[实用新型]一种齿轮泵的卸荷装置

说明书

本实用新型涉及旋转活塞式机械或泵领域。

齿轮泵由装在壳体内的一对相互啮合的齿轮所组成。齿轮两端有端盖密封。壳体、端盖和齿轮各齿谷形成密封工作空间，并依借轮齿啮合处把它们分隔为吸油腔与压油腔，并分别与吸油口和压油口相通（如图1）。当齿轮按图示箭头方向旋转时，右侧吸油腔轮齿逐渐退出啮合，容积逐渐增大，形成部分真空。这样，油液在外界大气压力作用下，经吸油管道而吸入，充进齿谷。充入到齿谷的油液随着齿轮的旋转被带到左侧压油腔，由于左侧的齿轮逐渐进入啮合，压油腔容积逐渐减少，齿谷的油液就被挤出，再经压油管输送出去。齿轮泵就是这样连续不断地进行吸油和排油工作的。

齿轮泵要做到连续性供油，要求在一对轮齿尚未脱开啮合之前，后继的一对轮齿就要进入啮合，这样就有两对轮齿同时啮合。留在齿间的油液就被困在两对轮齿形成的一个封闭空间内，称为闭死容积Q₂（如图2所示），而且随着齿轮的旋转，闭死容积是不断变化的。由于上述闭死容积大小变化，造成压力急剧变化的现象称为困油现象。困油现象使齿轮泵的轴和轴承受到很大的冲击载荷，增加了功率损失，使油泵发热，引起振动和噪声，对齿轮泵的工作性能和寿命影响极大。目前，消除困油现象的办法通常是在齿侧面的端盖或侧板、轴套、轴承座圈上开卸荷槽，在保证高压腔Q₁和低压腔Q₂互不沟通的前提下，设法使困油容积Q₂与高压腔或低压腔相通。实际上，这种方法往往由于安装和制造精度的误差，对卸荷槽边缘尺寸要求再严，只要高低压腔不相通，仍然会出现瞬时困油现象。

本实用新型的目的是提供一种简单适用，效率高的卸荷装置，它能很好地克服齿轮泵困油现象，最大限度地降低齿轮泵噪声，减少功率损失，延长使用寿命。

以下通过附图对齿轮泵的卸荷装置加予详细说明。

图1为齿轮泵的结构图

图2为齿轮泵卸荷装置示意图

图3为齿轮泵卸荷装置结构图、图4为该装置剖视图

本实用新型采取的新方法是在齿轮泵齿合部的内侧板上开卸荷暗道4，卸荷暗道通过带单向阀的卸荷孔3、6分别与高低压腔Q₁、Q₂相通，通过卸荷口5与闭死容积Q₃连通。当闭死容积Q₃由大变小时，油通过单向阀1排向高压腔Q₁；当闭死容积由小变大时，通过另一个单向阀2向低压腔Q₂吸油。这样一排一吸，既解决了困油现象又提高了容积效率，避免了油液发热，降低了噪声。从图3可以看出，该装置能否有效地工作，主要由卸荷口5的长度a和宽度c以及卸荷孔3、6之间的距离l三个尺寸及二个单向线放置的位置决定。

C在纵向的最大尺寸以不超过齿合进入齿园为宜，以免恶化泄漏状况。一般可取C≤A－（R₁＋R₂）（式中A为两齿轮的中心距离、R₁和R₂分别为两齿轮的齿根园半径）。C的下限考虑到径向间隙的容积等因素，经实验，得出经验公式为C＞2.5m（m为齿轮模数）。故C的取值范围应在2.5m＜C≤A－（R₁＋R₂）之间。

a在横向的尺寸不得大于两齿间同时啮合时闭死容积在这个方向上的最大中心对称尺寸，即a＜t_oCosα（t_o为齿轮的基节，α为齿轮的齿合角），否则会使高低压腔相通，齿轮泵失去作用。从加工工艺角度出发，不能小于C，即a≥c。故a的取值范围应在c≤a＜t_oCosα之间。

l的尺寸主要为了保证卸荷口5和高低压腔通过单向阀相通，因此它的最大尺寸不应超过壳体内侧尺寸，即l＜2R_m（R_m为齿顶园半径），最小尺寸要求始终不得与闭死容积直接相通，即l＞t_oCosα（t_o为齿轮的基节，α为齿轮的啮合角）。故l的取值范围应在2R_m＞l＞t_oCosα之间。

该卸荷装适用于各种型号的渐开线齿形的外啮合齿轮泵。