一种抑制齿轮泵噪音的轴套及方法与流程

本发明属于齿轮泵技术领域，具体涉及一种抑制齿轮泵噪音的轴套及方法。

背景技术：

外啮合齿轮泵是一种用于泵送工作油液的动力泵，其结构简单、成本低，应用极广；但是缺点也同样明显，其流量脉动以及困油问题严重，尤其是困油现象造成的压力脉动对泵造成的危害仍没有从根本上得到解决，会使泵在工作时产生严重噪声。

为减小困油现象的危害，最常用的方法便是在齿轮啮合部分的侧面端盖上开卸荷槽，现有技术中的卸荷槽通常是将困油高压区排至齿轮泵排油区，困油低压区排至齿轮泵吸油区，但是为保证高低油口之间的可靠密封，使得卸荷槽位置无法处于解决困油现象最佳区域，导致困油现象解决并不彻底。

对于外啮合齿轮泵的卸荷槽开设一直都是一个矛盾点，由于现有技术中的卸荷槽开设思路都是让闭死容积中的油液与相应的排油口或吸油口相通，这样的话就会存在一个外啮合齿轮泵吸排油口瞬时沟通的风险，而在权衡卸荷槽的可靠密封长度和卸荷位置的问题上，密封长度的优先级要高于对困油现象的解决程度，因此制约了现有技术中所开设的卸荷槽位置，使其无法彻底地解决外啮合齿轮泵困油现象所造成的闭死容腔内的压力脉动所产生的额外噪声。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种抑制齿轮泵噪音的轴套，其通过设置可变容积结构，有效的缓解困油压力的脉动，达到降噪目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种抑制齿轮泵噪音的轴套，包括轴套以及设置在轴套上与困油区联通的可变容腔，所述困油区包括高压困油区和低压困油区，可变容腔设有两个，分别位于高压困油区和低压困油区处，两可变容腔之间联通。

所述可变容腔由弹性组件和设置在轴套上的盲孔组成，所述弹性组件设置在盲孔内，通孔弹性组件改变盲孔容积。

所述盲孔内设有挡圈，通过挡圈对弹性组件进行限位。

所述两可变容腔之间的联通处位于两可变容腔顶部。

一种抑制齿轮泵噪音的方法，在轴套与齿轮泵困油区域相接触的位置构造两个可变容腔，以滤波的方式缓解高压困油区和低压困油区的压力脉动。

两个可变容腔之间联通。

通过在轴套上设置轴向盲孔，并在其内设置弹簧销，从而形成可变容腔。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

相比传统开有卸荷槽的轴套，本发明通过在轴套上构造两个局部的可变容腔，并且该局部可变容腔不与泵的吸、排油口相通，因而解决了传统卸荷槽由于齿轮泵吸排油口可靠密封的要求而无法彻底解决困油危害的问题。

同时由于该发明所涉及的结构不会让困区域内的油液与泵的吸排油口相通，就避免了困油流量脉动对泵输出流量的影响，不会像传统开有卸荷槽的轴套结构，由于困油区域油液与泵排油口相通，在齿轮泵运转过程中可能会瞬间加大齿轮泵的输出流量脉动，带来额外噪音。

本发明着重分析了在实际中齿轮泵由于齿侧间隙较小而造成困油区域实际会分为高压和低压两个部分的情况，根据高压困油区和低压困油区相应的困油压力变化提出了滤波降噪结构的方案，相比传统把困油容积作为整体来分析的其他方案，对实际更具有指导意义，对齿轮泵困油现象的解决也更为准确和彻底。

增加其对高低压困油区域两部分压力脉动的滤波能力，以达到降低齿轮泵工作噪音的目的，进一步拓展齿轮泵的应用场景。本发明通过在轴套上构造两个可变容积的方式，突出强调了本发明轴套结构的容积可变性所带来的滤波能力，缓解了高低压两部分困油区域的压力脉动。

通过设置挡圈，一方面可以有效防止在齿轮泵工作过程中，弹性组件（弹簧和圆柱销）脱离盲孔，使齿轮泵无法正常工作；另一方面，可以利用挡圈对弹簧进行一定的预压缩，使该结构在对困油压力进行滤波处理的动态过程中，既避免了圆柱销的自由振动，同时也能让圆柱销的运动响应更为及时和可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明可变容腔的结构示意图；

图3是外啮合齿轮泵困油过程示意图；

图4是本发明挡圈的结构示意图；

其中：1为可变容腔a，2为圆柱销，3为弹簧，4为轴套，5为可变容腔b。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，该图自上而下，由a至c反映了外啮合齿轮泵困油现象发生的全过程，以及在啮合过程中所形成的闭死容积，图中虚线位置为齿轮啮合线，即外啮合齿轮副所有啮合点均在此啮合线上。

随着外啮合齿轮副的转动，整个困油容积（包括高压困油区和低压困油区）经历先变小后变大的过程，图3中b表示的是整体困油容积最小的位置。而实际中由于外啮合齿轮副的侧隙较小，导致困油高压区和困油低压区不能及时并且顺畅地沟通，把整个困油容积分为困油高压区和困油低压区。从发生困油到困油结束，困油高压区的容积一直在变小；而困油低压区的容积一直在增大。反映在压力上就会出现周期性的压力脉动。

一种抑制齿轮泵噪音的方法，在轴套与齿轮泵困油区域相接触的位置构造两个可变容腔，以滤波的方式缓解高压困油区和低压困油区的压力脉动。两个可变容腔之间联通。

通过在打轴向小孔（盲孔），并内设置弹簧加圆柱销，让其形成一个可变容积，行使c型滤波器的职能来有效的缓解困油压力的脉动，达到降噪目的；另外由于该结构所形成的额外可变容腔并不与外啮合齿轮泵的吸、排油口相通，所以可以保证外啮合齿轮泵吸、排油口之间的可靠密封。

如图1和2所示，一种抑制齿轮泵噪音的轴套，包括轴套4以及设置在轴套4上与困油区联通的可变容腔，困油区包括高压困油区和低压困油区，可变容腔设有两个，分别位于高压困油区和低压困油区处，两可变容腔之间联通。

可变容腔由弹性组件和设置在轴套4上的盲孔组成，弹性组件设置在盲孔内，通孔弹性组件改变盲孔容积。盲孔优选为圆形盲孔。

具体的：弹性组件采用弹簧销，弹簧销由弹簧3和圆柱销2组成，弹簧3的两端分别与弹簧销和盲孔（底部）固定联接。圆柱销2和盲孔可以构成类似活塞的结构，通过圆柱销2滑动，改变其相对于盲孔的位置从而改变盲孔的容积。其中：圆柱销2的具体直径根据盲孔的孔径确定，进一步，圆柱销上设有阻尼孔。两可变容腔之间的联通处位于两可变容腔顶部，即联通两可变容腔的横孔应设置在弹簧腔。

盲孔内设有挡圈，盲孔内设有相应的卡槽结构，当然也可通过其它方式对挡圈进行固定。通过挡圈对弹性组件（弹簧3和圆柱销2）进行限位，防止其脱离盲孔。挡圈的内径小于圆柱销2的外径，挡圈可以抵住圆柱销2；挡圈的具体位置根据实际情况设定，应保证通过挡圈可以对弹簧销产生一定的预紧力，使得弹簧3预压缩。

为了便于描述，两可变容腔分别为可变容腔a1和可变容腔b5，其中：可变容腔a1与高压困油区联通，可变容腔b5与低压困油区联通。

使用过程如下：通过可变容腔a1和可变容腔b5构成的两个可变容积，并利用其容积可变性对困油区域的压力脉动起滤波效果。

对于高压困油区域容积减小的过程中，多余油液会进入可变容腔a1，油液通过圆柱销2内阻尼孔，产生压降，在压差作用下推动圆柱销2上移，同时可变容腔a1的弹簧腔油液通过横孔进入可变容腔b5的弹簧腔，直至高压困油容积最小，即困油结束；对于低压困油区域容积增大的过程中，可变容腔b5圆柱销下腔会出现局部真空，可变容腔b5的油液会及时的向低压困油区域补油，并且可变容腔b5的弹簧腔中的油液也会通过阻尼孔向低压困油区域流动，直到低压困油区域容积达到最大，退出啮合，结束困油。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。