专利名称：具有压力补偿功能的高压齿轮泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压齿轮泵，尤其是一种具有压力补偿功能的高压齿轮泵。
背景技术：
近年来，国内建筑工程机械、起重运输机械要求配套的液压齿轮泵的额定压 力达到23MPa，有的实际使用压力超过25MPa，而目前我国齿轮泵产品的额定 压力只能达到20MPa，满足不了主机的要求。主要原因是齿轮端面泄漏大，轴 向密封效果差。现有的液压齿轮泵也有带有压力补偿功能的，使齿轮端面泄漏减 小，轴向密封效果有所改善，但是压力补偿的效果不够理想。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是为了防止齿轮泵工作时，齿轮和浮动侧板 之间由液压油产生的推开力使两者之间的间隙扩大、泄漏增加、容积效率下降， 甚至建立不起压力的问题。在现有的压力补偿技术的基础上进一步提高其压力补 偿的效果，保持较高的提高齿轮泵的压力等级；减小轴承经向力，提高齿轮泵的 使用寿命；满足各类工程机械对高压齿轮泵的要求。
为了解决该技术问题，本实用新型提出一种具有压力补偿功能的高压齿轮 泵，该齿轮泵采用两片式结构，即主动齿轮、从动齿轮、两块固定侧板、两块浮 动侧板安装在泵体的内腔，泵体和装有两只滚针轴承的前泵盖通过定位销定位联 接在一起，组成单联齿轮泵，该系统还可以组成两联或多联齿轮泵；其特征是， 所述的浮动侧板的背面加工出渐进型密封槽，渐进型密封槽的中部加工出小孔，浮动侧板的高压区通过小孔与浮动侧板背面的渐进型密封槽贯通；所述的渐进型 密封槽依据浮动侧板正面的压力分布情况而设计为宽度渐变的W型槽，该槽内装有W型密封环和W型支承板。
所述的浮动侧板正面开有环型槽，高压区通过环型槽扩大到低压区。
所述的齿轮泵的进油口和出油口分别向主动齿轮一侧偏移一定距离e。
所述的齿轮泵的进油口和出油口分别向主动齿轮一侧偏移距离e-5 8mm。
所述主动齿轮和从动齿轮采用滚针两端带有凸度的滚针轴承进行支承。
本实用新型的技术效果是
1、使浮动侧板始终以较小的压紧力和齿轮端面均衡地贴合。提高端面密封 效果，保持较高的容积效率，这样既保证浮动侧板与齿轮端面之间的间隙随时都 可以得到补偿，还不会因压紧力过大造成机械效率下降而烧伤，也不会因受力不 均而造成浮动侧板表面偏磨。
2扩大高压区，减小作用在齿轮上的经向力。
3、 为了进一步改善高压齿轮泵的性能，将齿轮泵的吸油口和出油口向主动 齿轮一侧偏移，使作用在主动齿轮上和从动齿轮上的径向力较接近，使轴承的受 力均匀，磨损一致，从而克服了从动齿轮承受的径向力大于主动齿轮承受的径向 力而造成的寿命瓶颈，有效地提高齿轮泵的寿命。
4、 采用滚针两端有较大凸度的轴承，当齿轮轴产生挠度时，由于滚针两端 带有凸度，接触面积增大，就不会引起单位压力剧烈增加，从而改善了轴承的工 作状况，有利于提高齿轮泵的寿命。
图l为单联齿轮泵结构示意图。
图2为双联齿轮泵结构示意图。
图3为压力补偿区及进、出油口偏移示意图。
图4为扩大高压区示意图。
图中1、前泵盖，2、滚针轴承，3、定位销，4、固定侧板，5、浮动侧板， 6、泵体，7、 W型密封环，8、 W型支承板，9、主动齿轮，10、从动齿轮，11、 进油口， 12、渐进型密封槽，13、小孔，14、出油口， 15、从动齿轮轴孔，16、 主动齿轮轴孔，17、低压区，18、环型槽，19、高压区。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式
。
如图l、图2、图3所示具有压力补偿功能的高压齿轮泵，该齿轮泵采用 两片式结构，主动齿轮9、从动齿轮IO、两块固定侧板4、两块浮动侧板5装在 泵体6内，泵体6和装有两个滚针轴承2的前泵盖1通过定位销3定位并联接在
一起，组合成单联齿轮泵，所述浮动侧板5的背面加工出渐进型密封槽12，高 压油通过浮动侧板5高压区内的小孔13引入浮动侧板背面的渐进型密封槽12， 对浮动侧板5产生一个补偿压紧力；所述的渐进型密封槽12依据浮动侧板5正 面的压力分布情况而设计为宽度渐变的W型槽，槽内装有W型密封环7和W 型支承板8，使得浮动侧板5背面的补偿压紧力略大于正面高压油对浮动侧板5 的推开力，这两个作用力方向相反，而且作用线重合，从而使浮动侧板5始终以 较小的压紧力和齿轮端面均衡地贴合。这样既保证浮动侧板5与齿轮端面之间的 间隙随时都可以得到补偿，还不会因压紧力过大造成机械效率下降而烧伤，也不 会因受力不均而造成浮动侧板5表面偏磨。
如图4所示为了减小主动齿轮9和从动齿轮10的径向力，该具体实施方 式中所述的浮动侧板5正面开有环型槽18，把高压油由高压侧19引向低压侧17， 扩大了高压区，从而部分地平衡齿轮的径向力。
齿轮泵在工作时，作用在齿轮上的作用力是由液压力产生的径向力和由于两 个齿轮啮合产生的径向力的合力。根据受力分析，从动齿轮10承受的径向力大 于主动齿轮9承受的径向力。当吸油口向主动齿轮一侧偏移后，主动齿轮9一侧的吸入角ψ'增大，而从动齿轮10 —侧的吸入角ψ减小。由公式
<formula>see original document page 5</formula> 可知在齿轮宽度B、齿顶圆半径Re、压差△p不变的情况下，径向力Fpy随吸入角ψ'而变化。这时虽然主动齿轮9的 径向力略有增加，但从动齿轮10的径向力得到降低，使作用在主动齿轮9上和 作用在从动齿轮10上的径向力较接近，使轴承的受力均匀，磨损一致，从而克 服了从动齿轮10承受的径向力大于主动齿轮9承受的径向力而造成的寿命瓶颈， 有效地提高齿轮泵的寿命。实践中取偏移距离e=5 8mm时效果较好。
如图3、图4所示 一般齿轮泵的出油口相对主动齿轮和从动齿轮对称开出。 针对从动齿轮10 —侧径向力较大的问题，将出油口向径向力较小的主动齿轮9 一侧偏移，减少从动齿轮10的高压受力面积，降低从动齿轮10的径向力。实践 中取偏移距离e=5 8mm时效果较好。
如图l、图2所示齿轮泵在工作时由于受径向力的作用而产生挠度，就会 引起滚针滚道边缘上单位压力的剧烈增加，使滚针轴承2很快就磨损。为了克服此种现象发生，我们采用滚针两端有较大凸度的轴承。当齿轮轴产生挠度时，由于滚针两端带有凸度，接触面积增大，就会缓解单位压力剧烈增加的状况，从而使轴承的工作状况得到改善，有利于提高齿轮泵的寿命。
该系列齿轮泵的主要性能参数
额定压力P=25MPa最高压力Pmax=31.5MPa
排量V=16 110ml/min
额定转速n=2000r/min最高转速2500r/min
如图2所示该系列齿轮泵还可以组合成双联泵、三联泵和四联泵。组成双联泵时，通过花键轴和定位销将泵体I和泵II及前盖联结在一起成为双联齿轮 泵。组合三联泵和四联泵的方法与此相同。
权利要求1、一种具有压力补偿功能的高压齿轮泵，该齿轮泵采用两片式结构，即主动齿轮(9)、从动齿轮(10)、两块固定侧板(4)、两块浮动侧板(5)安装在泵体(6)的内腔，泵体(6)和装有两只滚针轴承(2)的前泵盖(1)通过定位销(3)定位联接在一起，组成单联齿轮泵，该系统还可以组成两联或多联齿轮泵；其特征是，所述的浮动侧板(5)的背面加工出渐进型密封槽(12)，渐进型密封槽(12)的中部加工出小孔(13)，浮动侧板(5)的高压区(19)通过小孔(13)与浮动侧板(5)背面的渐进型密封槽(12)贯通；所述的渐进型密封槽(12)依据浮动侧板(5)正面的压力分布情况而设计为宽度渐变的W型槽，该槽内装有W型密封环(7)和W型支承板(8)。
2、 根据权利要求1所述的具有压力补偿功能的高压齿轮泵，其特征是，所 述的浮动侧板(5)正面开有环型槽(18)，高压区(19)通过环型槽(18)扩大 到低压区(17)。
3、 根据权利要求1所述的具有压力补偿功能的高压齿轮泵，其特征是，齿 轮泵的进油口 (11)和出油口 (14)分别向主动齿轮(9) 一侧偏移一定距离e。
4. 根据权利要求3所述的具有压力补偿功能的高压齿轮泵，其特征是，齿轮 泵的进油口 (11)和出油口 (14)分别向主动齿轮(9) 一侧偏移距离e=5 8mm。
5、根据权利要求1所述的具有压力补偿功能的高压齿轮泵，其特征是，所 述主动齿轮(9)和从动齿轮(10)采用滚针两端带有凸度的滚针轴承(2)进行 支承。
专利摘要本实用新型提出一种具有压力补偿功能的高压齿轮泵，该齿轮泵采用两片式结构，浮动侧板的背面加工出渐进型密封槽，该槽的中部加工出小孔，浮动侧板的高压区通过小孔与浮动侧板背面的渐进型密封槽贯通；渐进型密封槽设计为宽度渐变的W型槽，该槽内装有W型密封环和W型支承板。使得浮动侧板背面的补偿压紧力略大于正面高压油对浮动侧板的推开力，从而使浮动侧板始终以较小的压紧力和齿轮端面均衡地贴合，间隙随时都得到补偿，不会造成机械效率下降而烧伤，也不会因受力不均而造成浮动侧板表面偏磨。扩大高压区，进、出油口向主动齿轮一侧偏移，采用滚针两端有较大凸度的轴承，减小和平衡径向力，从而改善轴承的工作环境，提高齿轮泵的寿命。
文档编号F04C15/00GK201180643SQ200820032400
公开日2009年1月14日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者徐云涛, 林帼英, 袁世维, 韩永进, 旭 高 申请人:徐州科源液压有限公司