[发明专利]一种具有耳形卸荷槽的外啮合齿轮泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种外啮合齿轮泵，特别是涉及一种具有耳形卸荷槽的外啮合齿轮泵。

背景技术：

外啮合齿轮泵是一种泵送工作油液的液压元件，因具有价格、可靠性、寿命和自吸能力等方面优势，应用相当广泛。但由其结构引起的困油现象对泵造成的危害，随转速提高而愈发严重，阻碍了泵高速化的进一步发展。卸荷槽和齿侧间隙(侧隙)的组合卸荷是缓解困油现象的常规作法，但较大侧隙会加剧振动，带来二次噪音问题，而且也会引起容积效率的下降，对粘度较低的流体更为严重。因此，侧隙值的选择上是有一定限制的，目前设置卸荷槽是缓解困油现象的常规作法，要求在保证泵进、出油腔互不连通的前提下，尽可能地实现困油卸荷功效的最大化。截至目前为止，卸荷槽在型式上仍以矩形、圆弧形和锥形为主，虽然在同等条件下，矩形卸荷槽比圆形卸荷槽能提供更大的卸荷面积，但矩形卸荷槽存在着加工时无法确保双槽之间的间距精度，以及维修时因卸荷间距变大而影响卸荷效果的问题。圆形卸荷槽虽然加工方便(小型钻床即可)，制造成本低，但随着转速进一步提高，圆形卸荷槽根本无法满足困油缓解所需的卸荷面积。因此有必要提供一种新的卸荷槽型式，以克服现有卸荷槽存在的问题，本发明提出一种比矩形、圆弧形卸荷槽具有更大卸荷面积、更佳卸荷效果、以及加工量最少、工艺最简单的耳形卸荷槽。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有耳形卸荷槽的外啮合齿轮泵，该齿轮泵不仅卸荷面积大，而且因卸荷槽形状简单，所以加工量少、加工工艺简单。

本发明提供的具有耳形卸荷槽的低压外啮合齿轮泵，包括主动齿轮、从动齿轮、轴、轴承、定位销钉、联接螺栓、泵体、密封圈、前端盖和后端盖，在前、后端盖上分别加工有四个卸荷槽，其中两个左右对称分布在靠近主动齿轮一侧，另两个左右对称分布在靠近从动齿轮一侧，两对卸荷槽上下对称；所述卸荷槽为圆弧形沟槽，形似兔耳，包括内侧圆弧面、外侧圆弧面和两端加工形成的小圆弧面，内侧圆弧面和外侧圆弧面的圆弧均以所靠近的齿轮的中心为圆心，其中内侧圆弧的半径略小于该齿轮的根圆半径，外侧圆弧的半径略大于该齿轮的根圆半径与主、从动齿轮的齿顶间隙之和，靠近主动齿轮一侧的右卸荷槽的左端小圆弧与齿轮泵处于最小困油容积时主动齿轮的啮合齿廓相外切（从轴向看），右端小圆弧与左端小圆弧相对于齿轮泵处于最大困油容积时主动齿轮上后一啮合轮齿的中心线对称，卸荷槽的深度根据槽内流速为3～5m/s确定。

本发明提供的具有耳形卸荷槽的中高压外啮合齿轮泵，包括主动齿轮、从动齿轮、轴、轴承、定位销钉、联接螺栓、泵体、密封圈、前端盖、后端盖和浮动侧板，在浮动侧板上加工有四个卸荷槽，其中两个左右对称分布在靠近主动齿轮一侧，另两个左右对称分布在靠近从动齿轮一侧，两对卸荷槽上下对称；所述卸荷槽为圆弧形沟槽，形似兔耳，包括内侧圆弧面、外侧圆弧面和两端加工形成的小圆弧面，内侧圆弧面和外侧圆弧面的圆弧均以所靠近的齿轮的中心为圆心，其中内侧圆弧的半径略小于该齿轮的根圆半径，外侧圆弧的半径略大于该齿轮的根圆半径与主、从动齿轮的齿顶间隙之和，靠近主动齿轮一侧的右卸荷槽的左端小圆弧与齿轮泵处于最小困油容积时主动齿轮的啮合齿廓相外切（从轴向看），右端小圆弧与左端小圆弧相对于齿轮泵处于最大困油容积时主动齿轮上后一啮合轮齿的中心线对称，卸荷槽的深度根据槽内流速为3～5m/s确定。

本发明齿轮泵由于采用耳形卸荷槽，因此其卸荷面积要比目前常见的矩形、圆弧形卸荷槽的卸荷面积大，可有效缓解外啮合齿轮泵的困油现象；另外，由于耳形卸荷槽的形状非常简单，所以加工量少、加工工艺简单。

附图说明

图1为本发明小侧隙齿轮泵困油的压缩过程及耳形卸荷槽的布局示意图。

图2为图1所示齿轮泵当耳形卸荷槽远离齿根圆弧时卸荷面积的变化示意图。

图3为矩形、圆形、耳形三种卸荷槽型式下的卸荷面积的对比示意图。

图4为某组参数下采用矩形卸荷槽的仿真结果与试验结果的验证图。

图5为图3所示三种卸荷槽型式下的困油压力仿真结果的对比示意图。

图6为本发明大侧隙齿轮泵处于最大和最小困油容积时的位置及耳形卸荷槽的分布示意图。

具体实施方式

实施例小侧隙外啮合齿轮泵