[發(fā)明專利]齒輪液壓機器及相關齒輪

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380066306.0
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104919181A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設計）人: M·A·莫塞利
• 申請（專利權）人: 丹佛斯動力系統(tǒng)有限責任公司
• 主分類號: F04C2/08
• 分類號: F04C2/08;F04C2/18
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦振

技術領域

本發(fā)明涉及齒輪泵/馬達。

背景技術

大家都知道，齒輪泵適于在由馬達帶動旋轉時泵送加壓流體，而在齒輪泵的排出端連接至加壓流體源時，齒輪泵可以作為馬達運行。所以，一般而言，通過改變輔助部件的構造(這是本領域技術人員已知的)，泵結構適于作為馬達運行。

在本說明書的其余部分，為了簡潔起見，將使用術語齒輪泵表示還適于作為齒輪馬達運行的裝置，并且對其也可以進行同樣的定義，所以措辭泵意思是泵/馬達。

尤其是，本發(fā)明涉及一種設置有兩個齒輪的齒輪泵，這兩個齒輪相互嚙合以輸送流體，所述流體通常是油。

目前，市面上有許多不同類型的齒輪泵，這些齒輪泵主要在相關齒輪的齒構造上相互不同。

例如，可以舉證帶有直齒的泵、帶有螺旋齒的泵和帶有非對稱齒的泵。

一般來說，因為齒輪泵通過其連續(xù)的隔離小容積級輸送流體，所以瞬時流量具有隨時間而非連續(xù)的分布，并且因而壓力具有隨時間而非連續(xù)的分布。

這種非連續(xù)的或脈動的壓力分布被稱為壓力波動或簡稱為波動，其影響泵運行中的噪聲度。

對這種現象進行的各項研究已經發(fā)現，通過減小波動，泵的噪聲度實現了相應降低。

通常可以說，操作精度要求最小的最簡單、成本效率最大的泵是具有帶有單接觸的直齒輪的齒輪泵。

然而，雖然帶有直齒的泵有這樣的經濟優(yōu)勢，但是這種泵的噪聲比上述其他類型的泵大。

為了減小帶有直齒輪的齒輪泵的波動并因而降低其噪聲，必須增加齒輪的齒數或增加齒輪的齒高。還有一種(相當有爭論的)被稱作雙接觸的解決方案，在這種解決方案中，通過將齒的兩側設置成與趨近于零的間隙接觸，在波動方面取得了良好的效果。實現零間隙或趨近于零間隙的嚙合在操作精度上顯然是非常難的，在實踐中，這種泵持續(xù)的時間量有限，并產生由于強加這種嚙合而引起的噪聲，這種嚙合使泵對任何齒形誤差都非常敏感。

但是，對于目前技術水平而言，齒數的簡單增加需要減小齒高以不影響法向模數的比例，這里，法向模數＝節(jié)圓直徑/齒數。

但是，由于齒高的這種減小具有減小泵的比容量的負面作用，所以，目前，傳統(tǒng)對稱構造的齒數的簡單增加不能提供對降低噪聲度問題的有效解決。

另一方面，不可能任意增大齒高，因為一方面會碰到尖齒極限的問題，另一方面會碰到齒根處欠侵蝕極限的問題。

所以，目前建議的這種解決方案也是不利的。

發(fā)明內容

鑒于這一尚未有效解決的問題，本申請人探索了一種新的且有創(chuàng)新性的起作用的解決方案，該解決方案大體上通過增加齒數而不用對應地不得不減小齒高并因而降低泵的流速，同時還保持或甚至增大泵的比流速(流速/齒輪容積)，能夠降低齒輪泵、尤其是帶有直齒或帶有小螺旋角的齒輪泵的噪聲度，泵的比流速與齒高成比例并且與齒輪的相貫度(interpenetration)成比例。

本發(fā)明的目的是制成一種泵，對于相同的體積和齒高，所述泵相比現有技術中的具有同樣流速的齒輪具有更多數量的齒，并且因而具有較小的噪聲。

本發(fā)明的另一個目的是以特別經濟有效的方式實現波動的減小，因此無需強加齒形的精度(這在雙接觸泵中會發(fā)生)或無需考慮復雜且昂貴的軸向力平衡系統(tǒng)(這在帶有大螺旋角的泵中是必須的)。

本發(fā)明的進一步的目的是提供一種泵，對于相同的體積，所述泵相比傳統(tǒng)泵允許獲得更高的比流速，允許更大的齒高，同時允許齒輪更大的相貫度，流速與這些參數的關系特性是已知的。

依照本發(fā)明，這些目的是通過構造如權利要求1所述的泵實現的。依照本發(fā)明的泵的其他特征由從屬權利要求強調。

附圖說明

參照所附帶的示意性附圖，依照本發(fā)明的齒輪的特征和優(yōu)點將從下列作為例子給出且并非用于限制目的的描述中變得更加清晰，其中：

圖1顯示了依照現有技術的用于泵的齒輪；

圖2顯示了依照本發(fā)明的用于泵的齒輪；

圖3顯示了已知齒輪的齒與依照本發(fā)明的齒輪的齒之間的對比；

圖4顯示了已知齒輪的齒與依照本發(fā)明的齒輪的齒之間在齒距上的區(qū)別；

圖5顯示了依照本發(fā)明的兩個齒輪的放大細節(jié)；

圖6顯示了已知齒輪的齒與依照本發(fā)明的齒的另一對比。

具體實施方式

從下列描述中可見，相對于類似的帶有直齒的已知泵，本發(fā)明的泵10具有構造上的區(qū)別，從而對其工作特性產生了重要的技術影響。

參照圖2，本發(fā)明的泵10將以僅僅兩個齒輪11和13舉例說明，泵的其余構造性部件都是現有技術中已知的。