一種高壓大排量齒輪泵非對(duì)稱浮動(dòng)側(cè)板的制作方法
【專利摘要】一種用于高壓大排量齒輪泵的浮動(dòng)側(cè)板，包括側(cè)板本體、設(shè)于側(cè)板本體反推面上的卸荷槽、過油孔、主動(dòng)齒輪軸孔和從動(dòng)齒輪軸孔以及設(shè)于浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償面的補(bǔ)償力凹槽，側(cè)板本體的反推面上還設(shè)有耳型高壓油槽，耳型高壓油槽包括以水平橫軸為中心非對(duì)稱設(shè)置的第一弧形槽與第二弧形槽，第一弧形槽設(shè)置在主動(dòng)齒輪腔上，第二弧形槽設(shè)置在從動(dòng)齒輪腔上，主從動(dòng)齒輪腔上的兩組高壓油槽非對(duì)稱設(shè)計(jì)，可有效降低浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于水平X軸的傾覆力矩。第一弧形槽與第二弧形槽相連處的中心拐點(diǎn)與過油孔同心設(shè)置，且中心拐點(diǎn)與過油孔連通，同時(shí)，第一弧形槽與第二弧形槽的端部均位于的吸油腔一側(cè)，以將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)一側(cè)，降低軸承所受徑向力。
【專利說明】一種高壓大排量齒輪泵非対稱浮動(dòng)側(cè)板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及ー種外嚙合齒輪泵部件，具體涉及ー種浮動(dòng)側(cè)板。【背景技術(shù)】
[0002]齒輪泵因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，體積小，重量輕、自吸能力強(qiáng)、對(duì)油液污染不敏感等優(yōu)點(diǎn)，所以在液壓【技術(shù)領(lǐng)域】特別是工程機(jī)械行業(yè)具有廣泛應(yīng)用。其作為液壓系統(tǒng)動(dòng)カ元件，被廣泛應(yīng)用于叉車、起重機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中。目前，國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠(如裝載機(jī)、起重機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)等)對(duì)齒輪泵的排量、壓カ等級(jí)以及使用壽命要求越來越高。齒輪泵側(cè)板的嚴(yán)重磨損(燒側(cè)板問題)是影響其壽命的關(guān)鍵因素之一。
[0003]中部密封式齒輪泵在軸向密封上采用的是“8”字形側(cè)板的液壓浮動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，SP全液壓浮動(dòng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。這種全液壓浮動(dòng)補(bǔ)償由于能夠?qū)X輪軸的撓性變形、材料的熱脹冷縮、零件的加工誤差、零件的磨損等進(jìn)行補(bǔ)償，能使齒輪泵的軸向密封保持最佳狀態(tài)，較之固定間隙的齒輪泵和依靠材料變形來補(bǔ)償?shù)末`種撓性補(bǔ)償齒輪泵具有先進(jìn)性，是齒輪泵技術(shù)發(fā)展的方向之一。
[0004]雖然以全液壓浮動(dòng)側(cè)板作為軸向密封的齒輪泵已定型生產(chǎn)多年，但是現(xiàn)有高壓大排量全液壓浮動(dòng)側(cè)板齒輪泵普遍存在徑向壓カ難以平衡，側(cè)板局部壓カ突變過大，磨損及損壞嚴(yán)重等問題，這些情況嚴(yán)重制約了齒輪泵的性能。綜上所述，全液壓浮動(dòng)補(bǔ)償側(cè)板的平衡問題，即“燒側(cè)板”問題，是齒輪泵行業(yè)的技術(shù)難關(guān)之一。因此須采用合理的浮動(dòng)側(cè)板結(jié)構(gòu)，解決高壓大排量齒輪泵燒側(cè)板問題，提高齒輪泵使用壽命。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于高壓大排量齒輪泵的非対稱浮動(dòng)側(cè)板結(jié)構(gòu)，有效地減少浮動(dòng)側(cè)板關(guān)X軸的傾覆力矩和降低軸承的徑向力，使側(cè)板兩端面的液壓油推力穩(wěn)定，具有減輕側(cè)板磨損提高齒輪泵使用壽命的良好效果。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]—種用于高壓大排量齒輪泵的浮動(dòng)側(cè)板，包括側(cè)板本體、設(shè)于所述側(cè)板本體反推面上的卸荷槽、過油孔、主動(dòng)齒輪軸孔和從動(dòng)齒輪軸孔以及設(shè)于所述浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償面的補(bǔ)償カ凹槽，所述側(cè)板本體的反推面上還設(shè)有耳型高壓油槽，所述耳型高壓油槽包括以水平橫軸為中心非対稱設(shè)置的第一弧形槽與第二弧形槽，所述第一弧形槽設(shè)置在主動(dòng)齒輪腔上，所述第二弧形槽設(shè)置在從動(dòng)齒輪腔上，所述第一弧形槽與所述第二弧形槽相連處的中心拐點(diǎn)與所述過油孔同心設(shè)置，且中心拐點(diǎn)與所述過油孔連通，所述第一弧形槽與所述第二弧形槽的端部均位于的吸油腔ー側(cè)，以將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)ー側(cè)，降低軸承所受徑向力。
[0008]所述第一弧形槽的深度hi大于所述第二弧形槽的深度h2，所述第一弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a與所述第二弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '的大小不同。
[0009]優(yōu)選的，所述第一弧形槽的深度Ii1為0.8_~1.2_，所述第二弧形槽是深度1!2為0.6mm ?1.0mm0
[0010]優(yōu)選的，所述第一弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a范圍為220°?235°，所述第二弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '范圍為220°?230°。
[0011]第一弧形槽的寬度Id1為4.0mm?6.0mm ;所述第二弧形槽的寬度b2為4.0mm?D.0mnin
[0012]所述經(jīng)過中心拐點(diǎn)與主動(dòng)齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角P的角度為27.0° ;所述經(jīng)過中心拐點(diǎn)與從動(dòng)齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角P '的角度為27.0°。
[0013]所述補(bǔ)償力凹槽為耳形凹槽。
[0014]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]1.通過在側(cè)板密封面設(shè)置非対稱耳型高壓油槽，即第一弧形槽的深度hi大于第ニ弧形槽的深度h2，第一弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a與所述第二弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '的大小不相同，有效降低了由于主從動(dòng)齒輪軸所受徑向カ不同造成的主從動(dòng)齒輪腔壓カ場(chǎng)分布不對(duì)稱而引起的浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于水平X軸的傾覆カ矩。
[0016]這樣可以使得側(cè)板反推力與補(bǔ)償カ作用點(diǎn)重合，避免側(cè)板產(chǎn)生傾覆カ矩，從而減少側(cè)板磨損。
[0017]2.齒輪泵出油腔高壓油通過在側(cè)板密封面的耳型高壓油槽將壓出腔擴(kuò)大到吸油腔側(cè)，在齒輪泵工作過程中高低壓區(qū)之間保證2個(gè)齒起密封，有效降低了齒輪軸所受徑向力，提聞了軸承的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所示實(shí)施例中浮動(dòng)側(cè)板反推面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1所示實(shí)施例中高壓油槽的剖視圖；
[0020]圖3為圖1所示實(shí)施例中浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為圖3所示實(shí)施例中補(bǔ)償カ凹槽的剖視圖；
[0022]圖5齒輪泵裝配示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的說明。
[0024]如圖1至圖4所示，本發(fā)明公開了ー種用于高壓大排量齒輪泵的非対稱浮動(dòng)側(cè)板，包括側(cè)板本體、設(shè)于側(cè)板本體反推面上的耳型高壓油槽、低壓卸荷槽3、過油孔4、主動(dòng)齒輪軸孔和從動(dòng)齒輪軸孔以及設(shè)于浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償面的補(bǔ)償カ凹槽5，耳型高壓油槽包括以橫軸為中心非對(duì)稱設(shè)置的第一弧形槽I與第二弧形槽2，其中，第一弧形槽I與第二弧形槽2均為高壓油槽，第一弧形槽I設(shè)置在主動(dòng)齒輪腔處，第二弧形槽2設(shè)置在從動(dòng)齒輪腔處，兩組弧形高壓油槽的深度以及對(duì)應(yīng)的圓心角角度均不同，主從動(dòng)齒輪腔上的兩組高壓油槽非對(duì)稱設(shè)計(jì)，可有效降低浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于水平X軸的傾覆カ矩。且第一弧形槽I與第二弧形槽2連接處的中心拐點(diǎn)與過油孔4同心設(shè)置，并與過油孔連通，第一弧形槽I與第二弧形槽2的端部均位于的吸油腔ー側(cè)，以將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)ー側(cè)，降低軸承所受徑向力。
[0025]如圖5所示，在齒輪泵工作過程中，主動(dòng)齒輪軸8承受的徑向力小于從動(dòng)齒輪軸9承受的徑向力，進(jìn)而主動(dòng)齒輪軸8的徑向變形量小于從動(dòng)齒輪軸9的徑向變形量，由此造成主動(dòng)齒輪軸8的齒頂與泵體10的徑向間隙大于從動(dòng)齒輪軸9的齒頂與泵體10的徑向間隙，所以齒輪泵工作過程中主從動(dòng)齒輪腔壓力分布是非対稱的。本發(fā)明將浮動(dòng)側(cè)板主從動(dòng)齒輪腔的高壓油槽設(shè)計(jì)成非対稱結(jié)構(gòu)，即第一弧形槽I的深度hi大于第二弧形槽2的深度h2，第一弧形槽I對(duì)應(yīng)的圓心角角度a與所述第二弧形槽2對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '的大小也不相同，提高第一弧形槽I末端壓力，進(jìn)而提高過渡區(qū)壓力，改善主從動(dòng)齒輪腔壓力分布，降低浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于水平X軸的傾覆カ矩，使齒輪端面對(duì)側(cè)板的反推力與補(bǔ)償カ的作用線重合，避免浮動(dòng)側(cè)板與齒輪端面之間由于應(yīng)カ集中造成的油膜損壞，進(jìn)而致使側(cè)板磨損嚴(yán)重的情況發(fā)生，提高了齒輪泵的使用壽命。
[0026]本實(shí)施例中，位于主動(dòng)齒輪腔的第一弧形槽I對(duì)應(yīng)的圓心角角度a范圍為220°?235°，第一弧形槽I深度hi的范圍為0.8mm?1.2mm，第一弧形槽I寬度bl的取值范圍為4.0mm?6.0mm ;位于從動(dòng)齒輪腔的第二弧形槽2對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '范圍為220°?230°，第二弧形槽2深度h2的取值范圍為0.6mm?1.0mm，弧第二弧形槽2的寬度b2取值范圍為4.0mm?6.0mm0經(jīng)過中心拐點(diǎn)與主齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角P的角度為27.0° ;經(jīng)過中心拐點(diǎn)與從齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角@ '的角度為27.0°。
[0027]主動(dòng)齒輪腔的第一弧形槽I對(duì)應(yīng)的圓心角角度a范圍為220°?235°，從動(dòng)齒輪腔的第二弧形槽2對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '范圍為220°?230°，第一弧形槽I的深度hi大于第二弧形槽2的深度h2，是為了擴(kuò)大高壓區(qū)保證齒輪泵的兩齒密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)使齒輪腔高壓區(qū)反推力與側(cè)板補(bǔ)償カ的作用線重合。第一弧形槽I與第二弧形槽2的深度h1、h2及寬度bl、b2的具體尺寸的選擇可依據(jù)油槽通油面積與主從動(dòng)齒輪高壓腔壓カ變化的相應(yīng)關(guān)系確定。
[0028]同時(shí)，如圖1所示，第一弧形槽I與第二弧形槽2 二者的端部(即除連接處端點(diǎn)之外的另一端點(diǎn))均位于的吸油腔ー側(cè)，以將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)ー側(cè)，降低軸承所受徑向力。浮動(dòng)側(cè)板反推面上未開第一弧形槽I與第二弧形槽2吋，齒輪泵出油ロ高壓腔到吸油ロ低壓腔之間壓カ基本成線性規(guī)律遞減。在側(cè)板反推面上開第一弧形槽I與第二弧形槽2后，出油腔高壓油通過第一弧形槽I與第二弧形槽2將出油腔高壓油擴(kuò)大到第一弧形槽I與第二弧形槽2末端的吸油腔ー側(cè)，擴(kuò)大齒輪泵高壓區(qū)。工作過程中只有兩個(gè)齒起密封作用，減少軸承以及齒輪軸所受的徑向力。
[0029]如圖5所示，出油腔的高壓油由過油孔4引入到側(cè)板補(bǔ)償面ー側(cè)，油液進(jìn)入到該壓力補(bǔ)償面后由耳型密封圈7、耳型擋片8和側(cè)板補(bǔ)償カ凹槽5形成的封閉油腔產(chǎn)生液壓カ即補(bǔ)償力，將側(cè)板壓緊在齒輪端面。側(cè)板所受補(bǔ)償力主要由高壓油產(chǎn)生的液壓カ和耳形擋片8與密封圈7的預(yù)緊カ兩部分組成，所受反推力是由齒輪端面間隙中的液壓油產(chǎn)生的作用カ組成。側(cè)板在反推力與補(bǔ)償カ合力的作用下，使得側(cè)板被壓緊在齒輪端面，確保齒輪泵的軸向密封始終保持最佳狀態(tài)。
[0030]本發(fā)明所示的一種用于高壓大排量齒輪泵的非対稱浮動(dòng)側(cè)板結(jié)構(gòu)，浮動(dòng)側(cè)板采用在側(cè)板密封面開非對(duì)稱耳型高壓油槽的結(jié)構(gòu)，主動(dòng)齒輪腔上的第一弧形槽I對(duì)應(yīng)的圓心角角度a范圍為220°?235°，從動(dòng)齒輪腔的第二弧形槽2對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '范圍為220°?230°，將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)ー側(cè)，降低軸承所受徑向力；并通過將主從齒輪側(cè)高壓油槽加工成不同深度h1、h2，減少浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于X軸的傾覆カ矩。通過對(duì)浮動(dòng)側(cè)板結(jié)構(gòu)改迸，減少浮動(dòng)側(cè)板關(guān)于X軸的傾覆カ矩，平衡側(cè)板兩端浮動(dòng)壓力，使得該系列齒輪泵在使用過程中，減少浮動(dòng)側(cè)板磨損，提高了齒輪泵的使用壽命。
[0031]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的掲示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高壓大排量齒輪泵的浮動(dòng)側(cè)板，包括側(cè)板本體、設(shè)于所述側(cè)板本體反推面上的卸荷槽、過油孔、主動(dòng)齒輪軸孔和從動(dòng)齒輪軸孔以及設(shè)于所述浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償面的補(bǔ)償カ凹槽，其特征在干:所述側(cè)板本體的反推面上還設(shè)有耳型高壓油槽，所述耳型高壓油槽包括以水平橫軸為中心非対稱設(shè)置的第一弧形槽與第二弧形槽，所述第一弧形槽設(shè)置在主動(dòng)齒輪腔上，所述第二弧形槽設(shè)置在從動(dòng)齒輪腔上，所述第一弧形槽與所述第二弧形槽相連處的中心拐點(diǎn)與所述過油孔同心設(shè)置，且中心拐點(diǎn)與所述過油孔連通，所述第一弧形槽與所述第二弧形槽的端部均位于的吸油腔ー側(cè)，以將高壓區(qū)擴(kuò)大到側(cè)板的低壓區(qū)ー側(cè)，降低軸承所受徑向力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在于:所述第一弧形槽的深度hi大于所述第二弧形槽的深度h2，所述第一弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a與所述第二弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a '的大小不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在干:所述第一弧形槽的深度h為0.8mm?1.2mm,所述第二弧形槽是深度h2為0.6mm?1.0_。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在于:所述第一弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a范圍為220°?235°，所述第二弧形槽對(duì)應(yīng)的圓心角角度a'范圍為220°?230°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在于:第一弧形槽的寬度ん為4.0mm?6.0mm ;所述第二弧形槽的寬度b2為4.0mm?6.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在于:所述經(jīng)過中心拐點(diǎn)與主動(dòng)齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角P的角度為27.0° ;所述經(jīng)過中心拐點(diǎn)與從動(dòng)齒輪軸孔圓心的直線與豎直縱軸之間的夾角P '的角度為27.0°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)側(cè)板，其特征在于:所述補(bǔ)償力凹槽為耳形凹槽。
【文檔編號(hào)】F04C15/00GK103498794SQ201310396083
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】王安麟, 劉巍, 單學(xué)文, 張小路, 姜濤 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)