CN111734623B - 一种摆线泵及闭式液压*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液压***领域,公开一种摆线泵及闭式液压***,摆线泵包括设有进油口和出油口的外壳,及转动设于外壳内且由内到外依次套设的内转子、公用转子和外转子;公用转子与外转子差齿啮合形成外泵,外泵的两端被外壳封闭形成外低压吸油腔和外高压排油腔;公用转子与内转子差齿啮合形成内泵,内泵的两端被外壳封闭形成内低压吸油腔和内高压排油腔;进油口与外低压吸油腔和内低压吸油腔均连通,出油口与外高压排油腔和内高压排油腔均连通。本发明对内泵的排油和外泵的排油进行合流后通过出油口排出,增大了摆线泵排量,相比同样排量的普通摆线泵,体积和重量小。
Description
技术领域
本发明涉及液压***领域,尤其涉及一种摆线泵及闭式液压***。
背景技术
摆线泵采用完整的短幅外摆线的等距曲线作为内转子的齿廓,外转子的齿廓采用与其共轭的圆弧齿廓作为齿廓曲线,内转子与外转子的齿数相差1个,共轭的内、外转子相互啮合,在摆线泵的前后侧板之间形成密闭容腔,随内外转子的啮合转动,形成容积变化的密闭容腔,以实现吸油与排油。
普通摆线泵的排量小;在将普通摆线泵作为补油泵应用于闭式液压***中时,为了满足使用需求,需要增大内转子和外转子的齿宽,或齿高,或齿轮齿数,或齿轮模数等,从而导致摆线泵的体积和重量增大,降低了闭式泵的功率密度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摆线泵,能够增大排量,减小摆线泵的重量和体积。
本发明的另一目的在于提供一种闭式液压***,提高了闭式泵的功率密度。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种摆线泵,包括设有进油口和出油口的外壳,及转动设于所述外壳内且由内到外依次套设的内转子、公用转子和外转子;
所述公用转子与所述外转子差齿啮合形成外泵,所述外泵的两端被所述外壳封闭形成外低压吸油腔和外高压排油腔;所述公用转子与所述内转子差齿啮合形成内泵,所述内泵的两端被所述外壳封闭形成内低压吸油腔和内高压排油腔;
所述进油口与所述外低压吸油腔和所述内低压吸油腔均连通,所述出油口与所述外高压排油腔和所述内高压排油腔连通。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述进油口与所述外低压吸油腔连通,所述出油口与所述外高压排油腔连通;
所述外壳上设有连通所述外低压吸油腔与所述内低压吸油腔的低压油道,及连通所述外高压排油腔与所述内高压排油腔的高压油道。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述低压油道包括设于所述外壳上的:
内低压弧形油道,其与所述内低压吸油腔连通;
外低压弧形油道,其与所述外低压吸油腔连通;
低压连通油道,其一端与所述内低压弧形油道连通,另一端与所述外低压弧形油道连通。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述高压油道包括设于所述外壳上的:
内高压弧形油道,其与所述内高压吸油腔连通;
外高压弧形油道,其与所述外高压吸油腔连通;
高压连通油道,其一端与所述内高压弧形油道连通,另一端与所述外高压弧形油道连通。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,还包括驱动轴,与所述公用转子相连。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述驱动轴与所述公用转子之间设有密封件,使所述公用转子与所述驱动轴相连一端的所述内低压吸油腔和所述内高压排油腔均与所述外低压吸油腔和所述外高压排油腔隔开。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述内转子通过第一轴承转动连接于所述外壳;
和/或,所述驱动轴通过第二轴承转动连接于所述外壳;
和/或,所述外壳内设有与其相连的偏心环,所述偏心环套设于所述外转子外,使所述外转子仅能绕自身轴线转动。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,所述公用转子的内壁设有与所述内转子啮合的内齿,所述公用转子的外壁设有与所述外转子啮合的外齿;
所述内齿的齿数=所述内转子的齿数+1,所述外齿的齿数=所述外转子的齿数-1,所述内齿的齿数等于所述外转子的齿数,所述内转子的齿数等于所述外齿的齿数。
作为上述摆线泵的一种优选技术方案,任一个所述外齿的齿顶中点起始角和与其相邻的所述内齿的齿根中点起始角错位角度为2π/外转子的齿数。
本发明还提供了一种闭式液压***,包括上述的摆线泵。
本发明的有益效果:本发明提供的摆线泵结构简单、紧凑,将内泵的排油和外泵的排油进行合流后从出油口排出,增大了摆线泵的排量,相比普通摆线泵而言,同样排量的摆线泵,摆线泵的体积和重量较小。
本发明提供的闭式液压***,包括上述摆线泵,提高了闭式泵的功率密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的摆线泵的***图;
图2是本发明实施例提供的摆线泵的剖视图;
图3是本发明实施例提供的内转子、公用转子和外转子的啮合示意图;
图4是本发明实施例提供的后盖的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的后盖的剖视图一;
图6是本发明实施例提供的后盖的剖视图二;
图7是本发明实施例提供的公用转子的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的驱动轴的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的内泵的内高压排油腔的流量、外高压排油腔的流量、摆线泵的出油口的流量与时间之间关系图。
图中:
1、内转子;11、卸油通道;2、公用转子;21、插槽;22、内齿;23、外齿;24、第一安装孔;3、外转子;
4、后盖;41、内低压弧形油道;42、外低压弧形油道;43、内高压弧形油道;44、外高压弧形油道;45、低压连通油道;46、高压连通油道;
5、驱动轴;51、泄油通道;52、插接部;53、内花键;54、第二安装孔;55、密封槽;6、第一轴承;7、第二轴承;8、偏心环。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1至图3所示,本实施例提供了一种摆线泵及闭式液压***,其中,闭式液压***包括摆线泵和闭式泵,摆线泵用于为闭式泵补油,以补充闭式液压***的泄漏油等。
上述摆线泵包括设有进油口和出油口的外壳,及转动设于外壳内且由内到外依次套设的内转子1、公用转子2和外转子3;公用转子2与外转子3差齿啮合形成外泵,外泵的两端被外壳封闭形成外低压吸油腔和外高压排油腔;公用转子2与内转子1差齿啮合形成内泵,内泵的两端被外壳封闭形成内低压吸油腔和内高压排油腔;进油口与外低压吸油腔和内低压吸油腔均连通,出油口与外低压排油腔和内高压排油腔均连通。
具体地,进油口与外低压吸油腔连通,出油口与外高压排油腔连通;外壳上设有连通外低压吸油腔与内低压吸油腔的低压油道,及连通外高压排油腔与内高压排油腔的高压油道。
本实施例中,进油口将工作油引入外低压吸油腔,部分工作油由于公用转子2与外转子3的转动啮合,由外低压吸油腔送至外高压排油腔,外低压吸油腔中的部分工作油引入内低压吸油腔,由于公用转子2与内转子1的转动啮合,内低压吸油腔中的工作油被送至内高压排油腔,内高压排油腔内的工作油汇入外高压排油腔并与外高压排油腔中的工作油合流,最后由出油口排出。
于其他实施例中,还可以将进油口与内低压吸油腔连通,将内低压吸油腔中的部分工作油分流给外低压吸油腔;还可以将出油口与内高压排油腔连通,将外高压排油腔中的工作油汇流入内高压排油腔中;还可以将进油口直接与内低压吸油腔和外低压吸油腔同时连通。
本实施例提供的摆线泵结构简单、紧凑,将内泵的排油和外泵的排油进行合流后从出油口排出,增大了摆线泵的排量,相比普通摆线泵而言,同样排量的摆线泵,摆线泵的体积和重量较小,提高了闭式泵的功率密度。
进一步地,外壳包括后盖4和与其密封连接且围成安装腔的前盖体,上述内转子1、公用转子2和外转子3均设于上述安装腔内。本实施例中,对于应用于闭式泵的摆线泵而言,前盖体为闭式泵的后端盖。为了保证后盖4与后端盖之间的密封性能,在后盖4和后端盖之间设置密封圈,如O型密封圈等,防止后盖4和后端盖之间的连接位置出现漏油。
进一步,如图4至图6所示,低压油道包括设于后盖4上的内低压弧形油道41、外低压弧形油道42和低压连通油道45,其中,内低压弧形油道41与内低压吸油腔连通,外低压弧形油道42与外低压吸油腔连通,外低压弧形油道42与进油口连通,低压连通油道45的一端与内低压弧形油道41连通,另一端与外低压弧形油道42连通。外低压吸油腔中的部分工作油依次通过外低压弧形油道42、低压连通油道45、内低压弧形油道41和内低压吸油腔。
进一步地,高压油道包括设于后盖4上的内高压弧形油道43、外高压弧形油道44和高压连通油道46,内高压弧形油道43与内高压排油腔连通,外高压弧形油道44与外高压排油腔连通,高压连通油道46的一端与内高压弧形油道43连通,另一端与外高压弧形油道44连通。内高压排油腔中的工作油依次通过内高压弧形油道43、高压连通油道46、外高压弧形油道44与外高压排油腔中的工作油汇合。
进一步地,如图2、图7和图8所示,公用转子2连接有驱动轴5,具体地,公用转子2的一侧设有插槽21,驱动轴5的一端设有插接部52,插接部52与插槽21插接配合,以实现公用转子2与驱动轴5之间的定位。如图1、图5和图6所示,公用转子2和驱动轴5通过多个周向布设的紧固件如螺钉、螺栓等连接,具体地,插槽21的底壁设有多个周向布设的第一安装孔24,插接部52上设有与第一安装孔24一一对应的第二安装孔54,通过多个紧固件将公用转子2连接于驱动轴5,驱动轴5转动,使公用转子2和内转子1啮合转动的同时,公用转子2与外转子3啮合转动。
驱动轴5的另一端设有内花键53,通过内花键53连接闭式泵,实现闭式泵和摆线泵利用同一个动力源驱动。
内转子1通过第一轴承6与后盖4转动连接,驱动轴5通过第二轴承7与后端盖转动连接。优选地,上述第二轴承7设有两个,两个第二轴承7设于驱动轴5的两端。本实施例中,上述第一轴承6和第二轴承7均为滑动轴承。
进一步地,外壳内设有与其相连的偏心环8,偏心环8套设于外转子3外,使外转子3仅能绕自身轴线转动。本实施例中,偏心环8与后盖4分体设置,提高了偏心环8的加工精度,以保证偏心环8与公用转子2之间的偏心距设置更加精准。于其他实施例中,还可以将偏心环8与后盖4一体成型,但此时会增加后盖4的加工成本,降低加工精度。
进一步地,驱动轴5与公用转子2之间设有密封件,用于使公用转子2与驱动轴5相连一端的内低压吸油腔和外低压吸油腔均与所述内高压排油腔和所述外高压排油腔隔开,有效防止内泵和外泵之间窜油。具体地,插接部52的一端设有密封槽55,密封件设于密封槽55内,密封件为O型密封圈等具有密封功能的密封圈。
进一步地,驱动轴5上设有泄油通道51,内转子1上设有与泄油通道51连通的卸油通道11。泄油通道51与闭式液压***中的油箱连通,以防止摆线泵内出现局部高压,进行泄压保护。
进一步地,公用转子2上的内壁设有与内转子1啮合的内齿22,公用转子2的外壁设有与外转子3啮合的外齿23;内齿22的齿数=内转子1的齿数+1,外齿23的齿数=外转子3的齿数-1,内齿22的齿数等于外转子3的齿数,内转子1的齿数等于外齿23的齿数。
采用上述设置,保证了同周期内,内泵与外泵的流量脉动波峰次数与波谷次数相同,即脉动频率相同。
进一步地,如图9所示,Q外是外泵的外高压排油腔的流量,Q内是内泵的内高压排油腔的流量,Q合是摆线泵的出油口的流量,任一个外齿23的齿顶中点起始角和与其相邻的内齿22的齿根中点起始角错位角度为2π/外转子的齿数。采用该设置,保证外泵的波峰时间点与内泵的波谷时间点重合,外泵的波谷时间点与内泵的波峰时间点重合,能够最大限度地抵消内高压排油腔中的工作油和外高压排油腔中的工作油汇流时的流量脉动,从而减小摆线泵的流量脉动;而且内泵的排量和外泵的排量互不干涉。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (6)
1.一种摆线泵,其特征在于,包括设有进油口和出油口的外壳,及转动设于所述外壳内且由内到外依次套设的内转子(1)、公用转子(2)和外转子(3);
所述公用转子(2)与所述外转子(3)差齿啮合形成外泵,所述外泵的两端被所述外壳封闭形成外低压吸油腔和外高压排油腔;所述公用转子(2)与所述内转子(1)差齿啮合形成内泵,所述内泵的两端被所述外壳封闭形成内低压吸油腔和内高压排油腔;
所述进油口与所述外低压吸油腔和所述内低压吸油腔均连通,所述出油口与所述外高压排油腔和所述内高压排油腔均连通;
所述进油口与所述外低压吸油腔连通,所述出油口与所述外高压排油腔连通;
所述外壳上设有连通所述外低压吸油腔与所述内低压吸油腔的低压油道,及连通所述外高压排油腔与所述内高压排油腔的高压油道;
内高压排油腔通过外高压排油腔与出油口连通,进油口通过外低压吸油腔与内低压吸油腔连通;
所述公用转子(2)的内壁设有与所述内转子(1)啮合的内齿(22),所述公用转子(2)的外壁设有与所述外转子(3)啮合的外齿(23);
所述内齿(22)的齿数=所述内转子(1)的齿数+1,所述外齿(23)的齿数=所述外转子(3)的齿数-1,所述内齿(22)的齿数等于所述外转子(3)的齿数,所述内转子(1)的齿数等于所述外齿(23)的齿数所述摆线泵还包括驱动轴(5),与所述公用转子(2)相连;所述公用转子(2)的一侧设有插槽(21),所述驱动轴(5)的一端设有插接部52,插接部(52)与插槽(21)插接配合,以实现所述公用转子(2)与驱动轴(5)之间的定位。
2.根据权利要求1所述的摆线泵,其特征在于,所述低压油道包括设于所述外壳上的:
内低压弧形油道(41),其与所述内低压吸油腔连通;
外低压弧形油道(42),其与所述外低压吸油腔连通;
低压连通油道(45),其一端与所述内低压弧形油道(41)连通,另一端与所述外低压弧形油道(42)连通。
3.根据权利要求1所述的摆线泵,其特征在于,所述高压油道包括设于所述外壳上的:
内高压弧形油道(43),其与所述内高压吸油腔连通;
外高压弧形油道(44),其与所述外高压吸油腔连通;
高压连通油道(46),其一端与所述内高压弧形油道(43)连通,另一端与所述外高压弧形油道(44)连通。
4.根据权利要求2或3所述的摆线泵,其特征在于,所述驱动轴(5)与所述公用转子(2)之间设有密封件,使所述公用转子(2)与所述驱动轴(5)相连一端的所述内低压吸油腔和所述内高压排油腔均与所述外低压吸油腔和所述外高压排油腔隔开。
5.根据权利要求1所述的摆线泵,其特征在于,所述内转子(1)通过第一轴承(6)转动连接于所述外壳;
和/或,所述驱动轴(5)通过第二轴承(7)转动连接于所述外壳;
和/或,所述外壳内设有与其相连的偏心环(8),所述偏心环(8)套设于所述外转子(3)外,使所述外转子(3)仅能绕自身轴线转动。
6.一种闭式液压***,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的摆线泵。
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Legal Events
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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