[发明专利]齿轮泵及其端面间隙动态测量试验装置、方法

说明书

本发明公开了一种齿轮泵及其端面间隙动态测量试验装置、方法，所述装置包括超声波收发模块、供油模块、驱动模块、处理模块、超声波传感器、导电滑环、圆盘和光电开关，超声波传感器设置在齿轮泵中主动齿轮轴的两齿轮端面处，导电滑环设置在齿轮泵中主动齿轮轴的末端，圆盘设置在齿轮泵中主动齿轮轴的轴颈上，光电开关设置在圆盘的一侧，并与超声波传感器的位置对应，超声波传感器通过超声波收发模块与处理模块连接，光电开关与处理模块连接。本发明利用超声波传感器实时测量工作状态下齿轮端面与浮动止推板之间的间隙，利用光电开关确定超声波传感器位置，从而推导出浮动止推板倾斜情况，通过处理模块处理实时显示间隙值随转动角度变化的曲线。

技术领域

本发明涉及一种齿轮泵及其端面间隙动态测量试验装置、方法，属于齿轮泵技术领域。

背景技术

容积效率是衡量啮合齿轮泵工作效率的一个重要指标，泄漏则是引起泵容积效率降低的首要因素，其中端面间隙泄漏量最大。端面间隙泄漏主要是指齿轮两端面与前后止推板(或轴套)之间的端面间隙(轴向间隙)。

高压齿轮泵轴向间隙的自动补偿一般采用“弹性止推板”或“浮动轴套”，使其在液压力的作用下紧贴于齿轮的端面上，从而减少端面泄漏。齿轮泵高压化的关键是合理设计止推板结构，使其产生的力矩平衡能避免止推板发生倾斜并保证一定的油膜间隙，还能自动补偿因磨损带来的轴向间隙问题。因此，合理地设计背压腔的位置和形状是实现轴向间隙补偿的关键。由于间隙大小无法直接测得，通常采用模拟仿真或直接试验方法来验证浮动止推板的设计合理性，不够准确和直观。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种齿轮泵，该齿轮泵通过设置超声波传感器来检测主动齿轮轴端面与浮动止推板的间隙，以及通过设置光电开关来确定超声波传感器位置，以实现齿轮泵端面间隙动态测量试验。

本发明的第二个目的在于提供一种齿轮泵端面间隙动态测量试验装置，该装置利用超声波传感器实时测量工作状态下齿轮端面与浮动止推板之间的间隙，利用光电开关确定超声波传感器位置，从而推导出浮动止推板倾斜情况，通过处理模块处理实时显示间隙值随转动角度变化的曲线。

本发明的第三个目的在于提供一种齿轮泵端面间隙动态测量试验方法，该方法能够检测实际工况下齿轮两端面间隙情况和浮动止推板倾斜情况，简单直观，用于对浮动止推板的设计合理性进行试验验证，有助于优化浮动止推板的设计。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种齿轮泵，包括泵体、主动齿轮轴、从动齿轮轴、浮动止推板、超声波传感器、导电滑环、圆盘和光电开关，所述主动齿轮轴、从动齿轮轴和浮动止推板设置在泵体内，且主动齿轮轴的两端向泵体外伸出，所述超声波传感器设置在主动齿轮轴的两齿轮端面处，所述导电滑环设置在主动齿轮轴的末端，所述圆盘设置在主动齿轮轴的轴颈上，所述光电开关设置在圆盘的一侧，并与超声波传感器的位置对应。

进一步的，所述导电滑环包括定子、转子、电刷、后油封和端盖，所述定子固定在端盖上，所述转子固定在主动齿轮轴上，所述电刷设置在定子上，所述后油封通过端盖压紧。

进一步的，所述齿轮泵还包括前端盖和后端盖，所述前端盖固定在泵体的一端，所述后端盖固定在泵体的另一端，所述后端盖开有阶梯槽，所述后油封安装在阶梯槽上，并通过端盖压紧，所述端盖固定在后端盖上。

进一步的，所述齿轮泵还包括压力传感器，所述压力传感器设置在主动齿轮轴的两齿轮端面处。

进一步的，所述圆盘的一侧开有小孔，所述光电开关的光轴通过小孔。

进一步的，所述光电开关为槽型光电开关。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：