[發明專利]一種磁力補償浮動側板間隙的齒輪泵

在審

• 申請號: 201910311019.0
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109973385A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 魏列江;李芬芬;項可;強彥;顧青青;成克云;展鵬;馮柏晨
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: F04C15/00
• 分類號: F04C15/00;F04C14/00;F04C2/14
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

一種磁力補償浮動側板間隙的齒輪泵，在后浮動側板（7）、前浮動側板（9）外端面分別安裝圓環形永磁鐵（6a、6b）、（11a、11b），在齒輪泵后泵蓋（4）、前泵蓋（16）外側相對應的位置處對稱安裝圓弧形電磁鐵（1a、1b）、（14a、14b），在齒輪泵后泵蓋（4）、前泵蓋（16）與側板外端面接觸處分別開設環形槽，對應安裝壓電晶體壓力傳感器（5a、5b）、（12a、12b），壓電晶體壓力傳感器（5a、12a）、（5b、12b）的信號輸出端與調節控制單元（3a）、（3b）連接，調節控制單元（3a）、（3b）的輸出端分別與功率放大器（2a、2b）、（21a、21b）連接，功率放大器（2a）、（2b）、（21b）、（21a）的輸出端分別與圓弧形電磁鐵（1a）、（1b）、（14a）、（14b）連接。

技術領域

本發明涉及齒輪泵側板端面密封技術，屬于外嚙合齒輪泵結構改進。

背景技術

外嚙合齒輪泵作為動力元件被廣泛用于農業機械、工程機械等行業中，而長期以來中高壓大排量齒輪泵多采用浮動側板式軸向間隙自動補償技術，側板可在殼體內做軸向浮動，齒輪泵工作時，側板內端面壓油腔的高壓油由過油孔引至側板外端面，作用在由耳型密封圈與補償力凹槽形成的封閉油腔內，產生補償力 Fb，齒輪工作腔油液作用在側板內端面形成反推力 Ff．兩者的合力將側板壓向齒輪端面，保證在各種工作壓力下，側板能夠自動壓緊在齒輪端面。

但由于齒輪泵側板在多工況條件存在局部壓力突變過大導致側板磨損嚴重，側板與齒輪端面間隙增大，齒輪泵容積效率下降等問題，使齒輪泵側板使用壽命嚴重縮短。特別當齒輪泵在高溫、高壓、高轉速下工作時，浮動側板外端面的密封圈易產生變形，使補償力達不到預期且補償速度較慢，造成端面密封失效。為了適應齒輪泵高壓化發展需要，必須從結構原理上對現有齒輪泵浮動側板外端面與前（后）泵蓋間的間隙進行控制。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁力補償浮動側板間隙的齒輪泵。

本發明是一種磁力補償浮動側板間隙的齒輪泵，側板內端面為耳形高壓油槽及卸荷槽，緊貼齒輪端面；外端面為耳形密封圈槽與環形永久磁鐵槽，緊貼與齒輪泵后泵蓋4、前泵蓋16。在后泵蓋4外端面安裝第一圓環形永磁鐵6a、第二圓環形永磁鐵6b，在前泵蓋16外端面安裝第三圓環形永磁鐵11a、第四圓環形永磁鐵11b，在齒輪泵后泵蓋4外側相對應的位置處對稱安裝第一圓弧形電磁鐵1a、第二圓弧形電磁鐵1b，在齒輪泵前泵蓋16外側相對應的位置處對稱安裝第三圓弧形電磁鐵14a、第四圓弧形電磁鐵14b，在齒輪泵后泵蓋4與側板外端面接觸的地方開設一個環形槽，安裝第一壓電晶體壓力傳感器5a、第二壓電晶體壓力傳感器5b，在齒輪泵前泵蓋16與側板外端面接觸的地方開設一個環形槽，安裝第三壓電晶體壓力傳感器12a、第四壓電晶體壓力傳感器12b，第一壓電晶體壓力傳感器5a、第三壓電晶體壓力傳感器12a的信號輸出端與第一調節控制單元3a連接，第二壓電晶體壓力傳感器5b、第四壓電晶體壓力傳感器12b的信號輸出端與第二調節控制單元3b連接，調節控制單元3a的輸出端與第一功率放大器2a、第二功率放大器2b 連接，調節控制單元3b的輸出端與第三功率放大器21a、第四功率放大器21b 連接，第一功率放大器 2a的輸出端與第一圓弧形電磁鐵1a連接，第二功率放大器2b的輸出端與第二圓弧形電磁鐵1b，連接，第三功率放大器21b的輸出端與第三圓弧形電磁鐵14a連接，第四功率放大器21a的輸出端與第四圓弧形電磁鐵14b連接。

本發明利用閉環可控的電磁力，有效控制泵的側板外端面與前泵蓋、后泵蓋之間的不可控的補償力，實現泵的側板外端面與前泵蓋、后泵蓋之間最佳補償力的主動閉環控制，使得浮動側板處于最佳位置狀態，提高齒輪泵，特別是高溫高壓高轉速齒輪泵的補償速度與容積效率，避免了齒輪泵端面密封失效現象的發生，改善浮動側板外端面高壓油對密封圈造成的變形，有利于延長浮動側板、齒輪泵的使用壽命；同時浮動側板不必再設置過油孔，結構更簡單。

附圖說明