专利名称：高效压力补偿型内齿轮泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压驱动用内齿轮泵，尤其涉及一种适于低速高压工况下的高效压力补偿型内齿轮泵。
背景技术：
内齿轮泵因结构简单，工作可靠，抗污染能力强，而广泛用于液压驱动系统。随着我国工业水平提高和节能环保要求的提出，对内齿轮泵的效率要求在不断提高。如申请号为200910047421.9的中国专利公开了一种直齿共轭内啮合齿轮泵，由带内孔的泵体，可在内孔中自由转动的一对内啮合齿轮副，固定于泵体上分隔内外齿轮的月牙板以及驱动齿轮转动的驱动轴等零部件组成，齿轮的齿廓曲线为直线，其齿轮高度大于实际啮合高度，而齿圈的齿廓分为两部分，轮齿部分为工作齿廓，与齿轮的直线齿廓共轭，工作时与齿轮齿面接触，轮齿根部为一个对称梯形槽，梯形槽的两侧面工作时不与齿轮齿面接触。 这种固定式月牙片结构的齿轮泵，由于齿顶圆与月牙片表面之间存在间隙，以及磨损后间隙加大而无法补偿，而造成泄漏量也随之增加，尤其是伺服电机系统带动普通内齿轮泵在低速高压工况下运转时总效率极其低下，已不适合当前节能要求，也就是说在保证高效驱动前提下，如何提高内齿轮泵低速下的效率和稳定性，扩大内齿轮泵转速适用范围，是实现内齿轮泵高效驱动和大幅度变速驱动的关键。
发明内容本实用新型主要目的是解决现有技术所存在的内齿轮泵存在磨损间隙等的技术问题，提供一种高效压力补偿型内齿轮泵，采用间隙自动补偿结构，可实现大幅度变速并保证高效驱动尤其是低速驱动时的效率和稳定性，使内齿轮泵在低速高压时内泄漏量大大减少，尤其适合注塑机上采用的伺服电机加定量泵组合。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的它包括两端设有侧板的壳体和设于壳体内腔中的传动轴，所述壳体内设有可转动的内齿圈，所述传动轴上设有与所述内齿圈偏心啮合的齿轮，所述内腔包括有由于内齿圈中心与所述齿轮的中心偏置而形成的空腔，所述空腔内设有径向压力补偿装置和径向支承所述压力补偿装置的异形销，所述异形销枢接在壳体两端的所述侧板上，其特征在于，所述径向压力补偿装置包括径向层叠排列的径向压力齿轮补偿块和径向压力齿圈补偿块，所述径向压力齿轮补偿块的内弧面与齿轮的齿顶滑动接触配合，所述径向压力齿圈补偿块的外弧面与内齿圈的齿顶滑动接触配合，内齿圈和齿轮两端设有轴向压力补偿装置，所述轴向压力补偿装置包括一端面与内齿圈端面、齿轮端面滑动接触的轴向压力补偿块、一设于侧板上的凹槽以及一异形密封组合，所述轴向压力补偿块、凹槽、异形密封组合三者形成轴向压力补偿室。本实用新型通过齿轮与内齿圈的偏置啮合，在齿轮与内齿圈的齿间产生容积变化，从而将低压油转化成高压油；本实用新型在内齿轮泵中采用轴向压力补偿装置和径向压力补偿装置，自动补偿磨损间隙，以保证高效驱动特别是低速高压工况，同时增加内齿轮泵的转速范围；当径向存在磨损间隙时，高压油进入径向压力齿轮补偿块和径向压力齿圈补偿块之间，将径向压力齿轮补偿块和径向压力齿圈补偿块向两侧顶开，使得径向压力齿轮补偿块向齿轮的齿顶压靠，而径向压力齿圈补偿块向内齿圈的齿顶压靠，以此消除径向间隙，本实用新型采用了填隙自动补偿设计，使得齿轮、齿圈与径向补偿装置之间不存在间隙，并可根据工况使压力补偿装置的推紧力略大于顶开力；当轴向存在磨损间隙时，在齿轮及内齿圈端面两侧的轴向压力补偿室形成背压，将轴向压力补偿块向齿轮及内齿圈端面压紧，从而消除轴向间隙，由于油液通过齿轮端面的泄漏量在轴向压力补偿块的作用下，已大幅减小，且间隙磨损后及时获得补偿，所以本实用新型泄漏小且不发生大的变化。本实用新型可用于工程机械、 注塑机械以及利用液压执行器进行作业的工作母机，提高被控对象作业性能，从而提高产品质量，达到高效节能目的。作为优选，所述径向压力齿轮补偿块的外弧面上沿轴向设有V型槽和一弹簧槽， 所述V形槽内设有径向压力补偿密封棒和密封棒弹簧，所述密封棒弹簧设于V形槽底部，所述密封棒弹簧将所述径向压力补偿密封棒压靠在所述径向压力齿圈补偿块内弧面上，所述弹簧槽内设有补偿弹簧，所述补偿弹簧一侧与所述径向压力齿圈补偿块内弧面接触。补偿弹簧用于在油压未建立时，顶开径向压力齿轮补偿块和径向压力齿圈补偿块。作为优选，所述密封棒弹簧和所述补偿弹簧均为板状弹簧，所述弹簧槽为矩形槽。作为优选，所述径向压力齿轮补偿块的端面呈半月牙形，端面上设有通孔，所述通孔内活动插接有定位钢针，所述定位钢针两端活动插接在壳体两端的侧板上。作为优选，所述轴向压力补偿块活动插接在所述异形销上。作为优选，所述径向压力补偿装置与异形销将所述内腔分隔成高压油区和低压油区，所述轴向压力补偿块上设有若干与高压油区相通的高压轴向补偿油孔。本实用新型的高压油从高压轴向补偿油孔进入凹槽内。作为优选，所述高压油区和低压油区之间为封闭的过渡区，所述轴向压力补偿块上设有若干与过渡区相通的消音孔。在齿轮泵的内腔中的高压油区和低压油区之间存在一个过渡区，这个过渡区既不与高压油区相通，也不与低压油区相通。泵的过渡区常常产生噪音，在过渡区设置孔可以减少泵的噪音。 作为优选，所述异形密封组合设置在凹槽内，异形密封组合的形状与凹槽相适配， 异形密封组合上设有与凹槽相通的压力通孔。本实用新型带来的有益效果是，本实用新型采用轴向和径向补偿结构，具有高效范围宽的特点，能适用于驱动速度变化范围宽的应用场合，可提供稳定液压源，实现高速高效、低速闻效的驱动。
附图I是本实用新型的一种内部结构示意图；附图2是附图I中A-A剖的一种结构示意图；附图3是本实用新型的一种立体分解结构示意图。标号说明1、轴向压力补偿块；2、定位钢针；3、径向压力齿轮补偿块；4、径向压力补偿密封棒；5、密封棒弹簧；6、补偿弹簧；7、异形密封组合；8、异形销；9、径向压力齿圈补偿块；10、侧板；11、齿轮；12、内齿圈。a、套接孔；b:消音孔；e、销孔；F、凹槽；j、环形通道；h、高压轴向补偿油孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的高效压力补偿型内齿轮泵，如图1、2、3所示，包括壳体和安装在壳体内腔中的传动轴，壳体两端为侧板10，壳体的内孔中浮动连接有内齿圈12，传动轴上套接有与内齿圈12偏心啮合的齿轮11，壳体内腔包括有由于内齿圈12中心与齿轮11的中心偏置而由两者形成的空腔，该空腔内安装有径向压力补偿装置和径向支承压力补偿装置的异形销8，径向压力补偿装置与异形销8将内腔分隔成高压油区和低压油区，高压油区和低压油区之间为封闭的过渡区，异形销8两端枢接在壳体两端的侧板10上制有的销孔e 内，异形销8与销孔e动配合，即异形销8与销孔e内转动，异形销8上制有轴向端面。径向压力补偿装置包括径向层叠排列的径向压力齿轮补偿块3和径向压力齿圈补偿块9，径向压力齿轮补偿块3和径向压力齿圈补偿块9靠在异形销8轴向端面上并可上下滑动，径向压力齿轮补偿块3的端面呈半月牙状，端面上制有通孔，通孔内活动插接有定位钢针2，该定位钢针2两端活动插接在壳体两端的侧板10上，径向压力齿轮补偿块3的内弧面与齿轮11的齿顶滑动接触配合，径向压力齿圈补偿块9呈弯板状，径向压力齿圈补偿块9的外弧面与内齿圈12的齿顶滑动接触配合。径向压力齿轮补偿块3和径向压力齿圈补偿块9之间留有与高压油区相通的环形通道j，径向压力齿轮补偿块3的外弧面上沿轴向制有V型槽和一矩形的弹簧槽，V形槽内安装有径向压力补偿密封棒4和密封棒弹簧5，密封棒弹簧5为板状弹簧安装于V形槽底部，密封棒弹簧5将所述径向压力补偿密封棒4压靠在径向压力齿圈补偿块9内弧面上，弹簧槽内安装有补偿弹簧6，补偿弹簧6也是板状弹簧，补偿弹簧6的径向侧面与径向压力齿圈补偿块9内弧面接触。内齿圈12和齿轮11的两个端面上分别安装有轴向压力补偿装置，轴向压力补偿装置包括一端面分别与内齿圈12端面、齿轮11端面滑动接触，并与径向压力齿轮补偿块3 和径向压力齿圈补偿块9的端面间隙配合的轴向压力补偿块I、一制于侧板10上的凹槽F 以及一异形密封组合7，轴向压力补偿块I、凹槽F、异形密封组合7三者形成轴向压力补偿室，轴向压力补偿块I活动插接在异形销8上，轴向压力补偿块I上制有套接异形销8的套接孔a、多个与高压油区相通的高压轴向补偿油孔h以及多个与过渡区相通的消音孔b，异形密封组合7安装在凹槽F内，异形密封组合7的形状与凹槽F内壁相适配，即异形密封组合7的侧壁与凹槽F的内壁相贴合，异形密封组合7上制有与凹槽、高压油区相通的压力通孔。本实施例的高效压力补偿型内齿轮泵的径向压力补偿是这样实现的由环形通道 j与径向压力补偿密封棒4构成径向补偿室，当油压未建立时，靠补偿弹簧6顶开径向压力齿轮补偿块3和径向压力齿圈补偿块9以分别消除径向压力补偿装置与齿轮11、内齿圈12 之间的间隙；油压建立时，间隙的消除靠的是径向补偿室内的油压作用；当补偿块出现磨损后，通过径向补偿室内压力油顶开径向压力齿轮补偿块3和径向压力齿圈补偿块9，自动补偿磨损产生的间隙。本实施例的高效压力补偿型内齿轮泵的轴向压力补偿是这样实现的轴向压力补偿块I上的高压轴向补偿油孔h通高压油区，并与侧板10上的凹槽F构成轴向压力补偿密封区；当泵运转正常时，油液通过轴向压力补偿块I上的高压轴向补偿油孔h进入轴向压力补偿室，使轴向压力补偿块I紧贴在齿轮11、内齿圈12端面上；当轴向补偿块磨损后，在轴向压力补偿室内形成的背压使得轴向压力补偿块I向齿轮11、内齿圈12端面方向压紧，从而自动补充轴向间隙。
权利要求1.一种高效压力补偿型内齿轮泵，包括两端设有侧板(10)的壳体和设于壳体内腔中的传动轴，所述壳体内设有可转动的内齿圈(12 )，所述传动轴上设有与所述内齿圈(12 )偏心啮合的齿轮(11)，所述内腔包括有由于内齿圈(12)中心与所述齿轮(11)的中心偏置而形成的空腔，所述空腔内设有径向压力补偿装置和径向支承所述压力补偿装置的异形销(8)，所述异形销(8)枢接在壳体两端的所述侧板(10)上，其特征在于，所述径向压力补偿装置包括径向层叠排列的径向压力齿轮补偿块(3)和径向压力齿圈补偿块(9)，所述径向压力齿轮补偿块(3)的内弧面与齿轮(11)的齿顶滑动接触配合，所述径向压力齿圈补偿块(9)的外弧面与内齿圈(12)的齿顶滑动接触配合，内齿圈(12)和齿轮(11)两端设有轴向压力补偿装置，所述轴向压力补偿装置包括一端面与内齿圈(12)端面、齿轮(11)端面滑动接触的轴向压力补偿块(I)、一设于侧板(10)上的凹槽(F)以及一异形密封组合(7)，所述轴向压力补偿块(I)、凹槽(F)、异形密封组合(7)三者形成轴向压力补偿室。
2.根据权利要求I所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述径向压力齿轮补偿块(3)的外弧面上沿轴向设有V型槽和一弹簧槽，所述V形槽内设有径向压力补偿密封棒(4)和密封棒弹簧(5)，所述密封棒弹簧(5)设于V形槽底部，所述密封棒弹簧(5)将所述径向压力补偿密封棒(4)压靠在所述径向压力齿圈补偿块(9)内弧面上，所述弹簧槽内设有补偿弹簧(6)，所述补偿弹簧(6)—侧与所述径向压力齿圈补偿块(9)内弧面接触。
3.根据权利要求2所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述密封棒弹簧(5) 和所述补偿弹簧(6)均为板状弹簧，所述弹簧槽为矩形槽。
4.根据权利要求3所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述径向压力齿轮补偿块(3)的端面呈半月牙形，端面上设有通孔，所述通孔内活动插接有定位钢针(2)，所述定位钢针(2)两端活动插接在壳体两端的侧板(10)上。
5.根据权利要求I所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述轴向压力补偿块(I)活动插接在所述异形销(8)上。
6.根据权利要求I或2或3或4或5所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述径向压力补偿装置与异形销(8)将所述内腔分隔成高压油区和低压油区，所述轴向压力补偿块(I)上设有若干与高压油区相通的高压轴向补偿油孔(h)。
7.根据权利要求6所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述高压油区和低压油区之间为封闭的过渡区，所述轴向压力补偿块(I)上设有若干与过渡区相通的消音孔 (b)。
8.根据权利要求7所述的高效压力补偿型内齿轮泵，其特征在于，所述异形密封组合(7)设置在凹槽(F)内，异形密封组合(7)的形状与凹槽(F)相适配，异形密封组合(7)上设有与凹槽(F)相通的压力通孔。
专利摘要本实用新型公开了一种高效压力补偿型内齿轮泵。它包括两端设有侧板的壳体和设于壳体内腔中的传动轴，所述壳体内设有可转动的内齿圈，所述传动轴上设有与所述内齿圈偏心啮合的齿轮，所述内腔包括有由于内齿圈中心与所述齿轮的中心偏置而形成的空腔，所述空腔内设有径向压力补偿装置和径向支承所述压力补偿装置的异形销，所述径向压力补偿装置包括径向层叠排列的径向压力齿轮补偿块和径向压力齿圈补偿块，内齿圈和齿轮两端设有轴向压力补偿装置。本实用新型提供的高效压力补偿型内齿轮泵，可实现大幅度变速并保证高效驱动尤其是低速驱动时的效率和稳定性，使内齿轮泵在低速高压时内泄漏量大大减少，尤其适合注塑机上采用的伺服电机加定量泵组合。
文档编号F04C2/10GK202348654SQ20112035608
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者胡忠强 申请人:胡忠强