[发明专利]轴端动静压浮动支承的螺旋齿双圆弧齿形液压齿轮泵

说明书

一种轴端动静压浮动支承的螺旋齿双圆弧齿形液压齿轮泵，包括泵体、主动齿轮轴和从动齿轮轴；泵体的两端连接前端盖和后端盖，主动齿轮轴和从动齿轮轴均安装于泵体中，主动齿轮轴和从动齿轮轴的承受轴向力端均通过止推动静压滑动轴承安装在后端盖上。该齿轮泵中由止推动静压滑动轴承承受齿轮轴的轴向力，止推动静压滑动轴承采用柱塞结构，保证动静压滑动轴承产生的油膜轴向承载力不超过柱塞孔内高压油在柱塞端面上的压力。由齿轮泵高压区的液压油供油，使止推动静压滑动轴承与齿轮轴端面之间为动静压油膜润滑，其承载力不仅能够平衡齿轮轴的轴向力，而且可以显著降低摩擦功耗和磨损，降低因轴向力而带来的齿轮泵的端面泄漏，延长齿轮泵的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种可以实现齿轮轴的轴端动静压浮动支承的螺旋齿双圆弧齿形液压齿轮泵。属于液压齿轮泵技术领域。

背景技术

液压齿轮泵是液压系统的主要组成元件之一，其功能在于将原动机的机械能转换为液体的压力能，向整个液压系统提供动力，在液压系统中具有重要作用。传统的齿轮泵所采用的齿轮通常是直齿渐开线齿形齿轮泵，这种齿轮泵的优势在于结构简单、制造工艺性较好和价格便宜，但是这种齿轮在工作的过程中为了保证齿轮平稳地啮合和运转，必须使得齿轮啮合过程中其重迭系数大于1，即在前一对轮齿尚未脱离啮合之前，后一对轮齿又进入啮合，因此出现了两对轮齿同时啮合的情况，这导致了两对轮齿之间形成了与齿轮泵吸油腔互不相通的闭死容积，而随着齿轮的继续旋转，闭死容积的大小会发生变化，产生困油现象。困油现象使得齿轮泵的容积效率降低，容易引起泵体的振动与噪声，给齿轮轴带来冲击载荷，增加了功率损失。

而螺旋齿双圆弧齿形的液压齿轮泵可以从理论上解决传统渐开线齿形齿轮泵存在的困油现象，同时还可以大幅度降低传统直齿齿轮泵存在的压力脉动现象。但是由于所采用的齿轮是螺旋齿的齿轮，因存在螺旋角，在齿轮泵工作时产生齿轮啮合轴向力和高压油腔的高压油作用在螺旋齿轮表面的液压轴向力。齿轮轴受较大轴向力作用，会加剧齿轮与浮动轴套接触端面的磨损，非接触表面间隙加大，导致齿轮泵的泄漏加剧，泄漏会导致齿轮泵的容积效率大幅下降，使齿轮泵无法达到相应的工作压力。

中国专利文献CN202707477U公开的《高压力螺旋圆弧齿轮泵》，提供了一种针对圆弧齿形齿轮泵所产生的轴向力的平衡方法，通过将高压区的压力油导入轴端密封圈当中，从而使得密封圈压向齿轮轴以平衡齿轮轴的轴向力，但是密封圈和齿轮轴之间是一对做相对高速运动的摩擦副，易产生摩擦功耗和磨损，降低齿轮泵的效率和使用寿命。

CN109026677A公开的《一种修型斜齿轮和该斜齿轮的静压轴套、压力端盖、齿轮泵》，提供了针对斜齿圆弧齿轮泵的轴向力的平衡方法，其采用了在后泵盖上开设油孔和柱塞孔，将柱塞安装在柱塞孔当中，将高压区的压力油通过油孔引入柱塞端面，从而使得柱塞压向齿轮轴，以平衡齿轮轴的轴向力，但是柱塞和齿轮轴端面直接接触并相对转动，导致摩擦功耗并产生磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮轴轴端动静压浮动支承的螺旋齿双圆弧齿形液压齿轮泵，从而解决螺旋齿双圆弧齿形液压齿轮泵在工作过程中因轴向力而带来的问题。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

该液压齿轮泵，包括泵体、主动齿轮轴和从动齿轮轴；泵体的两端连接前端盖和后端盖，主动齿轮轴和从动齿轮轴均安装于泵体中，主动齿轮轴和从动齿轮轴的承受轴向力端均通过止推动静压滑动轴承安装在后端盖上。

所述泵体与前端盖和后端盖之间设置密封圈。

所述主动齿轮轴与前端盖之间设置有密封圈。

所述后端盖与缸体连接的端面上开设有高压槽、泄油槽和柱塞孔，柱塞孔连接供油孔，供油孔、高压油通道和高压槽与齿轮泵高压区连通，泄油槽与齿轮泵低压区连通，柱塞孔内安装所述止推动静压滑动轴承。