和主、從高 壓側(cè)腔81、82構(gòu)成的容納腔2,主、從動(dòng)齒輪3、4位于泵體1的容納腔2內(nèi)通過(guò)相應(yīng)的主、從 動(dòng)齒輪軸5、6及其相應(yīng)的軸承裝置和密封裝置連接于泵體1上;容納腔2的主、從低壓側(cè)腔 71、72和主、從高壓側(cè)腔81、82分別與泵體1的進(jìn)油口 9和出油口 10相聯(lián)通。
主、從高壓側(cè)腔81、82分別由主、從對(duì)稱高壓側(cè)腔81b、82b構(gòu)成;主低壓側(cè)腔71由 主偏心低壓側(cè)腔71a和相應(yīng)的主對(duì)稱低壓側(cè)腔71b構(gòu)成;從低壓側(cè)腔72由從偏心低壓側(cè)腔 72a和相應(yīng)的從對(duì)稱低壓側(cè)腔72b構(gòu)成。
主、從偏心低壓側(cè)腔71a、72a分別由主、從對(duì)稱低壓側(cè)腔71b、72b的靠泵體1的進(jìn) 油口 9 一側(cè)的側(cè)壁7b、8b沿其徑向方向向外側(cè)擴(kuò)張至主、從低壓側(cè)腔71、72的側(cè)壁7a、8a 而形成。
主、從偏心低壓側(cè)腔7la、72a相對(duì)于主、從動(dòng)齒輪3、4分別往其徑向方向向外側(cè)偏 心的偏心量相當(dāng)于齒輪泵工作時(shí)其主、從動(dòng)齒輪軸5、6在徑向方向上相應(yīng)部位的實(shí)際最大 彎曲量;或者主、從動(dòng)齒輪3、4的中心3ob、4ob與相應(yīng)的低壓側(cè)腔71、72的中心3oa、4oa之 間的距離分別為主、從動(dòng)齒輪軸5、6在徑向方向上相應(yīng)部位的實(shí)際最大彎曲量。
本發(fā)明齒輪泵在額定工況下的工作狀態(tài)從圖4可以看出,由于偏心挖切量與齒輪 軸工作時(shí)的彎曲量基本相等,泵工作時(shí)不產(chǎn)后掃鏜,齒輪泵高、低壓側(cè)腔81、71相對(duì)于主、 從動(dòng)齒輪3、4基本對(duì)稱,間隙均勻,油膜形成良好。
對(duì)于普通齒輪泵由圖5、圖6可以看出,容納腔22的主、從低壓側(cè)腔711、722和主、 從高壓側(cè)腔811、822分別相對(duì)于主、從動(dòng)齒輪31、41在制作時(shí)(非工作狀態(tài)下)相互對(duì)稱,沒(méi) 有偏心,但實(shí)際工作時(shí)由于齒輪軸受力彎曲,齒輪齒頂01刮切泵體容納腔相應(yīng)的側(cè)壁02產(chǎn) 生前面所述“掃鏜現(xiàn)象”。
本發(fā)明的制造方法包括對(duì)泵體坯件進(jìn)行容納腔的挖切,對(duì)容納腔的挖切是在挖切 泵體低壓側(cè)腔時(shí),相對(duì)于主、從動(dòng)齒輪往其徑向方向向外側(cè)偏心挖切泵體坯件的進(jìn)油口一 側(cè),使泵體容納腔的靠進(jìn)油口一側(cè)的容納腔部分分別形成一向主、從齒輪的徑向外側(cè)偏心 于主、從齒輪軸心的偏心低壓側(cè)腔;即在對(duì)泵體坯件進(jìn)行挖切形成現(xiàn)有技術(shù)的齒輪泵體的 包括對(duì)稱高、低壓側(cè)腔的基礎(chǔ)上,再往齒輪的徑向方向向外側(cè)偏心挖切該對(duì)稱低壓側(cè)腔的 (周)側(cè)壁形成相對(duì)于齒輪而偏心的偏心低壓側(cè)腔,由該偏心低壓側(cè)腔與對(duì)稱低壓側(cè)腔構(gòu)成 本發(fā)明的齒輪泵的低壓側(cè)腔。
本發(fā)明由于泵體采用偏心挖切設(shè)計(jì),故其泵體內(nèi)腔與齒輪頂圓相配合間隙可大大 減少,可顯著減小齒輪泵徑向泄漏量,提升泵的容積效率;由于泵體偏心挖切量與齒輪泵實(shí) 際工作時(shí)齒輪軸彎曲變形量相當(dāng),齒輪泵在工作時(shí)與泵體內(nèi)腔只形成油膜,不會(huì)互相刮擦, 不會(huì)產(chǎn)生刮屑,可大大減少液壓系統(tǒng)污染,清潔環(huán)保,泵的機(jī)械效率也得以提升。
本發(fā)明的齒輪泵(以LGCB2080齒輪泵為例)主要技術(shù)參數(shù)為公稱排量80ml/r ; 額定壓力20MPa ;額定轉(zhuǎn)速2000r/min ;容積效率彡90% ;
與同類型的、相關(guān)技術(shù)參數(shù)相同的現(xiàn)有技術(shù)的齒輪泵相對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7?,F(xiàn)有技術(shù)的齒輪泵額定壓力、流量情況下試驗(yàn)時(shí)其容積效率一般為92%_96% ;
本發(fā)明的齒輪泵額定壓力、流量情況下試驗(yàn)時(shí)其容積效率一般為95%-99% ; 試驗(yàn)表明,采用泵體偏心挖切的齒輪泵上試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn),相比于普通齒輪泵,由于無(wú)掃鏜 試驗(yàn)系統(tǒng)用的過(guò)濾器用量可下降60%左右,工作噪聲可下降2-3dB,既清潔又環(huán)保。由于無(wú) 掃鏜,泵掃側(cè)板現(xiàn)象也得以改善,泵的工作壽命增加,相對(duì)故障率可下降50%左右。 本發(fā)明的齒輪泵降耗節(jié)能效果以配置5T裝載機(jī)的80轉(zhuǎn)向泵和100工作泵為例 LGCB2080轉(zhuǎn)向泵、LGCB2100工作泵的故障率相比采用本發(fā)明技術(shù)前下降了 52% (跟蹤 半年統(tǒng)計(jì)),由于容積效率的提升,主機(jī)油耗測(cè)算至少也可下降0. 5%。
權(quán)利要求
一種高效節(jié)能齒輪泵,包括泵體,設(shè)于所述泵體內(nèi)的包括分別對(duì)應(yīng)于泵體的進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)部分的低壓側(cè)腔和高壓側(cè)腔構(gòu)成的容納腔,通過(guò)齒輪軸設(shè)于所述容納腔的齒輪,其特征是所述低壓側(cè)腔包括對(duì)稱低壓側(cè)腔和偏心低壓則腔構(gòu)成;所述高壓側(cè)腔包括對(duì)稱高壓側(cè)腔構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述高效節(jié)能齒輪泵,其特征是所述設(shè)于容綱腔的齒輪包括主、從 齒輪,所述容納腔由分別對(duì)應(yīng)于主、從動(dòng)齒輪的進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)部分的主、從低壓側(cè)腔和 主、從高壓側(cè)腔構(gòu)成,所述主、從低壓側(cè)腔分別由主、從偏心低壓側(cè)腔和相應(yīng)的主、從對(duì)稱低 壓側(cè)腔構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述高效節(jié)能齒輪泵,其特征是所述偏心低壓側(cè)腔為相對(duì)于相 應(yīng)的齒輪或齒輪軸心往進(jìn)油側(cè)外側(cè)方向偏心。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述高效節(jié)能齒輪泵,其特征是所述偏心低壓側(cè)腔相對(duì)于相應(yīng) 的齒輪或齒輪軸心偏心的距離為與齒輪軸工作時(shí)的徑向彎曲量。
5.一種高效節(jié)能齒輪泵的制造方法,包括泵體的容納腔的挖切,其特征是所述泵體的容納腔的挖切包括向外側(cè)偏心挖切泵體的進(jìn)油側(cè)以形成一偏心低壓側(cè)腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述高效節(jié)能齒輪泵制造方法,其特征是所述偏心低壓側(cè)腔的挖切 是在泵體的進(jìn)油側(cè)往齒輪的徑向方向向外側(cè)偏心挖切形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
5或6所述高效節(jié)能齒輪泵制造方法,其特征是所述偏心低壓側(cè)腔的 挖切是在對(duì)泵體坯件進(jìn)行挖切形成對(duì)稱高、低壓側(cè)腔的基礎(chǔ)上,再對(duì)對(duì)稱低壓側(cè)腔的靠泵 體的進(jìn)油側(cè)、齒輪的相應(yīng)部位相對(duì)應(yīng)的側(cè)壁往齒輪的徑向方向向外側(cè)偏心挖切形成相對(duì)于 相應(yīng)的齒輪向外側(cè)偏心的偏心低壓側(cè)腔。
專利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可以克服掃鏜現(xiàn)象、容積效率高、噪聲低,及其制造方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)施的高效節(jié)能齒輪泵及其制造方法。包括設(shè)于泵體容納區(qū),設(shè)于容納腔的主、從動(dòng)齒輪,所述容納腔由分別對(duì)應(yīng)于主、從動(dòng)齒輪的進(jìn)油側(cè)和出油側(cè)部分的主、從低壓側(cè)腔和主、從高壓側(cè)腔構(gòu)成,所述主、從低壓側(cè)腔分別由主、從偏心低壓側(cè)腔和相應(yīng)的主、從對(duì)稱低壓側(cè)腔構(gòu)成。
文檔編號(hào)F04C2/18GKCN101985928SQ201010536202
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年11月9日
發(fā)明者鄒愛(ài)標(biāo) 申請(qǐng)人:龍工(江西)齒輪有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan