CN108425841A - 转子及具有该转子的液压泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子及具有该转子的液压泵。该液压泵包括：驱动轴、泵体和转子。驱动轴与转子相连接；泵体开设有环形油腔，环形油腔内设置有分隔板，环形体可转动地嵌设于环形油腔中且第二端的端面与分隔板的端面可相对滑动地接触连接分隔板和环形体用于将环形油腔分隔成多个互不连通的分油腔；各分油腔内均设置有吸油通道和压油通道，各吸油通道和各压油通道内分别设置有吸油单向阀和压油单向阀内。本发明中的液压泵大大地提高转子转动过程中的平衡性，减小了运行噪音。此外，通过沿环形油腔圆周方向布设的吸油口和压油口，减少了液压泵实际运行中的流量及压力脉动，实现液压泵的平稳高效运行。

Description

转子及具有该转子的液压泵

技术领域

本发明涉及泵送技术领域，具体而言，涉及一种转子及具有该转子的液压泵。

背景技术

液压泵是液压***中将动力机的机械能转换成液体压力能的动力元件，具体而言，通过发动机或电动机驱动，使泵体内部油腔空间的容积发生变化(由小变大、由大变小)，进而实现从机械能到液压油压力能的能量转换。目前，工业应用中常见的液压泵主要有柱塞泵、齿轮泵、叶片泵及螺杆泵等。

柱塞泵是由圆柱形柱塞及泵体油腔组成密闭容积，当弹簧及柱塞另一端的凸轮机构带动油腔体内的柱塞做往复运动时，油腔容积不断变化，并与油腔外面的吸油单向阀及压油单向阀等配油装置共同完成液压泵的机械能到液压油压力能的能量转换过程。

齿轮泵是通过两个互相啮合的齿轮及啮合线前后的泵体端盖一同构成密封工作油腔，当齿轮泵驱动机构带动主动齿轮和从动齿轮进行旋转时，泵体吸油腔空间内的齿轮逐渐退出啮合，即吸油腔空间容积逐渐增大，其内部空间压力小于外部吸油管路压力，实现吸油过程；当进入主动齿轮及从动齿轮的齿槽和外侧泵体构成的密封容积内的液压油，随着齿轮的转动把齿槽内的液压油从吸油腔输送至压油腔内；而进入压油腔的液压油随着其内部主、从动齿轮的逐渐进入啮合，即压油腔空间容积逐渐缩小，其内部空间压力大于外部压油管路内的油压，实现压力油的挤压排出过程。

叶片泵为由圆柱形转子、外侧壳体、配油盘及径向布置在转子叶片槽内的若干个可伸缩式叶片构成。叶片泵转子及泵体外壳圆形内腔中心有一定的偏心距，转子叶片槽内径向布置的叶片可自由伸缩。当转子转动时，每个可伸缩的叶片被旋转离心力作用下，使每个叶片外端紧贴泵体外壳圆形内表面，并与两侧的配油盘构成若干个密封工作油腔。当叶片泵的驱动机构机构带动叶片泵转子转动时，其每两个叶片组成的油腔空间内的液压油也在泵体内一同旋转。由于转子和泵体外壳存在一定的偏心距，导致当转子及叶片作旋转运动时，配油盘吸油腔一侧的叶片间的容积逐渐增大，使内部压力小于外侧吸油腔内的油压，液压油吸入两个叶片空间内，完成吸油过程。当转子叶片经封油区转动至配油盘压油腔一侧时，叶片逐渐缩回叶片槽内，即叶片间的容积逐渐变小，液压油受到挤压使内部压力大于外侧压油腔内的油压，完成压油及排出过程。

螺杆泵为一种特种外啮合摆线齿轮泵，一般由两个螺杆或三个螺杆构成。当主动螺杆带动从动螺杆一同旋转时，螺杆泵吸油腔一端的密封容积体积不断增大，进行吸油操作；而压油腔一端的密封容积逐渐减少，完成压油及排出过程。

对于上述各类液压泵，由于泵体自身的内部结构原因，在运行过程中均容易产生不平衡力及噪声，而且实际运行中的流量和压力脉动也较大，使液压泵不能平稳高效地运行。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种转子及具有该转子的液压泵，旨在解决现有液压泵的运行噪音大及不平稳的问题。

一个方面，本发明提出了一种转子，该转子包括：本体和环形体；其中，所述本体用于与驱动轴相连接，所述环形体的第一端与所述本体相连接，第二端的端面设置有与所述第一端距离最远的点形成的波峰线和距离最近的点形成的波谷线，并且，所述波峰线和所述波谷线之间为平滑的曲面过渡。

进一步地，上述转子中，所述波峰线和所述波谷线均为至少两条且间隔设置；并且，相邻的所述波峰线和所述波谷线之间为平滑的曲面过渡。

所述波峰线和所述波谷线均沿所述环形体的径向设置；和/或，所述波峰线和所述波谷线均匀分布。

本发明中的转子，与液压泵中的环形油腔相配合，可以减少液压泵实际运行中的流量、压力脉动及噪声，实现液压泵的平稳高效运行。

另一方面，本发明还提出了一种液压泵，该液压泵包括：驱动轴、泵体和转子；其中，所述驱动轴与所述转子相连接，用于驱动所述转子转动；所述泵体开设有环形油腔，所述环形油腔内设置有至少两个沿轴向可伸缩的分隔板，所述环形体可转动地嵌设于所述环形油腔中且第二端的端面与所述分隔板的端面可相对滑动地接触连接；所述分隔板和所述环形体用于将所述环形油腔分隔成多个互不连通的分油腔；各所述分油腔内均设置有用于与油箱相连通的吸油通道和压油通道，各所述吸油通道和各压油通道内分别设置有吸油单向阀和压油单向阀内。

进一步地，上述液压泵中，所述分隔板沿所述环形油腔的周向均匀分布；和/或，所述环形体的波峰线与所述分油腔的底面为可相对滑动的接触连接。

进一步地，上述液压泵中，所述环形油腔内的各所述吸油通道沿周向均匀分布；所述环形油腔内的各所述压油通道沿周向均匀分布；并且，各所述吸油通道和各所述压油通道间隔设置。

进一步地，上述液压泵中，所述分隔板包括：：隔板本体和弹簧；其中，所述泵体开设有贯穿所述环形油腔腔底的隔板安装孔；所述隔板本体可伸缩地置于所述隔板安装孔内，所述弹簧置于所述隔板本体和所述隔板安装孔的孔底之间，并且，所述弹簧的一端与所述隔板安装孔相连接，另一端与所述隔板本体相连接；所述隔板本体在弹簧压紧力的作用下沿着所述隔板安装孔自由伸缩，所述环形体第二端的端面与所述隔板本体的端面可相对滑动地接触连接。

进一步地，上述液压泵中，所述泵体包括：相连接的油腔本体和通道本体；其中，所述环形油腔开设于所述油腔本体；各所述吸油通道和压油通道均开设于所述通道本体。

进一步地，上述液压泵中，还包括：第一端盖和第二端盖；其中，所述第一端盖与所述通道本体和油腔本体可拆卸连接，并且，所述第一端盖开设有与各所述吸油通道和压油通道对应连通的进油口和出油口；所述第二端盖罩设于所述转子且与所述油腔本体可拆卸连接，所述驱动轴可传动地穿设于所述转子端盖。

进一步地，上述液压泵中，所述转子的本体与所述油腔本体之间通过推力轴承相连接。

与现有技术相比，由于本发明中的液压泵设置了环形油腔，通过转子在环形油腔中的旋转实现液压泵的吸油和压油过程，所以大大地提高转子转动过程中的平衡性，减小了运行噪音。此外，通过沿环形油腔的圆周方向布设的吸油通道和压油通道，减少了液压泵实际运行中的流量及压力脉动，实现液压泵的平稳高效运行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例中提供的转子的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的转子的主视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为本发明实施例中提供的液压泵的剖视图；

图6为本发明实施例中提供的液压泵的主视图；

图7为本发明实施例中提供的液压泵中，油腔本体的横截面示意图；

图8为本发明实施例中提供的液压泵中，通道本体的横截面示意图；

图9为本发明实施例中提供的液压泵的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

转子实施例：

参见图1至图4，图中示出了本发明实施例提供的转子的优选结构。如图所示，该转子包括本体11和环形体12。

其中，本体11可以为柱状体，本体11的一端(图3所示的左端)开设有安装孔，驱动轴(图中未示出)与该连接孔相连接，以驱动本体11转动。

环形体12可以为圆环体，环形体12的第一端(图1所示的右端)与本体11相连接，环形体12的第二端(图1所示的左端)的端面设置有波峰线a和波谷线b。其中，所谓波峰线a为环形体12的第二端与第一端之间距离最远的点所形成的连线，所谓波谷线b为环形体12的第二端与第一端之间距离最近的点所形成的连线，波峰线a和波谷线b之间为平滑的曲面过渡。

图1和图2中所示的环形体12第二端的端面设置有两条波峰线a和两条波谷线b，具体实施时，波峰线a和波谷线b可以各为一条，当然，也可以均为三条及三条以上，具体条数可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

当波峰线a和波谷线b为多条时，各波峰线a和各波谷线b应间隔设置，并且，相邻的波峰线a和波谷线b之间为平滑的曲面过渡。另外，波峰线a和波谷线b均可以沿环形体12的径向设置。优选地，波峰线a和波谷线b沿环形体1的周向均匀分布。进一步优选地，本体11和环形体12一体成型。

本实施例中的转子，与液压泵中的环形油腔相配合，可以减少液压泵实际运行中的流量、压力脉动及噪声，实现液压泵的平稳高效运行。

液压泵实施例：

参见图5至图8，图中示出了本发明实施例提供的液压泵的优选结构。如图所示，该液压泵包括：转子1、驱动轴2、泵体3、分隔板4、第一端盖5和第二端盖6。

其中，驱动轴2与转子1相连接。具体地，驱动轴1可以通过过盈配合固定在转子1的安装孔内，以驱动转子1转动，为转子1提供动力。

泵体3可以为柱状体，泵体3开设有圆环形的环形油腔31，环形油腔31可以与柱状体同轴设置。环形油腔31内设置有至少两个分隔板4，分隔板4可以沿环形油腔31的轴向伸缩，分隔板4将环形油腔31内的空间沿周向分隔成几部分。具体实施时，分隔板4的数量可以与转子1上的波峰线a和波谷线b的数量之和相同，当然，也可以不同，具体数量可以根据实际情况来设定，本实施例对其不做任何限定。下面以四个分隔板为例对本实施例进行说明。

再参见图9，图中示出了本实施例中分隔板4的优选结构。如图所示，该分隔板4包括：隔板本体42和弹簧43。其中，泵体3开设有贯穿环形油腔31腔底的隔板安装孔41，隔板本体42置于该隔板安装孔41内，弹簧43处于压缩状态且置于隔板本体43和隔板安装孔41的孔底之间，弹簧43的一端与隔板安装孔41相连接，另一端与隔板本体42相连接。由于转子1第二端的端面为曲面，所以在转子1的转动过程中，隔板本体42在弹簧43压紧力的作用下可以沿着隔板安装孔41自由伸缩，以使环形体12第二端的端面与隔板本体42的端面可相对滑动地接触连接。在隔板本体42的伸缩过程中，当隔板本体42伸出该隔板安装孔41时，隔板本体42与环形油腔31的内壁之间为间隙配合，以阻止环形油腔31的液压油流过隔板本体42与环形油腔31的连接处。

具体实施时，隔板本体42可以为柱状的筒体，截面可以为矩形。

需要说明的是，本实施例只是示意性地给出了隔设体4的结构，具体实施时，隔设体4还可以为本领域技术人员所熟知的其他结构，本实施例对其不做任何限定。

转子1的具体结构参见上述实施例即可，本实施例在此不再赘述。

转子1的环形体12可转动地嵌设于环形油腔31中，并且，转子1与环形油腔3的内壁之间为间隙配合，以对环形油腔31内的液压油进行密封。转子1的环形体12第二端的端面与隔板本体42的端面可相对滑动地接触连接，也就是说，转子1旋转过程中，在压缩弹簧43的作用下，隔板本体42可以沿着轴向伸缩，以使环形体12的具有波峰线a(工作曲面的最高点)和波谷线b(工作曲面的最低点)的端面始终抵接于隔板本体42的端面，进而使分隔板4和环形体12将环形油腔31分隔成多个独立的互不连通的分油腔311，实现了不同分油腔311间的隔离和密封。环形体12的波峰线与分油腔31的底面为可相对滑动的接触连接，即在转子1的旋转过程中，环形体12的波峰线a紧贴于该分油腔31的底面滑过。

参见图5和图7，各分油腔311内均设置有吸油通道3111和压油通道3112，各吸油通道3111内均设置有吸油单向阀3113，吸油单向阀3113用于将油箱内的液压油吸入到分油腔31中。各压油通道3112内均设置有压油单向阀内3114，压油单向阀3114用于将分油腔31中的液压油压出至油箱中。环形油腔31沿圆周方向每隔90°设置一个分隔板4，环形油腔31的槽底沿圆周方向每隔90°设置有一个吸油通道3111和压油通道3112。优选地，吸油通道3111和压油通道3112分别靠近分油腔311两侧的两个分隔板4设置。

第一端盖5与泵体3可拆卸连接，具体可为螺钉连接。第一端盖5开设有与各吸油通道1111和压油通道1112对应连通的吸油口51和压油口52。各吸油口51和压油口52均与油箱相连通。吸油单向阀3113可以接通吸油通道3111与吸油口51，压油单向阀3114可以接通压油通道3112和压油口52。

第二端盖6罩设于转子1且与泵体3可拆卸连接，驱动轴1可转动地穿设于第二端盖6。驱动轴1通过向心轴承7固定在第二端盖6轴承座内，第二端盖6通过螺钉固定在泵体3的外侧(图5所示的右侧)。转子1内侧(图5所示的左侧)通过推力轴承8与泵体3相连，同时通过驱动轴1及向心轴承7固定在第二端盖6上。

本实施例，在第二端盖6和泵体3之间、泵体3与第一端盖5之间均垫设有密封圈9，密封圈9放置在各密封面内的密封圈安装槽内，来实现液压泵各装配面的密封作用。

下面对本实施例的工作原理进行说明：

对于任一个分油腔311而言，当环形油腔31内的环形体12第二端面的波峰线a紧贴分油腔311的底面从吸油通道3111处旋转至压油通道3112处的过程中，环形体12的波峰线a前侧(图9所示的右侧)与压油通道3112之间的环形油腔31的油腔容积逐渐变小，挤压该部分油腔空间内所含的液压油，此时该部分油腔空间内的油压大于压油单向阀3114另一侧的压力，液压油顶开压油单向阀3114的阀芯流入压油通道3112，再经过压油口52流出液压泵。

同理，在此过程中，环形体12波峰线a后侧(图9所示的左侧)与吸油通道3111之间的环形油腔31的油腔容积逐渐变大，此时该部分油腔空间内的油压小于吸油单向阀3113另一侧的压力，液压油顶开吸油单向阀3113的阀芯从吸油通道3111流入环形油腔31，同时液压泵外侧回路液压油经吸油口51流入吸油通道3111进行补充。

当驱动轴2带动转子1旋转运动时，每个分油腔31的容积分别从小逐渐变大，再从大逐渐变小，依次完成吸油至压油的工作。图9所示的液压泵包括四个独立的分油腔31为例，当转子1沿图中的A向旋转一周(360°)时，四个独立的分油腔分别各自完成两次吸油和压油工作。

与现有技术相比，由于本实施例中的液压泵设置了环形油腔，通过转子1在环形油腔中的旋转实现液压泵的吸油和压油过程，所以大大地提高转子1转动过程中的平衡性，减小了运行噪音。通过沿环形油腔31圆周方向布设的吸油通道和压油通道，减少了液压泵实际运行中的流量及压力脉动，实现了液压泵的平稳高效运行。

上述实施例中，分隔板4沿环形油腔31均匀分布，以将环形油腔31均匀地分隔成多个容积相同的分油腔311。相应地，环形油腔31内的各吸油通道3111沿环形油腔31的周向均匀分布，环形油腔31内的各压油通道3112沿环形油腔31的周向也均匀分布，并且，各吸油通道3111和各压油通道3112间隔设置。

可以看出，本实施例中，通过沿着环形油腔的圆周方向对称式地布设吸油通道和压油通道，可以进一步提高转子运行过程中的平衡性及减小运行噪音，此外，也可以进一步减少液压泵实际运行中的流量及压力脉动。

再继续参见图5，为了便于加工，上述各实施例中，泵体3可以包括：油腔本体32和通道本体33。其中，环形油腔31开设在油腔本体32上，各吸油通道3111和压油通道3112均开设在通道本体33上，通道本体33和油腔本体32可以通过螺钉相连接。吸油通道3111和压油通道3112的径向截面均可以为矩形。第一端盖6置于通道本体33的外侧(图5所示的左侧)并通过螺钉相连接。具体实施时，也可以通过一个螺钉将第一端盖6、通道本体33和油腔本体32可拆卸连接。

综上，本实施例大大地提高转子转动过程中的平衡性，减小了运行噪音。通过圆周方向布设的吸油、压油口设计，减少了液压泵实际运行中的流量及压力脉动，实现液压泵的平稳高效运行。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种转子(1)，其特征在于，包括：本体(11)和环形体(12)；其中，

所述本体(11)用于与驱动轴相连接；

所述环形体(12)的第一端与所述本体(11)相连接，第二端的端面设置有与所述第一端距离最远的点形成的波峰线和距离最近的点形成的波谷线，并且，所述波峰线和所述波谷线之间为平滑的曲面过渡。

2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，

所述波峰线和所述波谷线均为至少两条且间隔设置；并且，

相邻的所述波峰线和所述波谷线之间为平滑的曲面过渡。

3.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，

所述波峰线和所述波谷线均沿环形体的径向设置；和/或，

所述波峰线和所述波谷线均匀分布。

4.一种液压泵，其特征在于，包括：驱动轴(2)、泵体(3)和如权利要求1至4中任一项所述的转子(1)；其中，

所述驱动轴(2)与所述转子(1)相连接，用于驱动所述转子(1)转动；

所述泵体(3)开设有环形油腔(31)，所述环形油腔(31)内设置有至少两个沿轴向可伸缩的分隔板(4)，所述环形体(12)可转动地嵌设于所述环形油腔(31)中且第二端的端面与所述分隔板(4)的端面可相对滑动地接触连接；所述分隔板(4)和所述环形体(12)用于将所述环形油腔(31)分隔成多个互不连通的分油腔(311)；

各所述分油腔(311)内均设置有吸油通道(3111)和压油通道(3112)，各所述吸油通道(3111)和各所述压油通道(3112)内分别设置有吸油单向阀(3113)和压油单向阀内(3114)。

5.根据权利要求4所述的液压泵，其特征在于，

所述分隔板(4)沿所述环形油腔(31)周向均匀分布；和/或

所述环形体(12)的波峰线与所述分油腔(311)的底面之间为可相对滑动的接触连接。

6.根据权利要求5所述的液压泵，其特征在于，

所述环形油腔(31)内的各所述吸油通道(3111)沿周向均匀分布；

所述环形油腔(31)内的各所述压油通道(3112)沿周向均匀分布；并且，

各所述吸油通道(3111)和各所述压油通道(3112)间隔设置。

7.根据权利要求4所述的液压泵，其特征在于，所述分隔板(4)包括：隔板本体(42)和弹簧(43)；其中，

所述泵体(3)开设有贯穿所述环形油腔(31)槽底的隔板安装孔(41)；

所述隔板本体(42)可伸缩地置于所述隔板安装孔(41)内，所述压缩弹簧(43)置于所述隔板本体(43)和所述隔板安装孔(41)的孔底之间，并且，所述压缩弹簧(43)的一端与所述隔板安装孔(41)相连接，另一端与所述隔板本体(42)相连接；

所述隔板本体(42)在弹簧(43)压紧力的作用下沿着所述隔板安装孔(41)自由伸缩，所述环形体(12)第二端的端面与所述隔板本体(42)的端面可相对滑动地接触连接。

8.根据权利要求4所述的液压泵，其特征在于，所述泵体(3)包括：相连接的油腔本体(32)和通道本体(33)；其中，

所述环形油腔(31)开设于所述油腔本体(32)；

各所述吸油通道(3111)和各所述压油通道(3112)均开设于所述通道本体(33)。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的液压泵，其特征在于，还包括：第一端盖(5)和第二端盖(6)；其中，

所述第一端盖(5)与所述泵体3可拆卸连接，并且，所述第一端盖(5)开设有与各所述吸油通道(3111)和各所述压油通道(3112)对应连通的吸油口(51)和压油口(52)；

所述第二端盖(6)罩设于所述转子(1)且与所述油腔本体(32)可拆卸连接，所述驱动轴(2)可传动地穿设于所述第二端盖(6)。

10.根据权利要求4至8中任一项所述的液压泵，其特征在于，所述转子(1)的本体(11)与所述油腔本体(32)之间通过推力轴承(8)相连接。