專利名稱：變量齒輪式液壓系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與齒輪嚙合原理相似的液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，特別是壓送工作介質(zhì)的泵，也可以是由液壓工作介質(zhì)驅(qū)動(dòng)的液壓馬達(dá)。這種能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由動(dòng)力軸(1)、前泵蓋(2)、泵體(4)、后泵蓋(6)、主動(dòng)齒輪(5)、被動(dòng)齒輪(7)、被動(dòng)齒輪軸(12)組成的。
在工程機(jī)械領(lǐng)域中齒輪泵或齒輪式馬達(dá)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜等特點(diǎn)得到十分廣泛的應(yīng)用。但絕大多數(shù)齒輪泵或馬達(dá)均為定量式的，軸轉(zhuǎn)速不變的情況下流量也不改變。而實(shí)際應(yīng)用情況大多是需要變量的，即使某工況需要定量的也不可能剛好與其額定流量一致，這樣在工作中就出現(xiàn)大量壓力油溢回到油箱的問題。使整個(gè)液壓系統(tǒng)效率降低、損失大量能量。同時(shí)為滿足對(duì)流量的各種需要，就必須有復(fù)雜的產(chǎn)品系列才能復(fù)蓋各個(gè)檔次。因而變量泵和變量馬達(dá)成為國(guó)內(nèi)外液壓傳動(dòng)領(lǐng)域中廣泛關(guān)注的問題。國(guó)外變量齒輪泵也有研究，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造困難。至少在國(guó)內(nèi)未見到有應(yīng)用。英國(guó)專利文獻(xiàn)“改進(jìn)型或與變量齒輪泵有關(guān)的論述”(1539515)公開的變量齒輪泵是通過控制與齒輪完全包容的內(nèi)齒來實(shí)現(xiàn)變量的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有些另件是很難加工的。蘇聯(lián)專利文獻(xiàn)“可調(diào)節(jié)流量的齒輪泵”(568745)所公開的變量齒輪泵，設(shè)置軸端密封部件和軸頂及其附設(shè)的驅(qū)動(dòng)裝置，使其軸向尺寸加大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。特別是與主動(dòng)齒輪軸端密封部件配合的“軸承”為非圓柱表面，因而其密封圈結(jié)構(gòu)很難設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種可變流量的齒輪式液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，即可作為泵使用，也可以作為馬達(dá)使用?？朔渴降娜秉c(diǎn)。提高效率，節(jié)省能源，簡(jiǎn)化產(chǎn)品系列，而其結(jié)構(gòu)和制造工藝要適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)水平，以滿足生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的是通過以下結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的這種變量齒輪式液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是由動(dòng)力軸(1)、前泵蓋(2)、泵體(4)、后泵蓋(6)、主動(dòng)齒輪(5)、被動(dòng)齒輪(7)、被動(dòng)齒輪軸(12)所組成的。其特點(diǎn)在于它還包括壓力阻隔元件(3)，這個(gè)壓力阻隔元件裝在主動(dòng)齒輪一側(cè)，靠在主動(dòng)齒輪側(cè)面，其外圓工作面直徑與主動(dòng)齒輪齒頂圓相同與套塞的缺槽弧面相配合，外徑與被動(dòng)齒輪(7)齒頂圓相同的套塞(11)，在這個(gè)套塞的與主、被動(dòng)齒輪嚙合的相對(duì)應(yīng)處開有與嚙合區(qū)斷面相同的軸向缺槽，外徑與被動(dòng)齒輪(7)齒頂圓相同的活塞(8)及油壓式或機(jī)械式行程控制機(jī)構(gòu)。前泵蓋(2)內(nèi)具有可容納套塞(11)的腔體，在后泵蓋(6)內(nèi)有可容納活塞(8)在行程范圍內(nèi)滑動(dòng)的腔體。在被動(dòng)齒輪軸(12)上裝有套塞(11)、被動(dòng)齒輪(7)、活塞(8)及軸向固定另件。以上一組另件通過行程控制機(jī)構(gòu)控制可在前泵蓋(2)、泵體(4)和后泵蓋(6)間形成的腔體內(nèi)滑動(dòng)。壓力行程控制機(jī)構(gòu)(附

圖1)的特點(diǎn)是在被動(dòng)軸兩端a、b腔接通壓力油管，經(jīng)過換向閥(13)分別與壓力油和油箱相通，壓力油來自該泵的壓油口。所說的機(jī)械行程控制機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)在于是由螺母螺桿組成或螺桿齒條組成或偏心輪與滑槽組成或齒輪齒條組成或曲桿連桿組成或手桿與限位螺釘組成。
附圖1為本發(fā)明示意圖。
附圖2為本發(fā)明橫剖面圖。
附圖3為套塞(11)示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步詳述變量齒輪式液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與普通齒輪泵和齒輪馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu)是相似的，即由前泵蓋(2)、泵體(4)和后泵蓋(6)組裝所形成的腔體內(nèi)安裝有關(guān)液壓另件。前泵蓋(2)與泵體(4)或泵體(4)與后泵蓋(6)可成一體。在腔內(nèi)安裝一對(duì)齒輪，主動(dòng)齒輪(5)裝在動(dòng)力軸(1)上，還裝有壓力阻隔元件(3)及軸承、油封。動(dòng)力軸(1)與主動(dòng)齒輪(5)可通過鍵聯(lián)接，也可制成一體。被動(dòng)齒輪軸(12)裝有活塞(8)、被動(dòng)齒輪(7)、軸承、套塞(11)和軸向固定螺母。活塞(8)的外徑與被動(dòng)齒輪齒頂圓相同。外圓部分裝有油封，并可在后泵蓋(6)的腔內(nèi)滑動(dòng)。套塞(11)如附圖3所示，外徑與被動(dòng)齒輪(7)相同，在與主、被動(dòng)齒輪嚙合相對(duì)應(yīng)處開有軸向缺槽，這個(gè)缺槽斷面與嚙合區(qū)形狀一致，這個(gè)缺槽的凹表面與壓力阻隔元件(3)的下部外圓工作面及主動(dòng)齒輪(5)的齒頂圓相配合。套塞外圓表面有油封，可在前泵蓋(2)的a腔內(nèi)滑動(dòng)。在前泵蓋(2)、后泵蓋(6)、壓力阻隔元件(3)、套塞(11)及活塞(8)的相應(yīng)位置開有屬于現(xiàn)有技術(shù)的卸荷槽(d)(見附圖2)。本發(fā)明所稱齒輪的齒形包括漸開線形、擺線形、圓弧形以及各種與齒輪嚙合原理相同的互相嚙合構(gòu)件的轉(zhuǎn)子泵。本發(fā)明的行程控制可采用手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、或壓力補(bǔ)償式控制。用液壓控制如附圖1，在a、b兩腔接通油管，通過換向閥分別與壓力油或油箱相通?？刂茡Q向閥即可控制行程(或換向閥與機(jī)械檔塊配合使用)。機(jī)械式行程控制機(jī)構(gòu)可為手桿及限位螺釘或螺母螺桿式或螺桿齒條式或偏心輪與滑槽式或齒輪齒條式，或曲柄連桿式等。
本發(fā)明所述的變量齒輪式液壓，傳動(dòng)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)適合需要變流量的工況，克服了流量與工況不匹配大量壓力油溢回所造成的能量損失問題，可省去流量閥及有關(guān)的換向閥等液壓元件，從而簡(jiǎn)化油路，簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)。同時(shí)也可使系列簡(jiǎn)化、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、容易制造，適于推廣。適用于機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、化工機(jī)械等機(jī)電一體化的機(jī)械領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種由動(dòng)力軸(1)、前泵蓋(2)、泵體(3)、后泵蓋(6)、主動(dòng)齒輪(5)、被動(dòng)齒輪(7)、被動(dòng)齒輪軸(12)所組成的變量齒輪式液壓系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于a、該機(jī)構(gòu)還包括壓力阻隔元件(3)，這個(gè)阻隔元件裝在主動(dòng)齒輪一側(cè)，靠在主動(dòng)齒輪側(cè)面，其外圓工作面直徑與主動(dòng)齒輪齒頂圓相同與套塞(11)的缺槽弧面相配合，外徑與被動(dòng)齒輪(7)齒頂圓相同的套塞(11)，在這個(gè)套塞(11)上與主、被動(dòng)齒輪嚙合的相對(duì)處開有與嚙合區(qū)斷面相同的軸向缺槽，外徑與被動(dòng)齒輪(7)齒頂圓相同的活塞(8)及油壓或機(jī)械式行程控制機(jī)構(gòu)，b、前泵蓋(2)內(nèi)具有可容納套塞(11)的腔體，在后泵蓋(6)內(nèi)有可容納活塞(8)在行程范圍內(nèi)滑動(dòng)的腔體，c、在被動(dòng)齒輪軸(12)上裝有套塞(11)，被動(dòng)齒輪(7)，活塞(8)及軸向固定另件，以上一組另件通過行程控制機(jī)構(gòu)控制可在前泵蓋(2)，泵體(4)和后泵蓋(6)間形成的腔體內(nèi)滑動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及與齒輪嚙合原理相似的液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，特別是齒輪泵或齒輪馬達(dá)。本發(fā)明的特點(diǎn)是通過改變齒輪嚙合長(zhǎng)度，使流量根據(jù)實(shí)際工況的需要而變化?？朔肆髁颗c工況不匹配造成大量壓力油溢回的能量損失。可省去流量閥及有關(guān)的換向閥等液壓元件，從而簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)。同時(shí)可使齒輪泵(馬達(dá))系列簡(jiǎn)化。適用于機(jī)電一體化的機(jī)械領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F04C2/18GK1055795SQ9010221
公開日1991年10月30日 申請(qǐng)日期1990年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月15日
發(fā)明者丁萬榮 申請(qǐng)人:河北機(jī)電學(xué)院