[发明专利]四作用谐波式齿轮泵

说明书

技术领域

本发明四作用谐波式齿轮泵，属于液压泵技术领域。

背景技术

目前，在液压工业中使用的齿轮泵都属于单作用工作方式，即只有一个吸油腔、一个排油腔，主动轴转动一周只能完成一次吸油、一次排油，泵油量少，压力脉动及输出流量的波动较大，振动与噪声也较高。由于排油腔是高压、吸油腔是负压，两者间压力不平衡产生的径向力会使主动轴发生弯曲变形，导致间隙泄漏增加，泵的容积效率下降。因为是单边输出压力油，所以轴承受到来自排油腔的单向压力较大；泵的工作压力越高，单向压力也越大，造成轴封及轴承寿命缩短。迄今为止，齿轮泵的使用寿命还达不到设计要求，单作用工作方式是问题的症结所在。

发明内容

为了克服现有齿轮泵主动轴每转只能吸排油各一次这种单作用工作方式所带来的问题，本发明提供一种有四个吸油腔、四个排油腔，工作效率和可靠性都得到提高的四作用谐波式齿轮泵。

本发明解决技术问题采用了将齿轮泵基本原理与谐波齿轮传动相结合的方案。本发明的四作用谐波式齿轮泵，包括主动轴、主动刚轮、柔轮、从动刚轮、从动轴、左右侧板、密封块、前后轴承座、泵体，其特征是：主动刚轮及从动刚轮均为刚性齿轮，两者的轴心线平行；柔轮是节曲线为椭圆的薄壁柔性齿轮，其中心线与主动刚轮的中心线重合，并分别与主动刚轮和从动刚轮啮合，主动刚轮与柔轮及从动刚轮具有相同的齿宽。

所述密封块及左右侧板，将上述主动刚轮、从动刚轮和柔轮之间的空间分隔成四个对称的吸油腔、四个对称的排油腔。

所述密封块位于上述主动刚轮和从动刚轮的齿顶与柔轮的齿顶的圆弧面之间，并用止动销定位在所述后轴承座上。

所述左、右侧板设置在上述主动刚轮、从动刚轮和柔轮的两侧，并用圆柱销分别定位在上述前、后轴承座上。

在所述左侧板上对称设置有四个吸油孔，分别对应上述吸油腔；在所述右侧板上对称设置有四个排油孔，分别对应上述排油腔。

在所述前轴承座上设置有与上述吸油孔对应的四个进油孔、一个总进油口，四个进油孔相互连通；在所述后轴承座上设置有与上述排油孔对应的四个出油孔、一个总出油口，四个出油孔相互连通。

上述方案中，还包括用于连接所述泵体、前后轴承座的定位销、螺栓。

本发明与国内外现有技术相比具有以下优点：

(1)主动轴转动一周可以排油四次，提高了泵油效率，在相同转速下可产生四倍的流量，合成流量的脉动降低，振动小，运行平稳。

(2)由于结构对称且主动刚轮外缘处的两个排油腔也是对称布置，因此作用在主动轴上的径向液压力平衡，从而改善了主动轴的受力变形情况，间隙泄漏减少。

(3)泵的出口压力升高时，主动轴上的径向液压力依然平衡，不会出现随着泵压力增加而主动轴上的径向合力也变大的现象，轴承及整个泵的寿命得以提高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中1.主动轴，2.主动刚轮，3.柔轮，4.从动刚轮，5.从动轴，6.左侧板，7.右侧板，8.止动销，9.密封块，10.泵体，11.前轴承座，12.后轴承座，13.轴承端盖，14.泵盖，15.圆柱销，16.定位销，17.螺栓

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1和图2是本发明公开的一个实施例。本发明的四作用谐波式齿轮泵由主动轴1、主动刚轮2、柔轮3、从动刚轮4、从动轴5、左侧板6、右侧板7、密封块9、前轴承座11、后轴承座12、泵体10等组成。其结构要点是：主动刚轮2及从动刚轮4均为刚性齿轮，两者的轴心线平行；柔轮3是节曲线为椭圆的薄壁柔性齿轮，其中心线与主动刚轮2的中心线重合，并分别与主动刚轮2和从动刚轮4啮合，主动刚轮2与柔轮3及从动刚轮4具有相同的齿宽；密封块9及左侧板6、右侧板7，将上述主动刚轮2、从动刚轮4和柔轮3之间的空间分隔成四个对称的吸油腔a、四个对称的排油腔b。

主动刚轮2安装在主动轴1上，也可以与主动轴1制成一体为轴齿轮结构；从动刚轮4安装在从动轴5上，也可以与从动轴5制成一体为轴齿轮结构；主动轴1及从动轴5分别支承在上述前、后轴承座上。

从动刚轮4及从动轴5组成波发生器部件，其总长大于上述柔轮3变形前的分度圆直径；波发生器使柔轮3发生变形后的椭圆形节曲线的短轴长度与主动刚轮2的节圆直径相等，其长轴的长度等于从动刚轮4的节圆直径与两根从动轴5的中心距之和。