[发明专利]一种变量齿轮泵

摘要

本发明提供了一种能够根据需求进行变量的齿轮泵。变量齿轮泵包括变量机械模块、变量控制模块A和变量控制模块B。电机带动齿轮与活塞杆安装盘同步转动。在齿轮退出啮合的位置，活塞杆两端产生压差，并压缩弹簧，发生轴向移动，活塞杆嵌入主动齿轮或从动齿轮齿间槽中,直到达到平衡。然后活塞杆继续随着活塞杆安装盘运动，活塞杆安装盘、挡板、主泵体、齿轮组成了密封的空间，活塞杆在这个密封空间中达到平衡。在齿轮即将进入啮合的位置处，活塞杆两端产生反向压差，并受到弹簧的恢复力，致使活塞杆被压出齿间槽，从而保证齿轮正常啮合。本发明通过利用改变活塞杆组嵌入主动齿轮或从动齿轮齿间槽的长度来改变工作腔容积的大小，进而改变排量。

主权项

一种转速恒定情况下实现齿轮泵排量精确控制的变量齿轮泵，其特征在于：所述变量齿轮泵包括：变量机械模块(1)、变量控制模块A(2)和变量控制模块B(3)；变量机械模块(1)包括，螺栓A(101A)、螺栓B(101B)、螺栓C(101C)、螺栓D(101D)、螺栓E(101E)、左泵盖(102)、主泵体(103)、轴承A(104A)、轴承B(104B)、轴承C(104C)、轴承D(104D)、轴套A(105A)、轴套B(105B)、轴套C(105C)、轴套D(105D)、挡板A(106A)、挡板B(106B)、活塞杆组A(107A)、活塞杆组B(107B)、弹簧组A(108A)、弹簧组B(108B)、活塞杆安装盘A(109A)、活塞杆安装盘B(109B)、月牙板A(110A)、月牙板B(110B)、主动齿轮(111)、从动齿轮(112)、主动轴(113)、从动轴(114)、键A(115A)、键B(115B)、毛毡(116)、右泵盖(117)、孔a、孔b、孔c、孔d；左泵盖(102)和右泵盖(117)通过螺栓A(101A)、螺栓B(101B)、螺栓C(101C)、螺栓D(101D)、螺栓E(101E)连接于主泵体(103)，并在主泵体(103)内形成了一个工作腔；主泵体(103)上有两个口，分别是出油口和进油口，与出油口相连的工作腔是压油腔，与进油口相连的工作腔是吸油腔；活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)上均安装有定位销钉，安装时分别与主动齿轮(111)和从动齿轮(112)上的定位销孔进行配合，保证了活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)与主动齿轮(111)及从动齿轮(112)相对位置的准确，使两者同步转动；轴承A(104A)、轴承B(104B)、轴承C(104C)和轴承D(104D)分别固定在左泵盖(102)和右泵盖(117)内的轴承座内，并配以定位轴套A(105A)、轴套B(105B)、轴套C(105C)和轴套D(105D)；主动轴(113)、主动齿轮(111)与活塞杆安装盘A(109A)通过键A(115A)连接；从动轴(114)、从动齿轮(112)与活塞杆安装盘B(109B)通过键B(115B)连接；主动齿轮(111)与从动齿轮(112)相互啮合，电机驱动主动齿轮(111)带动从动齿轮(112)转动，且主动齿轮(111)与从动齿轮(112)的模数、齿数、齿轮宽度均相同；主动轴(113)与轴承A(104A)及轴承B(104B)过盈配合以保证准确定位；主动轴(113)伸出端与电机相连，并用毛毡(116)密封；从动轴(114)与轴承C(104C)及轴承D(104D)过盈配合以保证准确定位；活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)均为圆柱形，分别与月牙板A(110A)及月牙板B(110B)的凹下部分进行配合；挡板A(106A)和挡板B(106B)分别置于主泵体(103)工作腔的左右两端，并嵌入主泵体(103)中；活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)上均布排列了一定数量的活塞孔；活塞杆组A(107A)和活塞杆组B(107B)的活塞杆数量、弹簧组A(108A)和弹簧组B(108B)的弹簧数量以及活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)上的活塞孔数均与齿轮的齿数相同；弹簧组A(108A)和弹簧组B(108B)的弹簧分别套在活塞杆组A(107A)和活塞杆组B(107B)的活塞杆上，然后分别将其置于活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)上的活塞孔中；活塞杆能够在活塞孔中进行轴向移动，并且活塞杆的一部分可以移动到齿轮的齿间槽中；调整活塞杆嵌入主动齿轮(111)或从动齿轮(112)齿间槽之间的距离可以产生不同的排量；在靠近出油口处的左泵盖(102)、右泵盖(117)、挡板A(106A)和挡板B(106B)上分别有孔a和孔c，其中孔a和孔c与油箱连接；在靠近进油口处的左泵盖(102)、右泵盖(117)、挡板A(106A)和挡板B(106B)上分别有孔b和孔d，其中孔b和孔d分别与变量控制模块A(2)、变量控制模块B(3)中的二位二通电磁阀A(202)和二位二通电磁阀B(302)相连；孔b和孔d通有油压；变量控制模块A(2)包括，先导型比例电磁式压力控制阀A(201)、二位二通电磁阀A(202)；先导型比例电磁式压力控制阀A(201)的进油口与变量机械模块(1)的出油口相连；先导型比例电磁式压力控制阀A(201)的出油口与二位二通电磁阀A(202)的进油口相连；二位二通电磁阀A(202)的出油口与孔b相连；当二位二通电磁阀A(202)处于“断”状态时，孔b中的油压为常压，活塞杆不会嵌入到从动齿轮(112)齿间槽中；当二位二通电磁阀A(202)处于“通”状态时，通过改变电流来控制先导型比例电磁式压力控制阀A(201)，进而可以调节孔b的油压，调整活塞杆嵌入从动齿轮(112)齿间槽之间的距离，使齿轮泵获得不同的排量；变量控制模块B(3)包括：先导型比例电磁式压力控制阀B(301)、二位二通电磁阀B(302)；先导型比例电磁式压力控制阀B(301)的进油口与变量机械模块(1)的出油口相连；先导型比例电磁式压力控制阀B(301)的出油口与二位二通电磁阀B(302)的进油口相连；二位二通电磁阀B(302)的出油口与孔d相连；当二位二通电磁阀B(302)处于“断”状态时，孔d中的油压为常压，活塞杆不会嵌入到主动齿轮(111)齿轮齿间槽中；当二位二通电磁阀B(302)处于“通”状态时，通过改变电流来控制先导型比例电磁式压力控制阀B(301)，进而可以调节孔d的油压，调整活塞杆嵌入主动齿轮(111)齿间槽之间的距离，使齿轮泵获得不同的排量；变量齿轮泵的工作原理如下：对于一个确定的齿轮泵，其工作腔容积不变，在驱动电机转速不变的情况下，利用改变活塞杆嵌入主动齿轮(111)或从动齿轮(112)齿间槽的长度来改变工作腔容积的大小，进而改变排量，实现了齿轮泵排量的精确控制；工作时，电机带动相互啮合的主动齿轮(111)与从动齿轮(112)转动，分别安装有活塞杆组A(107A)和活塞杆组B(107B)的活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)也随着主动齿轮(111)和从动齿轮(112)同步转动；在主动齿轮(111)和从动齿轮(112)退出啮合的位置时，运动到孔b或孔d的活塞杆一端受到孔b或孔d的油压，另外一端受到吸油腔的油压；由于孔b和孔d中油压可调且高于常压，吸油腔的油压为常压，导致两端活塞杆内外产生压差，活塞杆压缩弹簧，发生轴向移动，直到达到平衡，活塞杆嵌入主动齿轮(111)或从动齿轮(112)齿间槽中；然后活塞杆继续随着活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)运动，远离孔b或孔d，活塞杆安装盘A(109A)和活塞杆安装盘B(109B)、挡板A(106A)、挡板B(106B)、主泵体(103)、主动齿轮(111)、从动齿轮(112)组成了密封的空间，活塞杆离开孔b或孔d在这个密封空间中达到平衡；在主动齿轮(111)和从动齿轮(112)即将进入啮合的位置处时，运动到孔a或孔c的活塞杆一端受到孔a或孔c的油压，另外一端受到压油腔的油压；由于孔a和孔c与油箱相连，其油压为常压，压油腔的油压为高压，产生压差，同时活塞杆受到弹簧的恢复力，致使活塞杆被压出齿间槽，从而保证主动齿轮(111)和从动齿轮(112)正常啮合；所述变量齿轮泵有三种工作方式：1、工作方式1：孔b和孔d的油压均为常压；此种工作方式下，由于弹簧的作用力，活塞杆始终处于被压出主动齿轮(111)和从动齿轮(112)齿间槽的状态，变量齿轮泵排量最大，在转速一定时，此时的流量最大，其效果等同于普通齿轮泵；2、工作方式2：孔b的油压为常压，孔d的油压为可控高压或孔b的油压为可控高压，孔d的油压为常压；在这种工作方式下，活塞杆组A(107A)或活塞杆组B(107B)的活塞杆会发生轴向移动；3、工作方式3：孔b和孔d的油压均为可控高压，在这种工作方式下，活塞杆组A(107A)和活塞杆组B(107B)的活塞杆均会发生轴向移动。