專利名稱:一種偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明系液壓傳動(dòng)裝置,特別是涉及一種擺線轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)的液壓泵。
背景技術(shù):
目前、常用的液壓油泵有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、擺線轉(zhuǎn)子式泵。每種泵各有優(yōu)缺 點(diǎn)ο齒輪泵存在“困油”,徑向液壓力不平衡,流量脈動(dòng)大等問(wèn)題?!袄в汀笔过X輪和軸 承產(chǎn)生很大的附加載荷,軸承壽命短,油泵效率低。另外、“困油”還會(huì)使油溫升高,容易產(chǎn)生 氣泡,氣泡破裂引起較大噪聲。徑向液壓力不平衡,使齒輪軸受到彎曲作用,吸油腔齒輪徑 向間隙變小,齒輪與泵體內(nèi)腔產(chǎn)生摩擦或卡死,使油泵不能正常工作。由于液壓油吸入油腔 后,隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)近180°,搬運(yùn)到壓油腔后再擠壓出去,且齒輪齒體又占據(jù)一定的空間, 因此流量波動(dòng)大,壓力波動(dòng)大,引起沖擊、振動(dòng)和噪聲大。葉片泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難,對(duì)軸的轉(zhuǎn)速敏感,太快和太慢均不能正常工作,對(duì)油 要求高,污油后易卡死葉片,造成急劇磨損。高速時(shí),葉片兩端的壓差易造成葉片脫離定子 表面,造成葉片脫空。高壓下,葉片與定子表面易磨損。與齒輪泵相比,噪聲大。柱塞泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件多,制造困難,價(jià)格高,多用作高壓泵。與葉片泵類似,這種 泵對(duì)油要求高,污油后易卡死柱塞。由于柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),不宜高速。專利號(hào)200710048156. 7《雙擺線轉(zhuǎn)子泵》公開了一種雙擺線轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu),雙擺 線轉(zhuǎn)子泵,包括前蓋、殼體、后蓋和位于軸中心,伸入殼體的傳動(dòng)軸,所述傳動(dòng)軸與短幅外擺 線齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸固定連接;在所述前蓋或后蓋上,與內(nèi)轉(zhuǎn)子同圓心的圓周上分布設(shè)置 相應(yīng)數(shù)量的柱銷;各柱銷上套置內(nèi)徑大于柱銷外徑的套筒;在套筒組成圓周的外圍套接呈 圓環(huán)狀的外轉(zhuǎn)子,外轉(zhuǎn)子為內(nèi)圈與內(nèi)轉(zhuǎn)子外圈相應(yīng)的短幅內(nèi)擺線齒輪。內(nèi)外轉(zhuǎn)子軸線重合, 可獲得微小流量,并使得結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單,體積小,加工安裝容易,成本低。每個(gè)工作齒腔既 是吸油腔又是壓油腔,當(dāng)一個(gè)工作齒腔為吸油腔,另一個(gè)工作齒腔為排油腔,吸排油同時(shí)進(jìn) 行。內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),各工作齒腔由吸油(或排油)轉(zhuǎn)入排油(或吸油)的過(guò)程是連續(xù)漸進(jìn) 的,且每有一個(gè)工作齒腔由吸油(或排油)轉(zhuǎn)入排油(或吸油),與此同時(shí),就會(huì)有另一個(gè)工 作齒腔由排油(或吸油)轉(zhuǎn)入吸油(或排油),整個(gè)過(guò)程都是連續(xù)交替進(jìn)行的,因此流量波 動(dòng)小。然而,該專利也有局限之處,它僅適用于有微量流量的場(chǎng)合,可以達(dá)到平穩(wěn)、精準(zhǔn) 提供壓力油的目的,而當(dāng)需要提供大流量時(shí),從擺線轉(zhuǎn)子泵慣常的設(shè)計(jì)思想出發(fā),只能增大 其規(guī)格、體積,由此帶來(lái)的后果是設(shè)備笨重、耗材多,運(yùn)行費(fèi)用大,
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免現(xiàn)有技術(shù)中以增大體積、規(guī)格的方式提供大流量雙擺線轉(zhuǎn)子 泵,以減小體積、節(jié)省能耗的方式提供一種雙擺線轉(zhuǎn)子泵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,包括前蓋、殼體、后蓋和位于圓心,伸入殼體的傳動(dòng)軸;在所述前蓋或后蓋上,同圓心的圓周上分布設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的柱銷;各柱銷上套置 內(nèi)徑大于柱銷外徑的套筒;在套筒組成圓周的外圍套接呈圓環(huán)狀、短幅內(nèi)擺線齒輪的外轉(zhuǎn) 子;其特征在于與傳動(dòng)軸連接軸心相互偏移的偏心軸,在偏心軸上轉(zhuǎn)動(dòng)套置短幅外 擺線齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子。進(jìn)一步,所述偏心軸的偏移距離滿足,外轉(zhuǎn)子內(nèi)圈與內(nèi)轉(zhuǎn)子外圈在位于偏心軸偏 移的相反方向,與套筒外圓接觸相切。進(jìn)一步,所述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒輪齒數(shù)加2等于所述外轉(zhuǎn)子的齒輪齒數(shù)。進(jìn)一步,所述柱銷的數(shù)量小于等于二分之一內(nèi)轉(zhuǎn)子齒輪齒數(shù)與外轉(zhuǎn)子的齒輪齒數(shù) 之和。進(jìn)一步,所述套筒內(nèi)徑與柱銷外徑之差等于二分之一內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的偏心距。 設(shè)套筒內(nèi)孔半徑R,柱銷半徑r,偏心距2a,則R = r+a0采用本技術(shù)方案,內(nèi)轉(zhuǎn)子、套筒、外轉(zhuǎn)子相互嚙合,形成多個(gè)獨(dú)立的封閉齒腔。傳動(dòng) 軸通過(guò)偏心軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子作行星運(yùn)動(dòng),既繞傳動(dòng)軸公轉(zhuǎn)的同時(shí),又繞偏心軸自轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子驅(qū) 動(dòng)套筒繞柱銷回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),套筒又驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子動(dòng)。隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子、套筒和外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),封閉齒 腔的容積發(fā)生變化,進(jìn)行吸、排油。在工作過(guò)程中,有一半的齒腔為吸油,而另一半齒腔為排 油,這兩部分齒腔的吸、排油總是交替進(jìn)行,這樣每一瞬間都有吸、排油,保證了吸、排油的 連續(xù)性,且每一時(shí)刻的吸、排油量基本相同,流量波動(dòng)小,壓力波動(dòng)小。對(duì)每一個(gè)齒腔來(lái)講, 既是吸油腔又是壓油腔,且按照一定規(guī)律不斷切換。因此,每個(gè)齒腔都設(shè)有一個(gè)進(jìn)出油油 道。由于采用了偏心軸結(jié)構(gòu),隨著偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)封閉齒腔的容積連續(xù)發(fā)生變化,當(dāng)偏心 軸的偏心指向某個(gè)封閉腔時(shí),該封閉腔的容積最小。反之,當(dāng)偏心軸的偏心背向某個(gè)封閉腔 時(shí),該封閉腔的容積最大。當(dāng)封閉腔的容積由小變大時(shí),吸進(jìn)油,封閉腔的容積達(dá)到最大時(shí) 吸油結(jié)束,吸進(jìn)的油量為封閉腔的最大容積。而由大變小時(shí),排出油,封閉腔的容積達(dá)到最 小時(shí)排油結(jié)束,封閉腔中仍殘留一部分油不能排除,殘留的油量為封閉腔的最小容積。所 以,每個(gè)封閉腔的排量等于它的最大容積減去最小容積,即容積的變化量。偏心的出現(xiàn),使 得封閉腔的最小容積進(jìn)一步壓縮。同時(shí),最大容積進(jìn)一步擴(kuò)大,封閉腔的容積變化量增大, 泵的流量增大。發(fā)明的有益效果為本發(fā)明克服了本領(lǐng)域的兩個(gè)習(xí)慣思維,以及隨之而來(lái)的缺點(diǎn),①以往只有采用增 大泵體的體積、結(jié)構(gòu)、規(guī)格的方式才能增大泵的流量,它的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的;②以往的習(xí) 慣思維對(duì)本發(fā)明采用偏心軸結(jié)構(gòu)的效果是否認(rèn)的,錯(cuò)誤地認(rèn)為偏心以后一側(cè)增大了吸入、 壓出量,另一側(cè)相應(yīng)增大了壓出、吸入量,那么總體效果相互抵消,不會(huì)增大流量,因此,本 發(fā)明克服了慣常思維和舉措,明確提出了 “每個(gè)封閉腔的排量等于它的最大容積減去最小 容積,即容積的變化量?!痹谠擃I(lǐng)域中首創(chuàng)了以偏心軸方式,巧妙地以小結(jié)構(gòu)的改造取得了 意料之外重大的良好效果。因此,在本領(lǐng)域是一項(xiàng)具有突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步的技術(shù)創(chuàng)新。本發(fā)明在采用了偏心軸結(jié)構(gòu)后,在原有的基礎(chǔ)上,在保持原有優(yōu)點(diǎn)下又增加了新 的特點(diǎn),總括如下內(nèi)外轉(zhuǎn)子軸線具有一定的偏心距,偏心距越大流量越大,可獲得較大的流量;
采用柱銷套筒結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化了泵的結(jié)構(gòu),使得加工安裝更容易,降低了成本;每個(gè)工作齒腔既是吸油腔又是壓油腔,當(dāng)一個(gè)工作齒腔為吸油腔,另一個(gè)工作齒 腔為排油腔,吸排油同時(shí)進(jìn)行。內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),各工作齒腔由吸油(或排油)轉(zhuǎn)入排油(或 吸油)的過(guò)程是連續(xù)漸進(jìn)的,且每有一個(gè)工作齒腔由吸油(或排油)轉(zhuǎn)入排油(或吸油), 與此同時(shí),就會(huì)有另一個(gè)工作齒腔由排油(或吸油)轉(zhuǎn)入吸油(或排油),整個(gè)過(guò)程都是連 續(xù)交替進(jìn)行的。因此流量波動(dòng)小;每個(gè)工作齒腔既是吸油腔又是壓油腔,油被吸入后,就地再被擠壓出去,無(wú)搬運(yùn)過(guò) 程,減少了效率損失;由于流量波動(dòng)小,有利于減小油液壓力沖擊,減小噪聲;對(duì)液壓油要求不高。
圖1是本發(fā)明偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵的一種實(shí)施方式,主視剖面圖;圖2圖1位于偏心軸位置的左視剖面圖;圖3是現(xiàn)有技術(shù)本雙擺線轉(zhuǎn)子泵的一種實(shí)施方式,主視剖面圖;圖4圖3位于傳動(dòng)軸位置的左視剖面圖。圖中,1是傳動(dòng)軸、2是軸承、3是偏心軸、4是墊板、5是內(nèi)轉(zhuǎn)子、6是柱銷、7是套筒、 8是外轉(zhuǎn)子、9是殼體、10是前蓋、11是后蓋,A是進(jìn)/出油口,B是出/進(jìn)油口,C是油道。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。構(gòu)造本發(fā)明主要由傳動(dòng)軸1、軸承2、偏心軸3、墊板4、內(nèi)轉(zhuǎn)子5、柱銷6、套筒7、 外轉(zhuǎn)子8、殼體9、前蓋10、后蓋11和配流閥12等組成。傳動(dòng)軸1與偏心軸3固聯(lián)。內(nèi)轉(zhuǎn)子 5、套筒7和外轉(zhuǎn)子8構(gòu)成若干個(gè)獨(dú)立的封閉的齒腔,這些齒腔通過(guò)油道C和配流閥12分別 與進(jìn)、出油口 A和B連通。內(nèi)轉(zhuǎn)子5為短幅外擺線齒輪,外轉(zhuǎn)子8為短幅內(nèi)擺線齒圈,內(nèi)轉(zhuǎn) 子5與偏心軸3軸線重合,外轉(zhuǎn)子8與傳動(dòng)軸1軸線重合,偏心軸3與傳動(dòng)軸1有一定的偏 心距。柱銷6穿過(guò)套筒7固定在前后蓋上,其直徑小于套筒7內(nèi)孔直徑,并與套筒7內(nèi)孔相 切接觸。工作原理內(nèi)轉(zhuǎn)子5、套筒7、外轉(zhuǎn)子8相互嚙合,形成多個(gè)獨(dú)立的封閉齒腔。傳動(dòng) 軸1通過(guò)偏心軸3驅(qū)動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子5作行星運(yùn)動(dòng),既繞傳動(dòng)軸1公轉(zhuǎn)的同時(shí),又繞偏心軸3自轉(zhuǎn)。 內(nèi)轉(zhuǎn)子5驅(qū)動(dòng)套筒7繞柱銷6回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),套筒7又驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著內(nèi)轉(zhuǎn)子5、套筒 7和外轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)動(dòng),封閉齒腔的容積發(fā)生變化,進(jìn)行吸、排油。在工作過(guò)程中,有一半的齒 腔為吸油,而另一半齒腔為排油,這兩部分齒腔的吸、排油總是交替進(jìn)行,這樣每一瞬間都 有吸、排油,保證了吸、排油的連續(xù)性,且每一時(shí)刻的吸、排油量基本相同,流量波動(dòng)小,壓力 波動(dòng)小。對(duì)每一個(gè)齒腔來(lái)講,既是吸油腔又是壓油腔,且按照一定規(guī)律不斷切換,因此,每個(gè) 齒腔都設(shè)有一個(gè)進(jìn)出油油道C。
權(quán)利要求
一種偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,包括前蓋(10)、殼體(9)、后蓋(11)和位于圓心,伸入殼體(9)的傳動(dòng)軸(1);在所述前蓋(10)或后蓋(11)上,同圓心的圓周上分布設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的柱銷(6);各柱銷(6)上套置內(nèi)徑大于柱銷(6)外徑的套筒(7);在套筒(7)組成圓周的外圍套接呈圓環(huán)狀、短幅內(nèi)擺線齒輪的外轉(zhuǎn)子(8);其特征在于與傳動(dòng)軸(1)連接軸心相互偏移的偏心軸(3),在偏心軸(3)上轉(zhuǎn)動(dòng)套置短幅外擺線齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,其特征是所述偏心軸(3)的偏移距離 滿足,外轉(zhuǎn)子(8)內(nèi)圈與內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)外圈在位于偏心軸(3)偏移的相反方向,與套筒(7)外 圓接觸相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,其特征是所述內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)齒輪齒數(shù)加2等 于所述外轉(zhuǎn)子(8)的齒輪齒數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,其特征是所述柱銷(6)的數(shù)量小于等于二 分之一內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)齒輪齒數(shù)與外轉(zhuǎn)子(8)的齒輪齒數(shù)之和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,其特征是所述套筒(7)內(nèi)徑與柱銷(6)外 徑之差等于二分之一內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)與外轉(zhuǎn)子(8)的偏心距。
全文摘要
本發(fā)明系液壓傳動(dòng)裝置,特別是涉及一種擺線轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)的液壓泵。一種偏心雙擺線轉(zhuǎn)子泵,包括前蓋(10)、殼體(9)、后蓋(11)和位于圓心,伸入殼體(9)的傳動(dòng)軸(1);在所述前蓋(10)或后蓋(11)上,同圓心的圓周上分布設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的柱銷(6);各柱銷(6)上套置內(nèi)徑大于柱銷(6)外徑的套筒(7);在套筒(7)組成圓周的外圍套接呈圓環(huán)狀、短幅內(nèi)擺線齒輪的外轉(zhuǎn)子(8);其特征在于與傳動(dòng)軸(1)連接軸心相互偏移的偏心軸(3),在偏心軸(3)上轉(zhuǎn)動(dòng)套置短幅外擺線齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)。本發(fā)明在采用了偏心軸結(jié)構(gòu)后,在原有的基礎(chǔ)上,在保持原有優(yōu)點(diǎn)下又增加了新的特點(diǎn),內(nèi)外轉(zhuǎn)子軸線具有一定的偏心距,偏心距越大流量越大,可獲得較大的流量。
文檔編號(hào)F04C2/10GK101900110SQ20101024194
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者林菁 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)