一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、齒輪分流馬達(dá)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，包括連接體和主動(dòng)齒輪，連接體與主動(dòng)齒輪軸頸外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封圈，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪的軸頸滑動(dòng)連接；所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽；此外，本發(fā)明還公開(kāi)了使用該旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的齒輪分流馬達(dá)。本發(fā)明在齒輪分流馬達(dá)兩油腔間的連接體孔內(nèi)加旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，有效防止了馬達(dá)各腔間油液的相互泄漏，降低了齒輪分流馬達(dá)在偏載時(shí)對(duì)分流精度的影響，進(jìn)而提高了分流精度。
【專利說(shuō)明】一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、齒輪分流馬達(dá)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓流量分配機(jī)械裝置，具體涉及到齒輪分流器。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪分流器是用于分流或集流的可逆式液壓元件。齒輪分流器采用了浮動(dòng)側(cè)板，分區(qū)壓力平衡，二次密封等結(jié)構(gòu)。齒輪分流器與節(jié)流式分流集流閥相比，具有流量損失小、效率高、泄漏少、集成化性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛適用在挖掘機(jī)、伸縮臂起重機(jī)、提升機(jī)、鉆孔機(jī)和軋鋼機(jī)等行走機(jī)械和工業(yè)設(shè)備等液壓系統(tǒng)中。
[0003]在液壓行業(yè)內(nèi)，現(xiàn)有的齒輪分流馬達(dá)大多數(shù)是通過(guò)連接軸聯(lián)接各腔齒輪，保證元件同步運(yùn)行，分配給各出油口相同流量。齒輪分流馬達(dá)一般包括，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動(dòng)齒輪和連接軸，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動(dòng)齒輪之間連接有連接軸和連接體。連接體的兩端與中泵體固定連接，主動(dòng)齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設(shè)有軸承，中泵體內(nèi)安裝主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和整體軸套。
[0004]齒輪分流馬達(dá)在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)外部執(zhí)行元件有偏載時(shí)，齒輪分流馬達(dá)各油腔就會(huì)產(chǎn)生壓差。由于連接軸聯(lián)接一般是用花鍵或平鍵的剛性聯(lián)接，是間隙配合；各腔片間有軸向間隙。軸承配合間也有間隙，國(guó)內(nèi)外齒輪分流馬達(dá)內(nèi)軸承多采用滾針軸承或滑動(dòng)軸承，滾針軸承間隙很大，滑動(dòng)軸承也有一定的間隙，使得各腔間存在泄漏，高壓腔油液就會(huì)泄漏倒低壓腔，影響分流精度。當(dāng)壓差達(dá)到25%以上，齒輪分流馬達(dá)的分流精度就不受控制了?，F(xiàn)今齒輪分流馬達(dá)多通過(guò)以下幾種方式來(lái)隔斷各腔間的泄漏，來(lái)改善因有偏載(壓差)時(shí)對(duì)分流精度的影響。
[0005]方式一:直接用齒輪軸頸外圓與連接體(鑄件或鋁件)軸承孔間隙配合。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但加工難度大，要很高的形位精度，裝配精度也很高。馬達(dá)加載時(shí)不可避免出現(xiàn)偏斜，磨損大，間隙會(huì)越來(lái)越大，泄漏就越大。
[0006]方式二:用錫青銅密封環(huán)來(lái)密封軸承端面及齒輪軸頸外圓。此種給構(gòu)較復(fù)雜，成本也高。它也是剛性密封，加工的誤差，也會(huì)有一定的間隙，有泄漏。隨著使用過(guò)程中的磨損，間隙也會(huì)越來(lái)越大。對(duì)于小排量的齒輪分流馬達(dá)，嚴(yán)重影響分流精度。噪音和振動(dòng)很大。有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
[0007]方式三:用滾針軸承時(shí)，需用鋼件擋板或金屬密封環(huán)來(lái)分隔兩腔等等結(jié)構(gòu)，也存在以上密封問(wèn)題。
[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提出了一種新的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高齒輪分流精度的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，以及使用該旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的分流馬達(dá)。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:提供一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，包括連接體和主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪兩端軸頸的外圓與連接體的孔內(nèi)壁間隙配合，所述連接體與主動(dòng)齒輪軸頸外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈和滑動(dòng)環(huán)，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪的軸頸滑動(dòng)連接；所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0011]優(yōu)選的，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有2個(gè)環(huán)形溝槽。
[0012]優(yōu)選的，密封圈由彈性材質(zhì)制成，滑動(dòng)環(huán)由低摩擦耐磨的材料制成。
[0013]優(yōu)選的，密封圈的材質(zhì)為丁晴橡膠70，滑動(dòng)環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯/碳化合物D32。
[0014]優(yōu)選的，主動(dòng)齒輪的軸頸公差帶為h8，連接體的孔公差帶為CU。
[0015]此外，本發(fā)明還公開(kāi)了使用旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的齒輪分流馬達(dá)。
[0016]一種齒輪分流馬達(dá)，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動(dòng)齒輪和連接軸，主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動(dòng)齒輪之間連接有連接軸和連接體，主動(dòng)齒輪的軸頸伸入連接體的孔內(nèi)；連接體的兩端與中泵體固定連接；所述主動(dòng)齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設(shè)有軸承；中泵體內(nèi)安裝主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和整體軸套，其特征在于:所述連接體的孔內(nèi)壁和主動(dòng)齒輪兩端軸頸外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈和滑動(dòng)環(huán)，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪的軸頸連接；所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0017]優(yōu)選的，主動(dòng)齒輪的頂圓部和中泵體的孔配合間隙為0.05mm?0.07mm。
[0018]優(yōu)選的，主動(dòng)齒輪的軸頸與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm。
[0019]優(yōu)選的，中泵體與整體軸套的外圓配合間隙為0.03mm?0.04mm。
[0020]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1、本發(fā)明在齒輪分流馬達(dá)兩油腔間的連接體孔內(nèi)加旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，有效防止了馬達(dá)各腔間油液的相互泄漏，降低了齒輪分流馬達(dá)在偏載時(shí)對(duì)分流精度的影響，進(jìn)而提高了分流精度。
[0022]2、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的密封圈采用彈性材料，滑動(dòng)環(huán)采用低摩擦耐壓材質(zhì)，使運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)降低，運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，噪音減??；采用此結(jié)構(gòu)，使各處元件配合間隙、形位誤差加大，便于加工和裝配。
[0023]3、旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)更換方便、成本較低；同時(shí)可以通過(guò)提高齒輪和軸頸的加工精度，降低齒輪副與中泵體的徑向間隙，調(diào)整齒輪馬達(dá)間軸向間隙和徑向間隙，獲得到了更好的分流精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為齒輪分流馬達(dá)的正面首I]視圖；
[0025]圖2為圖1中A處的放大圖。
[0026]其中，1、主動(dòng)齒輪；2、軸頸；3、中泵體；4、整體軸套；5、連接軸；6、連接體；7、密封圈；8、滑動(dòng)環(huán)；9、環(huán)形溝槽。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，包括連接體6和主動(dòng)齒輪1，主動(dòng)齒輪I兩端軸頸2的外圓與連接體6的孔內(nèi)壁間隙配合。連接體6與主動(dòng)齒輪I軸頸2外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈7和滑動(dòng)環(huán)8，滑動(dòng)環(huán)8與主動(dòng)齒輪I的軸頸2滑動(dòng)連接；滑動(dòng)環(huán)8與主動(dòng)齒輪I軸頸2的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
[0028]旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)是一種可受兩側(cè)壓力或受變壓力作用的雙向作用的旋轉(zhuǎn)密封圈?；瑒?dòng)環(huán)8的環(huán)形溝槽9能夠適應(yīng)高壓和低速的工況，密封面上的一個(gè)或兩個(gè)環(huán)形溝槽9提高了密封表面的比壓，提高了密封效果。環(huán)形溝槽9形成的潤(rùn)滑油腔，降低了摩擦力，因此具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性，具有極小的起動(dòng)和運(yùn)動(dòng)摩擦力，這一特性很好的解決了小排量齒輪分流馬達(dá)啟動(dòng)難的問(wèn)題。
[0029]旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)的密封圈7是實(shí)心的具有彈性的圓環(huán)，其橫截面可以為圓形或者橢圓形或者O形，其材質(zhì)優(yōu)選為丁晴橡膠70。滑動(dòng)環(huán)8由低摩擦耐磨的材料制成，其材質(zhì)優(yōu)選為聚四氟乙烯/碳化合物D32。主動(dòng)齒輪I的軸頸2公差帶為h8，連接體6的孔公差帶為C11，相比現(xiàn)有的尺寸，本方案中尺寸增加，且采用塑性密封，相配合的孔間間隙加大，更有利于加工和裝配。
[0030]在加工主動(dòng)齒輪I時(shí)，需要提高齒輪的加工精度，并對(duì)軸頸2進(jìn)行了粗、精磨削，滾壓，拋光等工序的處理，這樣講更利于滑動(dòng)環(huán)8在軸頸2上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，提高密封效果，增強(qiáng)耐磨性，延長(zhǎng)馬達(dá)的使用壽命，提高了可靠性。同時(shí)，在齒輪的軸頸2端面倒引進(jìn)角，便于軸頸2與旋轉(zhuǎn)密封圈的裝配，保證旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)不被切壞。
[0031]根據(jù)上述的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有的齒輪分流馬達(dá)，將旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)應(yīng)用于齒輪分流馬達(dá)中。因此，本發(fā)明還公開(kāi)了一種齒輪分流馬達(dá)，其包括端蓋、中泵體3、整體軸套4、主動(dòng)齒輪I和連接軸5，主動(dòng)齒輪I與從動(dòng)齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動(dòng)齒輪I之間連接有連接軸5和連接體6，主動(dòng)齒輪I的軸頸2插入連接體6的孔內(nèi)。連接體6的兩端與中泵體3固定連接；主動(dòng)齒輪I的軸頸2嵌入整體軸套4內(nèi)，兩者之間設(shè)有軸承。中泵體3安裝在殼體和整體軸套4之間，與主動(dòng)齒輪I連接。連接體6的內(nèi)壁和主動(dòng)齒輪I兩端軸頸2外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈7和滑動(dòng)環(huán)8，滑動(dòng)環(huán)8與主動(dòng)齒輪I的軸頸2連接。滑動(dòng)環(huán)8與主動(dòng)齒輪I軸頸2的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽9。
[0032]在裝配過(guò)程中，主動(dòng)齒輪I與中泵體3、軸頸2與軸承、中泵體3和整體軸套4之間采用間隙配合，本發(fā)明調(diào)整了主動(dòng)齒輪I與中泵體3間的徑向間隙和軸向間隙，使其具有更好的分流精度。
[0033]同時(shí)，本發(fā)明還可以調(diào)整整體軸套4與中泵體3間的徑向間隙。整體軸套4內(nèi)用復(fù)合材料的DU軸承，其尺寸緊湊，噪聲小，能適應(yīng)較大的沖擊載荷。整體軸套4具有嵌入DU軸承的鋁合金材質(zhì)“8”字浮動(dòng)側(cè)板，側(cè)板上的改進(jìn)能夠提高容積效率，減小壓力脈動(dòng)而低噪聲工作，液流平穩(wěn)。
[0034]因此優(yōu)選主動(dòng)齒輪I與中泵體I連接處的頂圓部和中泵體3的配合間隙為
0.05mm?0.07mm ;主動(dòng)齒輪I的軸頸2與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm ;中泵體3與整體軸套4的外圓配合間隙為0.03mm?0.04mm。中泵體3與齒輪副的軸向間隙為
0.04mm?0.05mm,齒輪副為主動(dòng)齒輪1，從動(dòng)齒輪和整體軸套4的組合。
[0035]本發(fā)明公開(kāi)的齒輪分流馬達(dá)的工作原理:
[0036]齒輪分流馬達(dá)是通過(guò)連接軸5聯(lián)接兩腔的主動(dòng)齒輪1，保證元件同步運(yùn)行，并分配給各出油口相同流量。連接軸5的連接是用花鍵或平鍵的剛性聯(lián)接，根據(jù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行和加工裝配的要求，需要有一定的間隙。在連接體6的孔內(nèi)加上密封圈7和滑動(dòng)環(huán)8。由于密封圈7的張力，使耐磨性很好的滑動(dòng)環(huán)8緊貼主動(dòng)齒輪I的軸頸2，主動(dòng)齒輪I的軸頸2在滑動(dòng)環(huán)8內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)環(huán)8將兩油腔隔成了兩個(gè)各自密閉的空間，即使兩油腔的腔壓不同，都起到有效的密封作用，防止了兩腔間的相互泄漏。
[0037]在實(shí)際的加工過(guò)程中，對(duì)于需要間隙配合的連接面存在形位誤差。由于密封圈7屬于彈性密封，可以將加工中的間隙放大，密封圈7能自動(dòng)適應(yīng)齒輪的旋轉(zhuǎn)中心，防止軸頸2與連接體6孔間的摩擦和磨損。同時(shí)，由于密封圈7是非金屬材料密封，使得齒輪分流馬達(dá)在工作時(shí)噪音也大大降低。
[0038]針對(duì)上述的齒輪分流馬達(dá)，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)條件下進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)量其密封性能和分流精度。在下表中，額定條件指兩個(gè)密封腔的壓強(qiáng)為20MPa，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速為2000r/min，低轉(zhuǎn)速條件是指兩個(gè)密封腔的壓強(qiáng)為20MPa，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速為350r/min。額定條件，兩腔壓差< 20%的檢測(cè)條件是指，主動(dòng)齒輪兩油腔之間的壓差不大于20%，額定條件，兩腔壓差(50%的檢測(cè)條件是指，主動(dòng)齒輪兩油腔之間的壓差在20%到50%之間。其中國(guó)產(chǎn)齒輪分流器為濟(jì)南優(yōu)科和國(guó)瑞液壓的產(chǎn)品，進(jìn)口齒輪分流馬達(dá)為KINSS0N或者博比機(jī)械的產(chǎn)品。
[0039]表一:不同產(chǎn)品的分流精度對(duì)比:
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，包括連接體和主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪兩端軸頸的外圓與連接體的孔內(nèi)壁間隙配合，其特征在于:所述連接體與主動(dòng)齒輪軸頸外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈和滑動(dòng)環(huán)，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪的軸頸滑動(dòng)連接；所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有兩個(gè)環(huán)形溝槽。
3.如權(quán)利要求1所述的齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述密封圈由彈性材質(zhì)制成，滑動(dòng)環(huán)由低摩擦耐磨的材料制成。
4.如權(quán)利要求1所述的齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述密封圈的材質(zhì)為丁晴橡膠70，滑動(dòng)環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯/碳化合物D32。
5.如權(quán)利要求1所述的齒輪分流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述主動(dòng)齒輪的軸頸公差帶為h8，連接體的孔公差帶為CU。
6.一種齒輪分流馬達(dá)，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動(dòng)齒輪和連接軸，所述主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動(dòng)齒輪之間連接有連接軸和連接體，主動(dòng)齒輪的軸頸伸入連接體的孔內(nèi)；連接體的兩端與中泵體固定連接；所述主動(dòng)齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設(shè)有軸承；中泵體內(nèi)安裝主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和整體軸套，其特征在于:所述連接體的孔內(nèi)壁和主動(dòng)齒輪兩端軸頸外圓的連接面上設(shè)有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設(shè)有固定連接的密封圈和滑動(dòng)環(huán)，滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪的軸頸連接；所述滑動(dòng)環(huán)與主動(dòng)齒輪軸頸的連接面上設(shè)有環(huán)形溝槽。
7.如權(quán)利要求6所述的分流馬達(dá)，其特征在于:所述主動(dòng)齒輪的頂圓部和中泵體的孔配合間隙為0.05mm?0.07mm。
8.如權(quán)利要求6所述的分流馬達(dá)，其特征在于:所述主動(dòng)齒輪的軸頸與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm。
9.如權(quán)利要求6所述的分流馬達(dá)，其特征在于:所述中泵體與整體軸套的外圓配合間隙為 0.03mm ?0.04mm。
【文檔編號(hào)】F01C19/00GK103883357SQ201410106765
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】羅香文, 楊惠 申請(qǐng)人:瀘州市長(zhǎng)江液壓件裝備有限公司