[發明專利]一種具有漸開線卸荷槽的外嚙合齒輪泵

有效

• 申請號: 201310369708.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103437996A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 李玉龍;孫付春;唐茂
• 申請（專利權）人: 成都大學
• 主分類號: F04C2/18
• 分類號: F04C2/18;F04C15/00
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本發明涉及一種外嚙合齒輪泵，特別是涉及一種具有漸開線卸荷槽的外嚙合齒輪泵。

背景技術：

外嚙合齒輪泵是一種泵送工作油液的動力工具，因具有價格、可靠性、壽命和自吸能力等方面優勢，應用相當廣泛。但由其結構引起的困油現象對泵造成的危害，隨轉速提高愈發嚴重，阻礙了泵高速化的進一步發展。卸荷槽和齒側間隙(側隙)的組合卸荷是緩解困油現象的常規作法，但較大側隙會加劇振動，帶來二次噪音問題，而且也會引起容積效率的下降，對粘度較低的流體更為嚴重。因此，側隙選擇上有一定限制，目前困油現象的緩解途徑仍以卸荷槽為主、側隙為輔。近幾十年，國、內外對卸荷槽卸荷的研究較多，主要集中于型式選擇和卸荷面積計算兩個方面，型式上有矩形、圓弧形和錐形等，但不論何種型式，追求卸荷面積最大化的目標一致。目前，國外在某些航天用泵上的最高轉速已達到13000rpm，緩解如此高轉速下的困油現象，有必要結合卸荷槽型式的進一步改進來實現。因此，本發明提出一種具有極限卸荷面積的漸開線形卸荷槽型式。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有漸開線卸荷槽的外嚙合齒輪泵，該齒輪泵的卸荷面積達到了理論上的極限值，可有效緩解高轉速下的外嚙合齒輪泵的困油現象。

本發明提供的具有漸開線卸荷槽的低壓外嚙合齒輪泵，包括主動齒輪、從動齒輪、軸、DU軸承、泵體、密封圈、前端蓋和后端蓋，在前、后端蓋上分別加工有兩個對稱布置的卸荷槽，所述卸荷槽的內側槽線為復合漸開線，由上、中、下三段構成，上段和下段為漸開線，中段為直線，上段的漸開線和下段的漸開線上下對稱，上段的漸開線形狀與齒輪泵處于最小困油容積時主動齒輪的部分齒槽的輪廓形狀一致，上段的漸開線位置相對于上述最小困油容積時主動齒輪的部分齒槽的輪廓位置向外偏移0.2mm～0.5mm，用于彌補制造、裝配等方面的誤差，以及減少從排油腔到吸油腔的軸向泄漏量，所述向外偏移是指向遠離主、從動齒輪中心連線的方向偏移，中段的直線與采用矩形卸荷槽時內側槽線的中間一段一致。

本發明提供的具有漸開線卸荷槽的中、高壓外嚙合齒輪泵，包括主動齒輪、從動齒輪、軸、DU軸承、泵體、密封圈、前端蓋、后端蓋和浮動側板，在浮動側板上分別加工有兩個對稱布置的卸荷槽，所述卸荷槽的內側槽線為復合漸開線，由上、中、下三段構成，上段和下段為漸開線，中段為直線，上段的漸開線和下段的漸開線上下對稱，上段的漸開線形狀與齒輪泵處于最小困油容積時主動齒輪的部分齒槽的輪廓形狀一致，上段的漸開線位置相對于上述最小困油容積時主動齒輪的部分齒槽的輪廓位置向外偏移0.2mm～0.5mm，用于彌補制造、裝配等方面的誤差，以及減少從排油腔到吸油腔的軸向泄漏量，所述向外偏移是指向遠離主、從動齒輪中心連線的方向偏移，中段的直線與采用矩形卸荷槽時內側槽線的中間一段一致。

需要說明的是，本發明所述卸荷槽的內側槽線在圖中為一條線，但縱向上還有開槽深度，故實際代表一個面。

本發明齒輪泵的卸荷槽的漸開線輪廓與齒輪的嚙合輪廓一致，具有卸荷面積理論上的極限值，可以極大地降低困油壓力峰值，緩解困油現象。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1為小側隙齒輪泵困油過程的示意圖。

圖2為小側隙齒輪泵實際卸荷槽輪廓的示意圖

圖3為小側隙齒輪泵軸向泄漏路徑的簡化示意圖。

圖4為小側隙齒輪泵采用矩形卸荷槽和漸開線卸荷槽的卸荷面積圖。

圖5為圖4中兩種卸荷面積的比值。

圖6為小側隙齒輪泵三種轉速下的有效容積比。

圖7為大側隙齒輪泵困油過程的示意圖。

圖8大側隙齒輪泵實際卸荷槽輪廓的示意圖

圖9為大側隙齒輪泵軸向泄漏路徑的簡化示意圖。

圖10為大側隙齒輪泵采用矩形卸荷槽和漸開線卸荷槽的卸荷面積圖。

圖11為圖10中兩種卸荷面積的比值。

具體實施方式

實施例1小側隙齒輪泵