一种外泵腔式行星齿轮油泵及马达的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  3

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一种外泵腔式行星齿轮油泵及马达的制作方法
【专利摘要】一种外泵腔式行星齿轮油泵及马达,属机械领域。当带有径向配油道的泵腔刚性连接两个带轴向配油孔的行星支架约束行星齿轮组成固定组件;在太阳轮、行星齿轮及密封泵腔3者之间形成多个齿轮油泵/马达,各配油孔都是通往行星齿轮/泵腔/太阳轮三者的交界地区,供油是从两个端腔注入通过各自的油道通往行星齿轮的左侧及右侧;也可以不通过泵腔直接在行星支架上开有配油孔通过配油腔来供油;当行星齿轮均匀排列时,齿圈的齿数与行星齿轮的数目比不能为整数,以减少脉动,当外力矩使得太阳轮旋转时,形成油泵;当液压供给时形成马达,具有供油最简洁、排量大、力矩大、噪音极低等优点。
【专利说明】一种外泵腔式行星齿轮油泵及马达
[0001] 本发明属机械制造领域:确切的讲:是一种特种行星齿轮的高效变容齿轮泵结构 及技术;本技术是针对目前所使用的各种机油泵/马达所提出的改进。
[0002] 目前双摸齿轮变容技术现状:
[0003] 该类技术正处于理论研究:国内早在2007年,广东工业大学的硕士学位论文题 目:大排量齿轮泵的结构及性能优化问题;随后,2011年辽宁工程技术大学科学研究立项 计划项目(编号:2011ZR037)课题:双模齿轮的大排量齿轮泵的流场可视化仿真研究,成为 国家科技支持项目子课题(编号:2007BAF12B01)。
[0004] 上述设计的双模数方案,与简单增加模数措施而言,所提高齿轮泵的相同排量的 代价使之无应用价值。
[0005] 双摸齿轮变容技术的本质缺陷:
[0006] 技术逻辑上讲:他们的研究并没有比单模书数齿轮技术带来多大的优势:所言的 排量优势无存,唯一的优点就是减小了强脉动的占空比!但是所带来的副作用如下:由于 大模数齿的考虑摆脱困油及匀速齿合性的要求,导致其泵体大齿的密封性下降数倍、重量 体积几乎未改变,由于密封性是相对更重要的指标。
[0007] 本发明的目的是解决已有研究的不足之处:给出一种单模数的行星状的多齿轮的 结构系统,以小齿轮的数量众多来换取排量、力矩、寿命等因数,优化了技术原理设计:在保 持全时域低脉动、高位保持原单模技术下的密封性的前提下,数倍的提高排量及大大的降 低噪音,具有排量大、力矩大、体积小、噪音极低等有点。
[0008] 本发明的技术关键:典型结构包括:2块(上面的1块未画出)行星支架(1),放置 在1块泵腔(2)的上下面端面上并与泵腔(2)刚性联接;太阳齿轮(5)夹于2块(上面的 1块未画出)行星支架(1)之间,并可以自由转动;行星齿轮(17)的行星轴(9)插入行星 支架(1)的行星齿轮轴孔(11)内(被行星齿轮挡住)且可自由转动;因而在太阳轮柱面区 (20) 、行星轮柱面区(21)、行星齿轮(17)、(5)太阳齿轮、2块(上面的1块未画出)行星支 架(1)作为端板之间形成多个齿轮油泵或马达;2块(上面的1块未画出)行星支架(1)的 轴向配油孔(6)在泵腔径向油道(19)的配合下通向各个行星齿轮(17)的与太阳齿轮(5) 的交汇区,充当进油孔或出油孔,实现油泵及马达功能。太阳轮柱面区(20)、行星轮柱面区 (21) 与行星齿轮及太阳齿轮的齿尖只用少许的活动间隙,另外行星齿轮及太阳齿轮的端面 与行星支架也是有少许间隙以确保密封;(10)为固定螺丝孔由于固定油泵或马达的其它 部件。
[0009] (2)是泵腔露出部分,(3)是上盖兼供油腔,(4)是下盖兼供油腔,(10)是固定螺 丝孔,用于穿过螺丝紧固油泵马达。油孔接头A(12)及油孔接头B(13)是与外界相连的进 出油通道;(18)为太阳轮轴,作为泵的驱动轴或者是马达的动力输出轴;2行星支架⑴与 泵腔⑵刚性联接,多个行星齿轮(17)的行星轴(9)插入2行星支架⑴上的行星齿轮轴 孔(11)中,且可以自由转动;在上盖兼供油腔(3)及下盖兼供油腔(4)与:2行星支架(1) 之间形成2个油腔彼此密封,通过各行星支架(1)上的轴向油孔通向3者的交汇区,或是进 油或是出油;太阳轮轴(18)与太阳齿轮(5)刚性联接。(6)为轴向配油孔、(10)为固定螺 丝孔、(12)为油孔接头A、(13)为油孔接头B、(19)为泵腔径向油道。
[0010] 技术结构特殊要求:
[0011] *为获得较小的脉动性,当行星齿轮均匀分布时,太阳轮的齿数与行星齿轮的个数 之比不能为整数;当行星齿轮非均匀分布时,太阳轮的齿数与行星齿轮的个数之比可以为 整数及非整数。
[0012] *供油方式有3种:第1种为轴向供油式(如本图情况),泵腔上没有直通外柱面 的油孔(甚至没有泵腔径向油道(19)),单一使用行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的齿 数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区;第2种为径向供油式,泵腔上设有直通外柱面的油孔, 使泵腔上的径向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区;第3种为轴径混 合供油式,即在泵腔上设有直通外柱面的油孔,也在行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的 齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区,同时作为进油孔或排油孔。
[0013] *2行星支架的平衡及高压密封设计:在第3种为轴径混合供油式下适用,该情况 是在2行星支架上所加工的轴向油孔是相对的且联通,另外一半的径向油孔通往泵腔的外 柱面并联通导出,当轴向油孔作为高压油区时,高压油作用在2行星支架的端面上,压力相 对而平衡的同时减小端面间隙而减少泄漏。
[0014] *当行星支架足够厚时,径向配油孔道也可以加工在行星支架上。
[0015] 所谓刚性联接:是使用一切紧固联接的方法使部件联接,诸如:粘接、焊接、熔接、 螺丝固定等等。
[0016] 以下结合附图就本发明的1个较佳实施例对本发明作进一步说明:
[0017] 图1外泵腔式行星齿轮油泵及马达核心构造原理示意图
[0018] 图2 -种实际外泵腔式行星齿轮油泵兼马达外形示意图。
[0019] 图3该外泵腔式行星齿轮油泵兼马达内部结构爆炸示意图。
[0020] 图示编号说明:
[0021] ⑴行星支架
[0022] (2)泵腔
[0023] (3)上盖兼供油腔
[0024] (4)下盖兼供油腔
[0025] (5)太阳齿轮
[0026] (6)轴向配油孔
[0027] (9)行星轴
[0028] (10)固定螺丝孔
[0029] (11)行星齿轮轴孔
[0030] (12)油孔接头A
[0031] (13)油孔接头B
[0032] (17)行星齿轮
[0033] (18)太阳轮轴
[0034] (19)泵腔径向油道
[0035] (20)太阳轮柱面区
[0036] (21)行星轮柱面区
[0037] 如图1所示:
[0038] 2块(上面的1块未画出)行星支架(1),放置在1块泵腔(2)的上下面端面上并 与泵腔⑵刚性联接;太阳齿轮(5)夹于2块(上面的1块未画出)行星支架⑴之间, 并可以自由转动;行星齿轮(17)的行星轴(9)插入行星支架(1)的行星齿轮轴孔(11)内 (被行星齿轮挡住)且可自由转动;因而在太阳轮柱面区(20)、行星轮柱面区(21)、行星齿 轮(17)、(5)太阳齿轮、2块(上面的1块未画出)行星支架(1)作为端板之间形成多个齿 轮油泵或马达;2块(上面的1块未画出)行星支架(1)的轴向配油孔(6)在泵腔径向油 道(19)的配合下通向各个行星齿轮(17)的与太阳齿轮(5)的交汇区,充当进油孔或出油 孔,实现油泵及马达功能。太阳轮柱面区(20)、行星轮柱面区(21)与行星齿轮及太阳齿轮 的齿尖只用少许的活动间隙,另外行星齿轮及太阳齿轮的端面与行星支架也是有少许间隙 以确保密封;(10)为固定螺丝孔由于固定油泵或马达的其它部件。
[0039] 技术结构特殊要求:
[0040] *为获得较小的脉动性,当行星齿轮均匀分布时,太阳轮的齿数与行星齿轮的个数 之比不能为整数;当行星齿轮非均匀分布时,太阳轮的齿数与行星齿轮的个数之比可以为 整数及非整数。
[0041] *供油方式有3种:第1种为轴向供油式(如本图情况),泵腔上没有直通外柱面 的油孔(甚至没有泵腔径向油道(19)),单一使用行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的齿 数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区;第2种为径向供油式,泵腔上设有直通外柱面的油孔, 使泵腔上的径向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区;第3种为轴径混 合供油式,即在泵腔上没有直通外柱面的油孔,也在行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的 齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区,同时作为进油孔或排油孔。
[0042] *2行星支架的平衡及高压密封设计:在第3种为轴径混合供油式下适用,该情况 是在2行星支架上所加工的轴向油孔是相对的且联通,另外一半的径向油孔通往泵腔的外 柱面并联通导出,当轴向油孔作为高压油区时,高压油作用在2行星支架的端面上,压力相 对而平衡的同时减小端面间隙而减少泄漏。也就是可以使2端室(2行星支架所临的2个 油室:图3所示)联通而油压相同,获得平衡。
[0043] 如图2所示:
[0044] (2)是泵腔露出部分,⑶是上盖兼供油腔,⑷是下盖兼供油腔,(10)是固定螺 丝孔,用于穿过螺丝紧固油泵马达。油孔接头A(12)及油孔接头B(13)是与外界相连的进 出油通道;(18)为太阳轮轴,作为泵的驱动轴或者是马达的动力输出轴。
[0045] 如图3所示:
[0046] 该爆炸图显示:2行星支架(1)与泵腔(2)刚性联接,多个行星齿轮(17)的行星 轴(9)插入2行星支架(1)上的行星齿轮轴孔(11)中,且可以自由转动;在上盖兼供油腔 (3)及下盖兼供油腔(4)与:2行星支架(1)之间形成2个油腔彼此密封,通过各行星支架 ⑴上的轴向油孔通向3者的交汇区,或是进油或是出油。太阳轮轴(18)与太阳齿轮(5) 刚性联接。(6)为轴向配油孔、(10)为固定螺丝孔、(12)为油孔接头A、(13)为油孔接头B、 (19)为泵腔径向油道,2行星支架所临的2个空间为油室。
[0047] -些无关紧要的构件未画出;诸如:固定螺丝、密封圈等等。
【权利要求】
1. 一种外泵腔式行星齿轮油泵及马达:其基本结构是由:典型结构包括:2块行星支架 (1)上面的1块未画出,放置在1块泵腔(2)的上下面端面上并与泵腔(2)刚性联接;太阳 齿轮(5)夹于2块行星支架(1)之间,并可以自由转动;行星齿轮(17)的行星轴(9)插入 行星支架(1)的行星齿轮轴孔(11)内且可自由转动;因而在太阳轮柱面区(20)、行星轮柱 面区(21)、行星齿轮(17)、(5)太阳齿轮、2块行星支架(1)作为端板之间形成多个齿轮油 泵或马达;2块行星支架(1)的轴向配油孔(6)在泵腔径向油道(19)的配合下通向各个行 星齿轮(17)的与太阳齿轮(5)的交汇区,充当进油孔或出油孔,实现油泵及马达功能。太 阳轮柱面区(20)、行星轮柱面区(21)与行星齿轮及太阳齿轮的齿尖只用少许的活动间隙, 另外行星齿轮及太阳齿轮的端面与行星支架也是有少许间隙以确保密封;(10)为固定螺 丝孔由于固定油泵或马达的其它部件;(2)是泵腔露出部分,(3)是上盖兼配油腔,(4)是下 盖兼配油腔,(10)是固定螺丝孔,用于穿过螺丝紧固油泵马达;油孔接头A(12)及油孔接头 B(13)是与外界相连的进出油通道;(18)为太阳轮轴,作为泵的驱动轴或者是马达的动力 输出轴;2行星支架(1)与泵腔(2)刚性联接,多个行星齿轮(17)的行星轴(9)插入2行 星支架(1)上的行星齿轮轴孔(11)中,且可以自由转动;在上盖兼配油腔(3)及下盖兼配 油腔⑷与:2行星支架⑴之间形成2个油腔彼此密封,通过各行星支架⑴上的轴向油 孔通向3者的交汇区,或是进油或是出油;太阳轮轴(18)与太阳齿轮(5)刚性联接。(6) 为轴向配油孔、(10)为固定螺丝孔、(12)为油孔接头A、(13)为油孔接头B、(19)为泵腔径 向油道;技术结构特殊要求:首先:为获得较小的脉动性,当行星齿轮均匀分布时,太阳轮 的齿数与行星齿轮的个数之比不能为整数;当行星齿轮非均匀分布时,太阳轮的齿数与行 星齿轮的个数之比可以为整数及非整数;其次:配油方式有3种:第1种为轴向配油式(如 本图情况),泵腔上没有直通外柱面的油孔,甚至没有泵腔径向油道(19),单一使用行星支 架上的轴向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区;第2种为径向配油式, 泵腔上设有直通外柱面的油孔,使泵腔上的径向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔 3者的交汇区;第3种为轴径向混合配油式,即在泵腔上没有直通外柱面的油孔,也在行星 支架上的轴向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区,同时作为进油孔或 排油孔;再其次:2行星支架的平衡及高压密封设计:在第3种为轴径混合配油式下适用, 该情况是在2行星支架上所加工的轴向油孔是相对的且联通,另外一半的径向油孔通往泵 腔的外柱面并联通导出,当轴向油孔作为高压油区时,高压油作用在2行星支架的端面上, 压力相对而平衡的同时减小端面间隙而减少泄漏;其特征就在于:使用泵腔(2)与2行星 支架(1)约束的多行星齿轮及1个太阳齿轮构成多个齿轮油泵或马达构造;配油方式分为: 轴向配油式、径向配油式及轴径混合配油式;当采用轴经向混合配油时,可以使2端室联通 而油压相同,获得平衡;当行星齿轮均匀排列时,太阳轮的齿数与行星齿轮的数目比不能为 整数,以减少脉动;或者是当行星齿轮非均匀排列时,太阳轮的齿数与行星齿轮的数目比才 可以为整数。
2. 如权利要求1行星齿轮油泵及马达中所述的太阳轮的齿数与行星齿轮的数目比不 能为整数指的是:除了不为整数外,太阳轮的齿数与行星齿轮的数目的最小公倍数也可以 尽量的大,最小公倍数越大,油压的脉动越小。
3. 如权利要求1行星齿轮油泵及马达中所述轴向配油方式指的是:泵腔上没有直通外 柱面的油孔,甚至没有泵腔径向油道(19),单一使用行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的 齿数与行星齿轮及泵腔3者的交汇区。
4. 如权利要求1行星齿轮油泵及马达中所述径向配油方式指的是:第2种为径向配油 式,泵腔上设有直通外柱面的油孔,使泵腔上的径向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及 泵腔3者的交汇区。
5. 如权利要求1行星齿轮油泵及马达中所述轴径向混合配油方式指的是:即在泵腔上 设有直通外柱面的油孔,也在行星支架上的轴向油孔直通太阳轮的齿数与行星齿轮及泵腔 3者的交汇区,同时作为进油孔或排油孔。
6. 如权利要求1行星齿轮油泵及马达中所述轴向配油方式指的是:当行星支架足够厚 时,径向配油孔道也可以加工在行星支架上。
【文档编号】F04C2/20GK104110373SQ201310141263
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月8日 优先权日:2013年4月8日
【发明者】吴小平, 罗天珍 申请人:吴小平, 罗天珍

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