CN200996376Y - 低噪声齿轮油泵 - Google Patents
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Abstract
低噪声齿轮油泵，其特征是在同一个泵体上，沿轴向一前一后设置两个齿轮腔，包括前齿轮腔与后齿轮腔，前齿轮腔与后齿轮腔相互连通，在两个齿轮腔中各设置一组齿轮副，两组齿轮副之间同轴联动，并在周向上偏转半齿距。本实用新型尤其能够有效降低齿轮油泵的流量脉动噪声。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮油泵，更具体地说是作为液压系统动力元件的液压齿轮油泵，尤其用于电动搬运设备。
技术背景
齿轮油泵作为液压系统的动力元件，被广泛用于叉车、装载机、挖掘机、起重机等工程机械的液压系统中。一般工作场所对液压系统中的齿轮油泵噪声要求并不高，在JB/T7041-1993《液压齿轮泵技术条件》中规定的噪声值为85dB(A)(10～25MPa，排量为10～50mL/r)。但在一些特殊的工作场所中，要求液压系统中的齿轮油泵有较低的噪声值，如仓储中使用的电瓶叉车等主机上，室内噪音要求低于74dB(A)。随着科技的进步，人们环保意识的提高，越来越多的工作场所对齿轮泵的降低噪声都提出了更高的要求，对于一些电动搬运设备来说，由于液压系统设计紧凑，因而系统工作油温比较高，一般正常工作油温就在90℃～100℃之间，比通常的液压系统油温50℃～60℃高出很多。
对于普通设计的液压齿轮油泵来说，由于其固有的结构特征，决定了齿轮泵噪声产生有其主要的几个方面，一是齿轮的啮合所产生的机械传动噪声，这类噪声可以通过提高齿轮加工精度来降低；二是困油噪声，这取决于齿轮泵泄荷槽的开设以及齿轮参数的设计；三是流量脉动产生的噪声，对于固定齿数的齿轮泵，它的流量脉动系数是较大的。另外，齿轮泵噪声产生的原因还与齿轮泵的泵体以及轴套或者侧板的材料有关。在高温下液压齿轮泵的普通铝制、铜制、双金属材料轴套或侧板由于其加工和使用条件等多方面原因是造成齿轮泵工作寿命短的内因。
实用新型内容
本实用新型是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种尤其能够有效降低流量脉动噪声的低噪声齿轮油泵。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案。
本实用新型的结构特点是：在同一个泵体上，沿轴向一前一后设置两个齿轮腔，包括前齿轮腔与后齿轮腔，前齿轮腔与后齿轮腔相互连通，在两个齿轮腔中各设置一组齿轮副，两组齿轮副之间同轴联动，并在周向上偏转半齿距。
本实用新型的结构特点也在于：
各齿轮副中的齿轮采用双模数非对称齿形，非对称齿形是在一对相互啮合的轮齿之间，处于其非工作面上，形成有增加困油容积的空腔。
泵体侧板采用粉末冶金材料压制板，泵体为球墨铸铁件。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在
1、本实用新型双齿轮副的设置可以有效降低齿轮泵的流量脉动系数，进而降低流量脉动噪声。
2、本实用新型采用非对称特殊齿形齿轮副，增加困油容积的空腔，不仅有效降低齿轮传动噪声和齿轮泵的困油噪声，同时也大幅度减小了齿轮泵的径向尺寸。
3、本实用新型采用高强度粉末冶金材料压制的泵体侧板，有较高的减摩耐磨性能和一定的减震降噪水平，有效提高侧板精度，降低侧板加工难度，延长齿轮泵的使用寿命，满足齿轮泵在高温、高压下的使用性能要求。
4、本实用新型作为一种环保型齿轮油泵，整体设计紧凑，外形美观大方。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2(a)为本实用新型非对称齿形结构示意图。
图2(b)为本实用新型轴伸端面视图。
图2(c)为本实用新型内部结构示意图。
图2(d)为图2(b)的A-A剖视示意图。
图3(a)为本实用新型非对称齿轮啮合状态示意图。
图3(b)为对称齿轮啮合状态示意图。
图4为本实用新型侧板结构示意图。
图5为双齿轮副两组齿轮不偏齿安装流量脉动波形图。
图6为本实用新型双齿轮副两组齿轮偏半齿安装流量脉动波形图。
图7为非对称齿形和对称齿形流量曲线图。
图中标号：1前主动齿轮、2前从动齿轮、3前盖、4泵体侧板、5后从动齿轮、6泵体、7后主动齿轮、8轴承、9后盖、10前齿轮腔、11后齿轮腔、12空腔、13非工作面、14工作面、15对称齿轮、16非对称齿轮。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步描述：
具体实施方式
参见图1、图2(b)、图2(c)和图2(d)，在同一个泵体6上，沿轴向一前一后设置两个齿轮腔，即前齿轮腔10和后齿轮腔11，在两个齿轮腔中各设置一组齿轮副，即由前主动齿轮1和前从动齿轮2构成的一组齿轮副，以及由后动主动齿轮7和后从动齿轮5构成的另一组齿轮副，在前主动齿轮1和后主动齿轮7之间为同轴联动，两组齿轮副在周向上偏转半齿距。
按常规设置，泵体6的前端和后端分别设置为前盖3和后盖9，在后盖9中设置齿轮轴轴承8。
为了更进一步降低噪音，延长使用寿命，提高工作可靠性，具体实施中也包括：
如图2(a)、图3(a)所示，本实施例中各齿轮副中的齿轮采用双模数非对称齿形，齿轮轮齿一面为工作面14，另一面为非工作面13，在齿轮轮齿的非工作面13上挖去一块，形成非工作面13上的空腔12。这种结构设置使齿轮泵的非对称齿轮困油容积V1相对于对称齿轮困油容积V2有所增加，但齿轮在啮合时，困油区的最大容积V1与最小容积之差ΔV却相对减小，最终困油容积相对变化较小，使噪声值有所下降。比如，当ΔV小到相对于V1或者V2可以忽略不记时，齿轮泵也就不曾在困油噪声了。图3(a)所示为本实施例中非对称齿轮16之间的啮合状态示意图。图3(b)为对称齿轮15之间的啮合状态示意图。
通常的双金属侧板结构复杂，对尺寸精度和表面光洁度要求很高，因而，双金属侧板的加工制造有一定的难度，精度低、生产周期长、加工费用高，尤其是高压、高温条件下，容易因膨胀而卡死，润滑减摩性能下降，磨损加剧，工作效率降低，要满足安装只有扩大配合间隙，这样侧板在齿轮腔中容易形成力偶，这将加剧侧板的磨损，同时，在高温下双金属侧板的烧结层容易剥落将严重影响齿轮泵的使用寿命。本实施例中的泵体侧板4采用高强度粉末冶金材料压制板，粉末冶金材料侧板具有较高的减摩耐磨性能和一定的减震降噪水平，有效提高了侧板的精度，降低了侧板的加工难度，延长了齿轮泵的使用寿命，满足了齿轮泵在高温、高压下的使用性能要求。
本实施例中的泵体6可以采用球墨铸铁件，具有一定的减震降噪性能，强度高，耐磨性能好，有效提高了泵的承载能力，延长泵的使用寿命。
此外，常规的双齿轮副齿轮泵的设置是在前后泵之间要有一个或两个过渡联接板，过渡联接板的设置造成体积大，密封环节较多。本实施例中前、后齿轮腔放在同一个泵体上，这样可以省略前、后泵之间的联接板，可以大幅度降低齿轮泵的轴向尺寸，减少齿轮泵的密封环节，减少外漏可能性。
本实施例通过降低齿轮泵的脉动系数、采用修正的非对称齿形齿轮副，使齿轮泵的噪声从脉动、机械传动、困油等几个主要产生环节中得到大幅度降低，噪声值被控制在(72±2)dB(A)左右，产品具有满足高温90℃～100℃下长时间正常工作的优异性能，是齿轮泵的绿色设计，具有一定的环保意义。
图5所示为双齿轮副两组齿轮不偏半齿安装流量脉动波形图，图6所示为双齿轮副两组齿轮偏半齿安装流量脉动波形图。比较可见，采用双齿轮副两组齿轮偏半齿的安装形式可以大大降低流量脉动。
图7中纵坐标Q为瞬时流量，横坐标n为转数，曲线a为非对称齿形流量曲线、曲线b为对称齿形流量曲线。
具体实施中轴伸形式多样，将两齿轮副的齿轮腔放在同一泵体6上，泵体6和后盖9都可加工油口，泵体油口可以分为法兰和螺纹形式，使该泵连接方式实现多样化，用户使用更方便，满足多用户的要求，本实用新型根据用户要求可以将该泵在泵体6和后盖9上分别加工油口，前后齿轮腔不沟通可作为双联泵使用。
Claims (3)
1、低噪声齿轮油泵，其特征是在同一个泵体(6)上，沿轴向一前一后设置两个齿轮腔，包括前齿轮腔(10)与后齿轮腔(11)，前齿轮腔(10)与后齿轮腔(11)相互连通，在两个齿轮腔中各设置一组齿轮副，两组齿轮副之间同轴联动，并在周向上偏转半齿距。
2、根据权利要求1所述的低噪声齿轮油泵，其特征是所述各齿轮副中的齿轮采用双模数非对称齿形(16)，所述非对称齿形(16)是在一对相互啮合的轮齿之间，处于其非工作面(13)上，形成有增加困油容积的空腔(12)。
3、根据权利要求1所述的低噪声齿轮油泵，其特征是所述泵体侧板(4)采用粉末冶金材料压制板，所述泵体(6)为球墨铸铁件。
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| CN106894991A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-06-27 | 皮桂庆 | 一种错相齿轮补偿结构的齿轮泵 |
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2007
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