CN102667159A - 一种齿轮传动的液压机 - Google Patents

Abstract

一种作为泵或马达的齿轮传动的液压机，包括至少一模块（1），其中包括一主体（10），其中提供两个相交的室，以及每一个室都包含一与另一个室中的齿轮（12、13）啮合的齿轮（12、13），主体（10）有至少一由盖子（20）封闭的开口，盖子（20）包括至少一底座（21、22），其用于支撑至少一齿轮（12、13）的一支承轴承（210、220）；主体（10）和盖子（20）之间的耦合包括至少两个承托（23、24），其在主体（10）和盖子（20）的一个中塑成，每一个承托（23、24）容纳于各自的凹陷底座（16、17），其由主体（10）和盖子（20）的另一个中提供。

Description

一种齿轮传动的液压机

技术领域

本发明涉及到设计成作为泵或马达的一类齿轮传动的液压机。

背景技术

众所周知，齿轮传动的液压机，无论是设计成充当泵或马达的类型，一般包括一主体，其中提供一腔，主体具有与图8一致的横截面以及包含两个相互交叉的圆柱形室，每个室紧贴地包含有一齿轮，其与包含在另一个室中的齿轮相啮合。

主体可以是杯状，从而可以包括一开口，其由一包括齿轮支承轴承底座的盖子封闭；其他齿轮的轴的支承轴承容纳在杯状主体底部提供的相对底座中。

任选地，主体可以大体上为管状，其具有两开口的由各自的盖子封闭的相对端，每个盖子包括齿轮轴的轴承底座。

在这两种情况中，每个盖子一般通过多个螺钉或螺栓固定，其***到盖子和主体提供的相应的相对孔中。

齿轮将液压机的内部体积细分为两个运行环境，其中第一环境与液压流体的入口相连，而第二环境与液压流体的出口相连。

当液压机被用作为一泵时，在低压力下通过进口孔吸入液体，并通过旋转的齿轮进行压缩，因此在高压力下通过出口孔送出。

当液压机器被用作为一马达时，在高压力下通过进口孔供给液体，并用于旋转齿轮，随后在低压力下放出通过出口孔。

接着，在液压机与进口孔相连的第一运行环境和与出口孔相连的第二运行环境之间，一直产生一定的压力差，其中在某些情况下可以达到很高的水平。

这种压力差可导致液压机主体的变形和/或齿轮的轴弯曲，其增加齿轮之间的径向距离，这会导致减少液压机的正排量效率（positive displacement efficiency）。

主体的变形可进一步导致支承轴承相对于底座的位移，以及轴承相互解组，特别是如果主体是杯状的，在这种情况下，主体的变形在盖子所在的开口端更加严重。

解组是一种负面的现象，因为它降低液压机的效率和损害轴承，从而减少其使用寿命。

面对这些弊端，已经建议了一解决方案，其中主体的每个开口端和相对的盖子之间通过一非圆形边缘获得耦合，所述非圆形边缘设置于所述主体的开口端，其中开口端有接缝地（jointedly）容纳在相应非圆形的凹处内，所述凹处设置于连续的法兰上，其中法兰（flange）从盖子的周边区域突出。

通过这种方式，盖子的连续的法兰围绕主体的边缘抵抗变形，主体的开口由于内部的压力从内侧向外侧突出。

在进一步已知的解决方案中，在主体的每个开口和相对的盖子之间通过堵塞销（blockingpins）获得耦合，每一个堵塞销（blocking pins）容纳于提供在主体和盖子上的各自相对的延长底座中。

通过这种方式，堵塞销保证主体和盖子之间的相对定位，以及对抗变形。

但是，这些解决方案都相当复杂，以及费用昂贵。

特别是，为实现第一个解决方案的边缘和相应的非圆形底座所需的机械操作相当复杂，因此，这就要求适当的机器和其中仔细的程序编制。

第二个解决方案的盖子安装在主体上相当缓慢和费力，其中包括将堵塞销***到各自的底座中。

发明内容

本发明的一个目的是提供一个液压机，减少其中由于内部压力的不同而引起的主体变形，以及轴承相对于底座的位移。

本发明的进一步的目的是为了解决，或者至少减少上述先有技术的弊端。

本发明的进一步的目的是为了在一简单的、合理的和相对便宜的范围内达到上述目标。

这些和其他的目标通过本发明的独立的权利要求1技术特征实现。从属权利要求叙述本发明优选和/或特别有利的方面。

本发明提供了一预定作为泵或马达的齿轮传动液压机，其中包括至少一前文叙述类型的模块。

实际上，该至少一模块包括一提供两个室的主体，两个室优选地有圆柱形状并相交。每一个室包含一齿轮，优选紧贴地，其与包含在另一个室中的齿轮相啮合。主体具有至少一开口端，其由一盖子封闭，其中盖子包括至少一齿轮的支承轴承的至少一底座。

在本发明中，模块的主体和盖子之间的耦合包括至少两个承托，其在主体和盖子的一个中塑成，每一个承托容纳于各自的凹陷底座，其由主体和盖子的另一个中提供。

承托和相对凹陷底座使液压机的盖子和主体稳定地耦合。

承托和相对凹陷底座与主体和盖子是一体化成型的，这样液压机的安装整体简单且快速。

承托***到相对凹陷底座中有助于使主体和盖子的连接加强，从而减少变形，以及限制由于内部压力引起的轴承位移。

在本发明液压机的一优选方面，承托在盖子中塑成，同时各自的凹陷底座提供在主体中。

通过这种方式，盖子的突出承托横向地抵抗变形，主体的开口端由于内部的压力从内侧向外侧突出。

在本发明液压机的一进一步优选方面，每个承托是摩擦耦合到各自的凹陷底座中。

由于此解决方案，承托与相对的底座之间的耦合提供了一轴向制约因素，其倾向于保持盖子和主体接合。

在本发明液压机的一进一步优选方面，承托是互相平行的。

通过这种方式，获得承托，以及相对凹陷底座的机械操作更简单，因为他们在机床上不需要很多不同的定位。

承托优选是平行于包含齿轮轴线的平面。

由于该包含齿轮轴线的平面是理想地分隔高压环境和低压环境的平面，这种布置使承托可以更容易地抵抗由内部压力引起的主体的变形。

在本发明一优选实施例中，盖子和主体之间的耦合进一步包括至少一个塞子，其***到各自相对的提供在主体和盖子上的孔中。

该塞子的功能是在组装盖子到主体上时，作为一定心元件。

组装后，在横向方向上的往复运动过程中，塞子使得主体进一步由盖子所限制。

在本发明一优选实施例中，盖子和主体之间的耦合进一步包括至少两个塞子，每个塞子***到提供在主体和盖子上的各自相对的孔中。

通过这种方式，主体和盖子之间的相互定心和锁定甚至更精确和稳定。

塞子所在的孔的纵轴线优选包含在由齿轮轴线定义的平面内。

由于此解决方案，使塞子较少受到内部的压力，从而持续更长的时间。

每个塞子优选为被迫进入各自的底座中，即摩擦***（friction-inserted）到底座中。

通过这种方式，塞子还提供一轴向制约，其倾向于保持主体和盖子在一起。

本发明液压机的一优选实施例中，主体是杯状的，并且杯状主体包括至少一齿轮的支承轴承的至少一底座。

由于这个解决方案，液压机的零件数减少了，并且其安装因此更简单和更迅速。

但这并不意味着该主体不能包括两个开口端，其中每个开口端有各自的盖子封闭，所述盖子具有至少一齿轮的支承轴承的至少一底座。

本发明一实施例中，液压机器如上文所述包含多个模块，每一个模块展示至少一齿轮，该齿轮以机械方式连接到至少另一模块的一齿轮上。

由于此解决方案，当机器作为一泵，所有模块可由单一马达驱动；或者，当机器作为一马达，所有模块产生的扭矩可以有效地运用到单一驱动轴。

由于每个模块一般包含流体的一进口和一出口，在这个实施例的一优选方面，至少一模块的出口是用液压方式连接到另一模块的进口。

由于此解决方案，单液体流连续流过模块，其可用于启动所有的齿轮，在一例子中，该机器作为一马达，也可以是经受几个压缩阶段，在一例子中，该机器作为一泵。

在这个实施例的一优选方面，至少一模块的盖子接合到另一模块的主体上。

通过这种方式，可总体上获得一结构紧凑的液压机，其预定为进行整机运输和安装。

附图说明

通过阅读以下说明书以呈现本发明的进一步特色和优势，其通过非限制性实施例提供，并借助于附图中的数字说明。

图1是本发明液压机主体的前视图；

图2是图1的II-II部分；

图3是图2的III-III部分；

图4是预定接合到图1主体上的盖子的前视图；

图5是图4的V-V部分；

图6是图5的VI-VI部分；

图7是通过组装图1的主体和图4的盖子所获得的液压机的一部分；

图8是图7的VIII-VIII部分；

图9是图8的一扩大细节；

图10是根据本发明一任选实施例图7关于液压机的部分。

具体实施方式

图7和图8中所示的液压机器包含一单一的模块1。

模块1包括一主体10，其显示在图1到3中。

该主体10是杯状的（见图2），即它包括具有一端开口而另一端封闭的外壁，一与外壁一体化成型的底壁。

该主体10界定一具有与图8一致的横截面的内部隔间11（见图1），其中包括两个相交的圆柱形室。

圆柱形室的纵轴A和B的互相平行，并垂直于主体10的底壁。

圆柱形室是由主体10的底壁封闭的，同时它们的另一端是开放的，其中它们定义了隔间11的口。

齿轮12紧贴地包含在一个圆柱形室中，其中齿轮与紧贴地包含在另一个圆柱形室中的第二齿轮13啮合。

通过这种方式，齿轮12和13个将隔间11的内部体积细分为两个单独的环境（见图3），其中第一环境110与液压流体的入口111相连，而第二环境112与液压流体的出口113相连。

更详细地，齿轮12包括一旋转轴120，和一与旋转轴120中央部分相关联的齿状钻头121。

相似地，齿轮13包括一旋转轴130，和一与旋转轴130中央部分相关联的齿状钻头131。

两个圆柱形底座14和15（参见图2）提供在主体10的底壁上，其中每个圆柱形底座14和15与隔间11中各自的圆柱形室同轴。

一支承轴承，分别为140和150，同轴地***在每个圆柱形底座14和15中，其中支承轴承140、150容纳着各自的齿轮12和13的旋转轴120、130的末端。

在示范性实施例中，支承轴承140和150都是单独地由一个轴套制成，其中轴套由一低摩擦系数材料制成，例如黄铜，因而相对的齿轮12或13的轴可以自由旋转。

但这并不排除这样一种可能性，即支承轴承140和/或150是另一种类型，例如滚柱轴承。

由于这种耦合，旋转轴120和130上的纵轴分别与隔间11的圆柱形室的轴A和B相吻合，而相对的齿状钻头121和131互相啮合，并完全地包含在隔间11内部。

每个旋转轴120和130的另一端从隔间11的口突出。

口是提供在主体10的一垂直于轴A和B的平面100上。

平面100上展示了两个侧面凹陷的底座，分别表示为16和17（参见图3），其可以通过例如铣削来实现。

每个凹陷底座16和17是通过一降低的平面，分别为160和170，所述平面160和170平行于平面100，以及把降低的平面从平面100中分离的台阶，分别为161和171来定义。

除了由台阶161、171定义的侧面外，每个凹陷底座16、17的降低的平面160和170在俯视平面图上延伸至主体10的外边缘（见图1）。

台阶161和171都是相同的高度，即凹陷底座16和17相对于平面100具有相同的深度。

台阶161和171是设置在包含轴A和B的平面相对侧上，例如不与隔间11的口相交。

台阶161和171的平面图轮廓线是直的并平行于包含轴A和B的平面。

两个盲孔18和19进一步提供在平面100上。

盲孔18和19的纵轴线C和D垂直于平面100，并包含在包含隔间11的轴A和B的平面内。

盲孔18和19布置在相对于隔间11的口的相对侧上。

隔间11的口由盖子20封闭，其显示在图4到6中。

盖子20包括两个可区分的圆柱形底座，分别为21和22。

圆柱形底座21和22的纵轴E和F是平行的，并由一段距离分隔开，该距离和分隔隔间11的轴线A和B之间的距离相等，即分隔齿轮12和13的轴的纵轴。

每个圆柱形底座21和22共轴地容纳有一支承轴承，分别为210和220，这是预定要容纳相应齿轮12和13的旋转轴120或130的隔间11的口突出的末端。

在示范性实施例中，支承轴承210和220都是单独地由一个轴套制成，其中轴套由一低摩擦系数材料制成，例如黄铜，因而相对的齿轮12或13的轴可以自由旋转。

但这并不排除这样一种可能性，即支承轴承140和/或150是另一种类型，例如滚柱轴承。

这两个圆柱形底座21和22都开口在盖子20的平面200上，其相对于轴E和F垂直地扩展。

在平面200上提供了两个侧向承托，分别表示为23和24（参见图6）。

每个承托23和24是通过一升高的平面，分别为230和240，所述升高的平面230和240平行于平面200，以及把升高的平面从平面200中分离的台阶，分别为231和241来定义。

除了由台阶231、241定义的侧面外，每个承托23和24的升高的平面230和240延伸至盖子20的边缘。

台阶231和241都是相同的高度，即承托23和24相对于平面200具有相同的高度。

该高度等于主体10中提供的凹陷底座16和17的深度。

台阶231和241是设置在包含轴E和F的平面相对侧上，例如不与圆柱形底座21和22的口相交。

虽然没有在附图中显示，但是台阶231和241的平面图外廓线是直的并平行于包含轴E和F的平面。

盖子20的承托23和24的平面形状与图1所示主体的凹陷底座16和17的平面视图形状一致。

两个盲孔25和26进一步提供在平面200上。

盲孔25和26的纵轴线G和H垂直于平面200，并包含在包含圆柱形底座21和22的轴E和F的平面内。

盲孔25定位于靠近圆柱形底座21，而盲孔26定位于另一侧靠近圆柱形底座22。

盲孔25的轴G和圆柱形底座21的轴E之间的间距等于盲孔18的轴C和主体10的圆柱形底座14的轴A之间的间距。

同样，盲孔26的轴H和圆柱形底座22的轴F之间的间距等于盲孔19的轴D和主体10的圆柱形底座15的轴B之间的间距。

盲孔25和26的直径等于主体10的盲孔18和19的直径。

参考图7和8，盖子20通过沿着齿轮12和13的轴120和130的轨迹***结合到主体10上，其中轴120和130从隔间11的口突出，显然地带有支承轴承210和220的内插结构。

关于这点，注意到当圆柱形底座21完全地通过盖子20使旋转轴120由此往外突出时，旋转轴130的圆柱形底座22则隐藏了。

通过这种方式，旋转轴120可以连接到一启动的马达，在一例子中，该机器作为一泵，或连接到一传输***，在一例子中，该机器作为一马达。

因此，圆柱形底座22也展示出一第一共轴的展宽，环形垫片27放置其中，而第二共轴的展宽相对于垫片27外置，滚柱轴承28放置其中，旨在给轴120的旋转提供更多流动性和稳定性。

使盖子20对准主体10的中心，可以通过这样的手段获得：两个圆柱形塞子50的其中一个***到主体10的盲孔18中，以及相对的盖子20的盲孔25中，同时另一个***到主体10的盲孔19中，以及相对的盖子20的盲孔26中。

盲孔18、19、25和26的直径略小于塞子50的直径，这样，塞子被迫使进入相应的盲孔中从而实现一个摩擦耦合，这限制了盖子20也在轴向方向结合到主体10。

盖子20的承托23和24接收到主体10的凹陷底座16和17中，使承托23和24的升高的平面230和240接触到凹陷底座16和17的降低的平面160和170上，以及使盖子20的平面200接触到主体10的平面100。

垫片51事先***到盖子20的平面200和主体10的平面100之间，其中垫片51围绕隔间11的口。

承托23的台阶231和承托24的台阶241之间的平面距离略小于凹陷底座16的台阶161和凹陷底座17的台阶171计划之间的平面距离。

通过这种方式，每个承托23和24与凹陷底座16和17以摩擦耦合的方式耦合，这限制了主体10的盖子20也在轴向方向上。

可以通过多个螺钉或螺栓（图中未示）进一步将盖子20锁定在轴向方向上，其***到盖子20和主体10提供的相应的相对盲孔中。

图10所示的液压机包括三个上述类型的模块1。

特别地，每个模块1包含一杯状主体10，所述杯状主体10中提供两个相交的室，所述两个相交的室的其中一个包含一齿轮12，其与包含在另一个室中的齿轮13啮合。

每个模块1的主体10都有一开口端，其通过盖子20封闭。

盖子20和主体10之间的耦合与上述的耦合是相等的。

齿轮12和13的旋转轴120和130是分别地由第一支承轴承，分别为140和150，其同轴地***到提供在主体10的底壁上的分别为14和15的圆柱形底座中，以及第二支承轴承，分别为210和220，其同轴地***到提供在盖子20上的分别为21和22的圆柱形底座中，各自所支撑。

在以下部分中，参考图10基于三个模块1的顺序从左到右，它们将被标记为第一、第二和第三模块。

这三个模块1物理地互相连接，例如，形成单个液压机，其预定为进行整机运输和安装。

特别地，第一模块1的主体10和第三模块1的盖子20与本文上述第一个实施例是完全相同的。

第一和第二模块1的盖子20，和第二和第三模块1的主体10稍做了这样的修改：第一模块1的盖子20的前壁耦合到第二模块1的主体的底壁，并且第二模块1的前壁耦合到第三模块1的主体的底壁。

虽然没有在附图中显示，第一和第二模块1的盖子20分别与第二和第三模块1的主体之间的耦合，包括上述盖子20和单个模块1的主体10之间耦合的相同要素。

换句话说，耦合一般包括两个由主体10底壁上所提供的承托，最好是摩擦耦合，每一个都是容纳在盖子20前壁提供的各自的凹陷底座中，或反之亦然。

承托和底座与包含齿轮12和13轴的平面是平行的，因此没有在图10中显示。

耦合进一步包括两个塞子60***到各自相对的提供在盖子20前壁和主体10底壁的盲孔中，最好是磨擦耦合，并包含在由齿轮轴线定义的平面内。

特别地，耦合以这种方式配置：所有模块1的齿轮12的轴120互相对齐，并以同样的方式，所有模块1的齿轮13的轴130互相对齐。

如图10所示，所有模块1的齿轮12的轴120通过一槽销（grooved pin）61两两机械地连接，其中，槽销与轴120末端共轴提供的相应的凹槽腔配合，通过一模块1盖子20的前壁提供的特殊开口和后续的模块1主体10的底壁。

通过这种方式，每个轴120的旋转（130因此也旋转）必然地始终与所有其他轴120的旋转保持同步。

第三和最后的模块1的旋转轴120从相对的盖子20上往外突出，以连接至一启动的马达，在一例子中，该机器作为一泵，或连接到一传输***，在一例子中，该机器作为一马达。

虽然在附图中看不到，每个模块1的内部体积通过相对的齿轮12和13细分为两个单独的环境，其中第一环境与液压流体的入口相连，而第二环境与液压流体的出口相连。

第一模块1的出口采用液压方式连接到第二模块1的进口，例如通过一外部连接，同样，第二模块1的出口采用液压方式连接到第三模块1的进口，例如通过一进一步的外部连接。

通过这种方式，单流液压流体连续穿过模块1，其可用于启动所有的齿轮，在一例子中，该机器作为一马达，也可以是经受几个压缩阶段，在一例子中，该机器作为一泵。

显然地，在没有超出本发明权利要求范围的情况下，本领域技术人员可对上述液压机作出许多技术应用性质的修改。

Claims (13)

1.一种作为泵或马达的齿轮传动的液压机，包括至少一模块（1），所述模块（1）包括一主体（10），主体（10）中提供两个相交的室，以及每一个室都包含一与另一个室中的齿轮（12、13）啮合的齿轮（12、13），所述主体（10）有至少一由盖子（20）封闭的开口，所述盖子（20）包括至少一底座（21、22），其用于支撑所述齿轮中至少一齿轮（12、13）的支承轴承（210、220），其特征在于：所述主体（10）和所述盖子（20）之间的耦合包括至少两个承托（23、24），其在所述主体（10）和所述盖子（20）的一个中塑成，每一个承托（23、24）容纳于各自的凹陷底座（16、17），所述凹陷底座（16、17）由所述主体（10）和所述盖子（20）的另一个中提供，所述承托（23、24）呈直线型、相互独立并且与包含齿轮轴和至少一个定心针的平面相平行。

2.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：所述承托（23、24）在所述盖子（20）中塑成，且所述凹陷底座（16、17）由所述主体（10）提供。

3.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：每个承托（23、24）以摩擦耦合容纳于各自的凹陷底座（16、17）中。

4.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：所述承托（23、24）是平行的。

5.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：所述承托（23、24）平行于包含所述齿轮（12、13）轴线（A、B）的平面。

6.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：所述主体（10）和所述盖子（20）之间的所述耦合进一步包括***到各自相对的盲孔（18、25、19、26）中的至少一个塞子（50），所述盲孔由所述主体（10）和所述盖板（20）提供。

7.根据权利要求6所述的液压机，其特征在于：所述主体（10）和所述盖子（20）之间的所述耦合进一步包括***到各自相对的盲孔（18、25、19、26）中的至少两个塞子（50），所述盲孔由所述主体（10）和所述盖板（20）提供。

8.根据权利要求7所述的液压机，其特征在于：所述盲孔（18、25、19、26）的轴线（C、D、G、H）包含在通过所述齿轮（12、13）的轴线（A、B）定义的一平面内。

9.根据权利要求6所述的液压机，其特征在于：每个塞子（50）以摩擦耦合***到各自的所述盲孔（18、25、19、26）中。

10.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：所述主体（10）是杯状的，所述杯状主体（10）的底部包括至少一齿轮（12、13）的支承轴承（140、150）的至少一底座（14、15）。

11.根据权利要求1所述的液压机，其特征在于：它包括多个所述模块（1），其中每个模块（1）的至少一齿轮（12）以机械方式连接到至少一后续模块（1）的一齿轮（12）上。

12.根据权利要求11所述的液压机，其特征在于：每个模块（1）包括液体的一入口（111）和一出口（113），至少一模块（1）的所述出口（113）以液压方式连接到一后续模块（1）的所述进口（111）。

13.根据权利要求11所述的液压机，其特征在于：至少一模块（1）的所述盖子（20）接合到一后续的模块（1）的所述主体（10）上。

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