[發(fā)明專利]內(nèi)嚙合齒輪泵或馬達(dá)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710042035.1
• 申請(qǐng)日: 2007-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101082336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉忻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王曉忻
• 主分類號(hào): F04C2/10
• 分類號(hào): F04C2/10;F03C2/00;F01C1/10
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 徐偉奇

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)的液體變?nèi)菔綑C(jī)械，尤其涉及一種液壓傳動(dòng)系統(tǒng)用內(nèi)嚙合齒輪泵或馬達(dá)。

背景技術(shù)：

所有液壓系統(tǒng)都離不開(kāi)液壓元件，而齒輪泵或馬達(dá)是重要的液壓元件之一。與外嚙合齒輪泵相比，內(nèi)嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、流量及壓力脈動(dòng)小、噪音低、對(duì)介質(zhì)污染不敏感等優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)得到了較快的發(fā)展。

傳統(tǒng)的內(nèi)嚙合齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)一般是由殼體和容納在該殼體中的內(nèi)嚙合齒輪副組成，該內(nèi)嚙合齒輪副包括一個(gè)外周具有輪齒的轉(zhuǎn)子(即外齒輪)和一個(gè)套裝在殼體中并在其內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒圈，該轉(zhuǎn)子的軸心與內(nèi)齒圈的軸心之間存在有一定的偏心距。通常情況下，泵的動(dòng)力輸入軸直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，然后轉(zhuǎn)子通過(guò)嚙合帶動(dòng)內(nèi)齒圈，轉(zhuǎn)子和內(nèi)齒圈同時(shí)以各自的軸心為中心作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

內(nèi)嚙合齒輪泵的工作過(guò)程可結(jié)合圖1所示簡(jiǎn)述如下：當(dāng)轉(zhuǎn)子01沿箭頭C所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與之嚙合的內(nèi)齒圈02也沿相同方向在殼體03內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在泵的上側(cè)于轉(zhuǎn)子01的外輪齒與內(nèi)齒圈02的內(nèi)輪齒之間形成了靠近左側(cè)進(jìn)油口04的進(jìn)油容積腔06，隨著齒輪副的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子01外輪齒與內(nèi)齒圈02內(nèi)輪齒的嚙合逐漸分離，該進(jìn)油容積腔06的容積逐漸增大，從而形成局部真空和低壓狀態(tài)，于是流體介質(zhì)在大氣壓作用下，沿箭頭A所示方向進(jìn)入并充滿于轉(zhuǎn)子01與內(nèi)齒圈02之間的進(jìn)油容積腔06。隨著旋轉(zhuǎn)的繼續(xù)，轉(zhuǎn)子01外輪齒與內(nèi)齒圈02內(nèi)輪齒在靠近右側(cè)出油口05處逐漸嚙合接觸，因而它們之間所形成的出油容積腔07的容積逐漸縮小，從而形成擠壓和高壓狀態(tài)，于是齒間的流體介質(zhì)沿箭頭B所示方向由出油口05被高壓排擠出去。

從理論上來(lái)說(shuō)，一般的齒輪泵都可用作齒輪馬達(dá)，它們的結(jié)構(gòu)基本上是一致的。齒輪泵是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體介質(zhì)的壓力能，而齒輪馬達(dá)是將流體介質(zhì)的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。還以圖1所示的齒輪泵為例，只要將高壓流體介質(zhì)通入進(jìn)油口04，則它就會(huì)推動(dòng)轉(zhuǎn)子01和內(nèi)齒圈02旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)子01的軸上輸出旋轉(zhuǎn)的機(jī)械動(dòng)力，變?yōu)榈蛪旱牧黧w介質(zhì)隨后由出油口05排出，于是未經(jīng)結(jié)構(gòu)改變的齒輪泵就轉(zhuǎn)化成了齒輪馬達(dá)。

在結(jié)構(gòu)上內(nèi)嚙合齒輪泵可分成不帶鍥形塊和帶鍥形塊的兩類。請(qǐng)參閱圖2帶鍥形塊內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)示意圖，圖示齒輪泵包括有轉(zhuǎn)子1’、內(nèi)齒圈2’、殼體3’和鍥形塊4’。目前，帶鍥形塊內(nèi)嚙合齒輪泵中齒輪副的輪齒齒形一般采用下述兩種：1)轉(zhuǎn)子1’和內(nèi)齒圈2’上均具有齒形為漸開(kāi)線的輪齒；2)轉(zhuǎn)子1’具有直線齒形的輪齒，內(nèi)齒圈2’具有直線共軛齒形的輪齒。該內(nèi)齒圈2’的輪齒齒數(shù)比轉(zhuǎn)子1’的輪齒齒數(shù)至少多一個(gè)。該泵在工作的大多時(shí)間內(nèi)，僅有一對(duì)輪齒參加嚙合，而只有少數(shù)時(shí)刻會(huì)有兩對(duì)輪齒參加嚙合，但不可能出現(xiàn)全部輪齒同時(shí)參加嚙合的情況。圖2所示帶鍥形塊內(nèi)嚙合齒輪泵的內(nèi)部形成有兩個(gè)容積腔，即高壓容積腔5’和低壓容積腔6’，該高壓容積腔5’與低壓容積腔6’之間相互封閉，其一端由轉(zhuǎn)子1’的輪齒與內(nèi)齒圈2’的輪齒嚙合封閉，另一端由鍥形塊4’與相應(yīng)的輪齒齒頂封閉。帶鍥形塊內(nèi)嚙合齒輪泵一般具有較高的容積效率，其原因在于鍥形塊4’與輪齒齒頂之間的接觸為面接觸，因而形成的密封為面密封，所以兩個(gè)容積腔5’與6’之間的泄漏就較少；除此之外，現(xiàn)有的通過(guò)徑向和軸向間隙補(bǔ)償?shù)某墒旒夹g(shù)也有助于達(dá)到高的容積效率。因此，帶鍥形塊內(nèi)嚙合齒輪泵適用于高壓工作條件，即壓力大于20MPa的工作場(chǎng)合。然而具有徑向和軸向間隙補(bǔ)償?shù)膸у浶螇K內(nèi)嚙合齒輪泵制造工藝復(fù)雜，加工成本很高，并且對(duì)所用液體介質(zhì)的清潔度要求很高，可靠性也較低，因此過(guò)高的成本限制了其應(yīng)用范圍，一般僅用于有高壓和低噪聲要求的液壓系統(tǒng)。