本發(fā)明四作用諧波式齒輪泵，屬于液壓泵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
目前，在液壓工業(yè)中使用的齒輪泵都屬于單作用工作方式，即只有一個(gè)吸油腔、一個(gè)排油腔，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周只能完成一次吸油、一次排油，泵油量少，壓力脈動(dòng)及輸出流量的波動(dòng)較大，振動(dòng)與噪聲也較高。由于排油腔是高壓、吸油腔是負(fù)壓，兩者間壓力不平衡產(chǎn)生的徑向力會(huì)使主動(dòng)軸發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致間隙泄漏增加，泵的容積效率下降。因?yàn)槭菃芜呡敵鰤毫τ停暂S承受到來(lái)自排油腔的單向壓力較大；泵的工作壓力越高，單向壓力也越大，造成軸封及軸承壽命縮短。迄今為止，齒輪泵的使用壽命還達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，單作用工作方式是問(wèn)題的癥結(jié)所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有齒輪泵主動(dòng)軸每轉(zhuǎn)只能吸排油各一次這種單作用工作方式所帶來(lái)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種有四個(gè)吸油腔、四個(gè)排油腔，工作效率和可靠性都得到提高的四作用諧波式齒輪泵。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用了將齒輪泵基本原理與諧波齒輪傳動(dòng)相結(jié)合的方案。本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵，包括主動(dòng)軸、主動(dòng)剛輪、柔輪、從動(dòng)剛輪、從動(dòng)軸、左右側(cè)板、密封塊、前后軸承座、泵體，其特征是：主動(dòng)剛輪及從動(dòng)剛輪均為剛性齒輪，兩者的軸心線平行；柔輪是節(jié)曲線為橢圓的薄壁柔性齒輪，其中心線與主動(dòng)剛輪的中心線重合，并分別與主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪嚙合；主動(dòng)剛輪與柔輪及從動(dòng)剛輪具有相同的齒寬，從動(dòng)剛輪及從動(dòng)軸組成波發(fā)生器部件。所述密封塊及左右側(cè)板，將上述主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪和柔輪之間的空間分隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔、四個(gè)對(duì)稱的排油腔；四個(gè)吸油腔、四個(gè)排油腔形成八個(gè)獨(dú)立、對(duì)稱的密封工作空間，作用在主動(dòng)軸上的徑向液壓力平衡；泵的出口壓力升高時(shí)，主動(dòng)軸上的徑向液壓力依然平衡；當(dāng)主動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)剛輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)柔輪及從動(dòng)剛輪一起順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)剛輪與柔輪、從動(dòng)剛輪與柔輪進(jìn)入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的嚙合狀態(tài)；主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一周，完成四次吸油和四次排油過(guò)程。所述密封塊位于上述主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪的齒頂?shù)膱A弧面與柔輪的齒頂?shù)膱A弧面之間，并用止動(dòng)銷定位在所述后軸承座上。所述左、右側(cè)板設(shè)置在上述主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪和柔輪的兩側(cè)，并用圓柱銷分別定位在上述前、后軸承座上。在所述左側(cè)板上對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)吸油孔，分別對(duì)應(yīng)上述吸油腔；在所述右側(cè)板上對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)排油孔，分別對(duì)應(yīng)上述排油腔。在所述前軸承座上設(shè)置有與上述吸油孔對(duì)應(yīng)的四個(gè)進(jìn)油孔、一個(gè)總進(jìn)油口，四個(gè)進(jìn)油孔相互連通；在所述后軸承座上設(shè)置有與上述排油孔對(duì)應(yīng)的四個(gè)出油孔、一個(gè)總出油口，四個(gè)出油孔相互連通。上述方案中，還包括用于連接所述泵體、前后軸承座的定位銷、螺栓。本發(fā)明與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周可以排油四次，提高了泵油效率，在相同轉(zhuǎn)速下可產(chǎn)生四倍的流量，合成流量的脈動(dòng)降低，振動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)。(2)由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱且主動(dòng)剛輪外緣處的兩個(gè)排油腔也是對(duì)稱布置，因此作用在主動(dòng)軸上的徑向液壓力平衡，從而改善了主動(dòng)軸的受力變形情況，間隙泄漏減少。(3)泵的出口壓力升高時(shí)，主動(dòng)軸上的徑向液壓力依然平衡，不會(huì)出現(xiàn)隨著泵壓力增加而主動(dòng)軸上的徑向合力也變大的現(xiàn)象，軸承及整個(gè)泵的壽命得以提高。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。圖中1.主動(dòng)軸，2.主動(dòng)剛輪，3.柔輪，4.從動(dòng)剛輪，5.從動(dòng)軸，6.左側(cè)板，7.右側(cè)板，8.止動(dòng)銷，9.密封塊，10.泵體，11.前軸承座，12.后軸承座，13.軸承端蓋，14.泵蓋，15.圓柱銷，16.定位銷，17.螺栓具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1和圖2是本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵由主動(dòng)軸1、主動(dòng)剛輪2、柔輪3、從動(dòng)剛輪4、從動(dòng)軸5、左側(cè)板6、右側(cè)板7、密封塊9、前軸承座11、后軸承座12、泵體10等組成。其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：主動(dòng)剛輪2及從動(dòng)剛輪4均為剛性齒輪，兩者的軸心線平行；柔輪3是節(jié)曲線為橢圓的薄壁柔性齒輪，其中心線與主動(dòng)剛輪2的中心線重合，并分別與主動(dòng)剛輪2和從動(dòng)剛輪4嚙合，主動(dòng)剛輪2與柔輪3及從動(dòng)剛輪4具有相同的齒寬；密封塊9及左側(cè)板6、右側(cè)板7，將上述主動(dòng)剛輪2、從動(dòng)剛輪4和柔輪3之間的空間分隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔a、四個(gè)對(duì)稱的排油腔b。主動(dòng)剛輪2安裝在主動(dòng)軸1上，也可以與主動(dòng)軸1制成一體為軸齒輪結(jié)構(gòu)；從動(dòng)剛輪4安裝在從動(dòng)軸5上，也可以與從動(dòng)軸5制成一體為軸齒輪結(jié)構(gòu)；主動(dòng)軸1及從動(dòng)軸5分別支承在上述前、后軸承座上。從動(dòng)剛輪4及從動(dòng)軸5組成波發(fā)生器部件，其總長(zhǎng)大于上述柔輪3變形前的分度圓直徑；波發(fā)生器使柔輪3發(fā)生變形后的橢圓形節(jié)曲線的短軸長(zhǎng)度與主動(dòng)剛輪2的節(jié)圓直徑相等，其長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度等于從動(dòng)剛輪4的節(jié)圓直徑與兩根從動(dòng)軸5的中心距之和。密封塊9位于上述主動(dòng)剛輪2和從動(dòng)剛輪4的齒頂?shù)膱A弧面與柔輪3的齒頂?shù)膱A弧面之間，并用止動(dòng)銷8定位在后軸承座12上。左側(cè)板6、右側(cè)板7設(shè)置在主動(dòng)剛輪2、從動(dòng)剛輪4和柔輪3的兩側(cè)，并用圓柱銷15分別定位在上述前、后軸承座上。在上述左側(cè)板6上對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)吸油孔c，分別對(duì)應(yīng)上述吸油腔a；在上述右側(cè)板7上對(duì)稱設(shè)置有四個(gè)排油孔d，分別對(duì)應(yīng)上述排油腔b。在前軸承座11上設(shè)置有與上述吸油孔c對(duì)應(yīng)的四個(gè)進(jìn)油孔e、一個(gè)總進(jìn)油口j，四個(gè)進(jìn)油孔e相互連通；在后軸承座12上設(shè)置有與上述排油孔d對(duì)應(yīng)的四個(gè)出油孔f、一個(gè)總出油口k，四個(gè)出油孔f相互連通。泵體10、前軸承座11和后軸承座12由定位銷16定位，并用螺栓17固緊。本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵的波發(fā)生器是使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形的構(gòu)件，它由從動(dòng)剛輪4及從動(dòng)軸5組成，從動(dòng)軸5穿過(guò)左、右側(cè)板并支承在前、后軸承座上，從動(dòng)剛輪4與柔輪3相互嚙合。柔輪3為可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁環(huán)形齒輪，其在自由狀態(tài)時(shí)的分度圓直徑小于波發(fā)生器部件的總長(zhǎng)。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪3后，波發(fā)生器的一對(duì)從動(dòng)剛輪4將柔輪3撐成橢圓形，迫使柔輪3的分度圓變成橢圓，其短軸兩端附近的齒與主動(dòng)剛輪2的齒嚙合，長(zhǎng)軸兩端附近的齒與從動(dòng)剛輪4的齒嚙合，而其余區(qū)域的輪齒則處于非嚙合狀態(tài)。當(dāng)主動(dòng)軸1驅(qū)動(dòng)主動(dòng)剛輪2連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)柔輪3和從動(dòng)剛輪4跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪3的變形不斷改變，使上述可變形柔輪3與主動(dòng)剛輪2及從動(dòng)剛輪4的嚙合狀態(tài)也不斷改變，實(shí)現(xiàn)嚙出吸油、嚙入排油的目的。在本實(shí)施例中，本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵的配油方式是：低壓油從前軸承座11上的總進(jìn)油口j、四個(gè)相互連通的進(jìn)油孔e經(jīng)過(guò)左側(cè)板6上的四個(gè)吸油孔c進(jìn)入到四個(gè)對(duì)稱布置的吸油腔a中；高壓油從四個(gè)對(duì)稱布置的排油腔b經(jīng)過(guò)右側(cè)板7上的四個(gè)排油孔d、后軸承座12上的四個(gè)相互連通的出油孔f，由總出油口k排出。當(dāng)主動(dòng)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)剛輪2、柔輪3及從動(dòng)剛輪4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，確保吸油、排油過(guò)程的順利進(jìn)行。本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵的工作過(guò)程是：當(dāng)主動(dòng)軸1驅(qū)動(dòng)主動(dòng)剛輪2沿順時(shí)針?lè)较?圖2所示的方向)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)柔輪3及從動(dòng)剛輪4一起順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，即主動(dòng)剛輪2與柔輪3、從動(dòng)剛輪4與柔輪3進(jìn)入同向轉(zhuǎn)動(dòng)的嚙合狀態(tài)。在主動(dòng)剛輪2與柔輪3、從動(dòng)剛輪4與柔輪3的輪齒脫開(kāi)嚙合處，齒間密封容積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力作用下，通過(guò)外部吸油管從前軸承座11上的總進(jìn)油口j流入四個(gè)相互連通的進(jìn)油孔e，再經(jīng)過(guò)左側(cè)板6上的四個(gè)吸油孔c進(jìn)入到四個(gè)對(duì)稱布置的吸油腔a中，將齒間槽充滿，完成吸油過(guò)程；隨著主動(dòng)剛輪2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，吸入齒間的油液被帶到四個(gè)對(duì)稱布置的排油腔b，這時(shí)輪齒進(jìn)入嚙合，使密封容積逐漸減小，齒間槽中的油液被擠出，通過(guò)右側(cè)板7上的四個(gè)排油孔d、后軸承座12上的四個(gè)相互連通的出油孔f，由總出油口k排出，完成排油過(guò)程。主動(dòng)軸1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上述過(guò)程。本發(fā)明的四作用諧波式齒輪泵的四個(gè)吸油腔a、四個(gè)排油腔b形成八個(gè)獨(dú)立、對(duì)稱的密封工作空間。可以看出，主動(dòng)軸1每轉(zhuǎn)一周，完成四次吸油和四次排油過(guò)程，故稱四作用。四個(gè)排油腔b可產(chǎn)生四倍的排量，輸出流量增加了三倍，提高了泵油效率。由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱且主動(dòng)剛輪外緣處的兩個(gè)排油腔也是對(duì)稱布置，因此作用在主動(dòng)軸上的徑向液壓力平衡，從而減少了主動(dòng)軸兩端軸承上的負(fù)荷，延長(zhǎng)了齒輪泵的壽命。