婁群+賀東明+趙健+白洪生
摘 要:一種輸入傳動(dòng)平穩(wěn)的高壓齒輪泵,提高整機(jī)壽命,增加安全可靠性。
關(guān)鍵詞:平穩(wěn);高壓;齒輪泵
一、項(xiàng)目背景
齒輪泵是整個(gè)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源,也就是整個(gè)系統(tǒng)的心臟,所以在這個(gè)液壓系統(tǒng)盛行的大趨勢里,齒輪泵的研究開發(fā)就變得越來越重要。
齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個(gè)相同模數(shù)相同齒數(shù)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大,形成真空,將液體吸入,齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個(gè)齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出處阻力的大小。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,齒輪泵產(chǎn)品必將發(fā)展,增加壽命,節(jié)省成本,一直都是重中之重。
齒輪泵在使用中具有簡單,工藝性能好,成本較低的優(yōu)點(diǎn),因此在工程機(jī)械中廣泛應(yīng)用,但是現(xiàn)有與取力器直聯(lián)泵由于輸出與輸入之間連接距離長,傳動(dòng)不平穩(wěn),徑向顫動(dòng)大,直接影響整機(jī)使用壽命。
二、技術(shù)分析
項(xiàng)目技術(shù)方案:輸入傳動(dòng)平穩(wěn)高壓泵包括泵體、前蓋、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、鋼背骨架油封、外密封條、內(nèi)密封條、側(cè)板,其特點(diǎn)是主動(dòng)齒輪右側(cè)花鍵外套裝連接花鍵套,花鍵套和前蓋里孔之間裝前置軸承,前置軸承內(nèi)環(huán)裝在花鍵套的外圓周上,前置軸承外環(huán)裝在前蓋內(nèi)孔中,前置軸承的右側(cè)的前蓋內(nèi)孔壁上設(shè)有孔卡槽,孔卡置于孔卡槽中,孔卡 左端面靠在前置軸承外環(huán)的右端面上。
有益效果是:輸入傳動(dòng)平穩(wěn)高壓齒輪泵由于在前蓋和花鍵套之間加裝前置軸承,使輸入和輸出之間增加一個(gè)支點(diǎn),減少徑向顫動(dòng),因而使輸入和輸出之間運(yùn)行平穩(wěn),提高整機(jī)性能和使用壽命,減少事故率,增加安全可靠性。
三、工藝方案
1.齒形加工
齒輪泵齒輪的齒形精度要求較高,一般為7級或8 級,因此大批量生產(chǎn)齒輪泵齒輪時(shí),齒形都采用滾齒工藝,對于中、小批量生產(chǎn),也可采用剃齒工藝。為了達(dá)到要求的齒形精度, 剃齒刀一般采用修正齒形的剃齒刀。
2.齒輪端面和軸徑的磨削加工
齒輪泵的齒輪端面和軸徑, 不僅精度和表面粗糙度要求高, 而且端面與軸頸的垂直度公差為0.005mm , 只許凹不許凸, 所以齒輪端面和軸徑的精磨要求在專用高精度數(shù)控切入式端面外圓磨床上一次裝夾磨削。先磨軸頸, 磨到尺寸后由測量儀器發(fā)出信號(hào),砂輪后退0.05 ,再磨端面,磨到尺寸后由端面測量儀器發(fā)出信號(hào), 磨輪快速退回。另外,為了達(dá)到精度和表面粗糙度的要求, 砂輪除了要做靜平衡調(diào)整外,機(jī)床上還應(yīng)裝砂輪自動(dòng)平衡系統(tǒng),待砂輪修正到自動(dòng)平衡顯示儀顯示允許數(shù)值后再開始磨削加工。
3.倒圓齒輪端面齒廓R0.1mm
為了防止齒輪端面齒廓的毛刺刮傷泵的側(cè)板、泵蓋或浮動(dòng)軸套、齒輪齒廓必須倒圓到R0.1mm。
4.精磨齒輪齒頂圓
由于設(shè)計(jì)齒輪泵時(shí)要求齒輪的齒頂圓為銳邊, 在齒輪端面齒廓加工時(shí)不可能只倒圓端面齒廓而不倒圓齒輪齒頂圓, 因此應(yīng)在端面齒廓倒圓加工后再精磨齒輪的齒頂圓。
四、產(chǎn)品方案
1.該產(chǎn)品為國家實(shí)用新型專利(專利號(hào):ZL.2012.20316758.4),經(jīng)遼寧省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所查新,結(jié)論為:關(guān)于該委托單位完成的上述查新點(diǎn)為主要技術(shù)特征的“輸入傳動(dòng)平穩(wěn)高壓齒輪泵”在國內(nèi)文獻(xiàn)檢索中未見相同研究報(bào)道。該產(chǎn)品已經(jīng)通過遼寧省經(jīng)信委主持的產(chǎn)品鑒定,產(chǎn)品屬自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
2.輸入傳動(dòng)平穩(wěn)高壓齒輪泵采用了軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償和徑向力平衡裝置:在齒輪斷面與泵體之間設(shè)浮動(dòng)元件,將壓力引至元件的外側(cè)(靠排出側(cè),耐油橡膠限定區(qū)域內(nèi)),使其液壓力稍大于內(nèi)側(cè)向外的液壓力(使浮動(dòng)元件貼靠齒輪),軸向間隙始終很小。
輸入傳動(dòng)平穩(wěn)高壓齒輪泵安裝簡單,在符合改裝車行業(yè)輕質(zhì)化展方向的基礎(chǔ)上整體結(jié)構(gòu)的重量減輕20公斤,同時(shí)省去了傳動(dòng)軸和泵架結(jié)構(gòu),有力的提高了工作效率,拉抗強(qiáng)力也提高了一倍之多,用戶滿意度比較高,此款齒輪泵是自卸車動(dòng)力單元的發(fā)展方向。
3.泵體材質(zhì)選用HT300,齒輪材質(zhì)選用20CrMnTi,側(cè)板采用高耐磨鋁合金。這些材質(zhì)具有良好的性能,能夠很好的保證齒輪泵的強(qiáng)度和疲勞性,更有效的保證齒輪的使用性能和使用壽命。
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