[发明专利]一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压、润滑系统中的齿轮泵，具体说是涉及一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵。

背景技术

液压和润滑系统是机械装置的重要组成部分，而在油路系统的动力源应用中又以齿轮泵（所采用的齿形也多为渐开线）为主，其性能的高低对整个系统的可靠运行起着重要的作用。特别近年随着我国高端制造业的快速发展，对齿轮泵的工作性能也提出了更高的要求。而常用的普通齿轮泵（渐开线齿形）则在理论上就存在着结构不够紧凑、流量脉动大的先天劣势，经过多年的发展，进一步改进的空间也已十分有限；对于目前少量采用多对齿轮副周向分布的齿轮泵（渐开线齿形），则由于结构设计上过于复杂，也一直没有得到很好的推广。因此，前几年曾有部分技术人员把研究方向转向了非渐开线齿形齿轮泵的开发，使得摆线齿轮泵、圆弧齿轮泵等各种技术得到了很快地发展。但在应用中，也均出现了一定的问题。相比之下，渐开线齿轮泵在轮齿加工、成本控制、应用推广等方面仍占有较大的优势。因此，进一步开发出更高品质的渐开线齿轮泵也是技术探寻过程中的一次重新回归。

发明内容

本发明专利的目的正是为了满足市场需求，在上述技术发展趋势引领下针对渐开线齿轮泵进行的一种全新优化设计的齿轮泵，该齿轮泵通过星形结构的布局和大螺旋角渐开线齿轮的应用，不但极大地缩小了产品尺寸，也大幅降低了流量脉动，所开发出的齿轮泵特别适用于对结构紧凑性和流体输送品质要求较高的精密机械液压系统中。本发明的齿轮泵具有同等体积下排量大、同等排量下脉动小的特点，可广泛应用于各种液压、润滑系统中，尤其适用于对结构紧凑性和输送品质要求较高的精密机械液压系统中。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

本发明的结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵包括通过径向推力轴承安装在泵体内的一个主动齿轮和三个相错120°均匀分布的从动齿轮，以固接方式设置在泵体外的功能油壳；所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合齿轮副吸油腔和排油腔的有效分离。

本发明中所述功能油壳一端固定安装有后端盖、另一端安装有连接法兰；所述的主动齿轮和从动齿轮在齿宽方向均采用轴向重合度ε_β≥1.5的大螺旋角设计，渐开线齿轮副的轴向重合度大于1.5，形成多齿对在齿宽方向的同时啮合，在齿廓方向则采用长齿高设计，齿顶高在1.0Mn～1.2Mn之间取值。

本发明中位于后端盖与径向推力轴承之间作为高压油腔的空间与排油腔相通，高压油推动径向推力轴承的轴向移动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少由于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过大；所述功能油壳和泵体均采用筒形分体式结构的抽拉式组合设计，不但能实现吸油腔和排油腔的有效分离，还可最大限度地降低制造、装配和维修的难度。

工作过程中，位于中心位置的主动齿轮与三个相错120°均匀分布的从动齿轮同时啮合完成吸排油工作，三个啮合副的组合相当于三个小型齿轮泵的叠加，因此排量较大，同时三个从动齿轮围绕主动齿轮的星形分布也可较同样排量的单啮合副齿轮泵采用更为紧凑的结构设计；在流量品质的提高上，星形布局的结构设计也可适当减小齿轮模数，从而降低单个啮合副所产生的瞬时流量脉动，三个啮合副的错位设计可使经过叠加后的齿轮泵瞬时流量脉动更小；最为特别的是，本发明齿轮泵中的主动齿轮与从动齿轮均采用长齿高和大螺旋角设计，在避免产生干涉前提下的长齿高设计可显著增加齿廓扫略面积，从而增大齿轮泵的排量，大螺旋角设计可使多齿对在齿宽方向同时产生啮合，多齿对啮合产生的瞬时流量叠加也是进一步降低齿轮泵流量脉动的主要技术手段；在结构设计上，后端盖与径向推力轴承之间的容积通过油孔与排油腔相通，高压油推动径向推力轴承的轴向移动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少由于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过大。同时，吸排油腔分离功能的实现则采用筒形组合的分体式结构设计，通过功能油壳与泵体的抽拉和后端盖与连接盘的拆卸，可快速实现齿轮泵相关部件的维修。

本发明的有益效果如下：

由于本发明的齿轮泵采用了星形结构布局和大螺旋角齿轮设计，具有流量大、脉动小、结构紧凑等特点；通过功能油壳与泵体筒形组合的分体式结构设计，不但实现了吸油腔和排油腔的有效分离，还大大降低了装配和维修的难度。鉴于以上优点，本发明的齿轮泵可广泛应用于各种液压、润滑系统中，尤其适用于对结构紧凑性和流体输送品质要求较高的精密机械液压系统中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图（立体图）。

图2是本发明的断面结构示意图（立体图）。