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一种多联 凸轮 泵

阅读：413发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种多联凸轮泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种新型多联凸轮泵，属于机械转子泵。技术方案包括主动凸轮(1)、从动凸轮(2)、主动齿轮 (3)、从动齿轮(4)、泵体(7)、配流盘 (8)。主动凸轮(1)与主动齿轮(3)同轴运转，从动凸轮(2)从动齿轮(4)同轴运转；4个从动凸轮(2)同时与主动凸轮(1)配合，形成四组并联的凸轮泵；配流盘(8)完成每组凸轮泵的分流，泵体(7)上对应着每组凸轮泵设有多个排油口，形成一个吸油口多个排油口的多联泵。本发明具有排量大、多个出口的流体特性一致性良好的优点，应用在要求一致性或同步性高的多回路的液压系统中。，下面是一种多联凸轮泵专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多联凸轮泵，包括主动凸轮(1)、从动凸轮(2)、主动齿轮(3)、从动齿轮(4)、主动轴(5)、从动轴(6)、泵体(7)、配流盘(8)、前盖(9)、后盖(10)、联接螺栓(11)，驱动力从主动轴(5)输入；其特征在于，泵体(7)有前后两个腔体，泵体(7)与配流盘(8)联接形成凸轮泵工作的密闭腔体，泵体(7)与后盖(10)联接形成齿轮传动的腔体；泵体(7)内，主动凸轮(1)通过主动轴(5)与主动齿轮(3)相联接，并同轴运转，4个完全相同的从动凸轮(2)分别通过4根完全相同的从动轴(6)与4个完全相同的从动齿轮(4)相联接，并分别同轴运转，主动轴(5)与4根从动轴(6)轴距相等、轴线平行，且4根从动轴(6)以主动轴(5)的轴线为中心均布在同一圆周上；4个从动齿轮(4)同时与主动齿轮(3)啮合，实现定比传动，4个从动凸轮(2)在4个从动齿轮(4)的带动下，同时与主动齿轮(3)带动下的主动凸轮(1)配合，形成四组并联的凸轮泵，每组凸轮泵有单独的吸油腔(14)和压油腔(15)；
前盖(9)上有吸油口(12)，前盖(9)与配流盘(8)联接，共同完成每组凸轮泵的分流，配流盘的出口分别与每组凸轮泵的吸油腔(14)贯通；泵体(7)上对应着每组凸轮泵的压油腔(15)设有4个排油口(13)；泵体(7)、配流盘(8)、前盖(9)、后盖(10)由贯穿该4部分的8组联接螺栓(11)紧固在一起；从动凸轮(2)的端面齿廓曲线由从动凸轮齿顶曲线(16)、从动凸轮齿侧曲线(17)、从动凸轮齿根曲线(18)三段曲线构成，主动凸轮(1)的端面齿廓曲线由主动凸轮齿顶曲线(19)、主动凸轮齿侧曲线(20)、主动凸轮齿根曲线(21)三段曲线构成；从动凸轮(2)的齿顶曲线(16)、齿侧曲线(17)、齿根曲线(18)分别与主动凸轮(1)的齿根曲线(21)、齿侧曲线(20)、齿顶曲线(19)在工作时共轭。
2.根据权利要求1所述的多联凸轮泵，其特征在于，从动凸轮的叶片数是大于或等于2的正整数。
3.根据权利要求1至2所述的多联凸轮泵，其特征在于，主动齿轮和从动齿轮的传动比，即齿数反比，等于主动凸轮和从动凸轮的传动比，即叶片数反比。
4.根据权利要求1至3所述的多联凸轮泵，其特征在于，从动凸轮的叶片可以是直叶片，也可以是螺旋叶片；若从动凸轮的叶片为螺旋叶片，主动凸轮的叶片也为螺旋叶片，且主、从动凸轮的叶片旋向相反，螺旋角大小相等；当螺旋角均为0°时，主、从动凸轮的叶片均为直叶片。
5.根据权利要求1所述的多联凸轮泵，其特征在于，从动凸轮的数量可以均布多个，排油口的数量与从动凸轮的数量相同，相对应的配流盘的出口数量也与从动凸轮的数量相同，而吸油口只有1个。

说明书全文

一种多联凸轮 泵

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多联凸轮泵，属于机械转子泵领域，特别涉及多联凸轮泵技术范围。

背景技术

[0002] 液压传动广泛应用于各种工农业生产的行业中。液压泵作为液压传动系统的动力源，其输出特性对液压系统的控制精度具有很大影响。在工程机械、农林机械、特种军车等行走装置，或同步性要求较高的机械设备中，液压传动所占比重越来越大。这些装置或设备若采用单泵供油驱动多马达或液压缸的方式，需在各执行件油路上串联调整用阀，设备调试繁琐，使用过程中容易出问题，可靠性难以保证；采用泵对马达一对一供油的方式，通常采用多联泵，现阶段多联泵的结构形式为“通轴式”，即一根轴串联多个泵，这种多联泵的缺陷是：串联的泵数量不宜过多，各泵输出特性一致性差，调整繁琐，为系统控制、维修带来不便。与此同时，上述液压系统中要求所配置的驱动泵排量大、容积效率高，以便液压系统流量输出范围宽、压力稳定，实现液压系统各特征和性能参数的精确控制。凸轮泵具有排量大、容积效率高、振动噪音小、寿命长、综合使用性能好的优点，但常用在气体、粘稠液体、物料输送中，还未被应用在液压传动中。

发明内容

[0003] 本发明的目的是要提供一种排量大、容积效率高、单输入口多输出口、出口流体特性一致性好的多联凸轮泵，可用于行走装置、对同步性要求较高的机械设备等领域。

[0004] 为了达到本发明的目的，所采取的技术方案是：这种多联凸轮泵由主动凸轮1、从动凸轮2、主动齿轮3、从动齿轮4、主动轴5、从动轴6、泵体7、配流盘8、前盖9、后盖10、联接螺栓11组成，驱动力从主动轴5输入。其特征是：泵体7有前后两个腔体，泵体7与配流盘8联接形成凸轮泵工作的密闭腔体，泵体7与后盖10联接形成齿轮传动的腔体；泵体7内，主动凸轮1通过主动轴5与主动齿轮3相联接，并同轴运转，4个完全相同的从动凸轮
2分别通过4根完全相同的从动轴6与4个完全相同的从动齿轮4相联接，并分别同轴运转，主动轴5与4根从动轴6轴距相等、轴线平行，且4根从动轴6以主动轴5的轴线为中心均布在同一圆周上；4个从动齿轮4同时与主动齿轮3啮合，实现定比传动，4个从动凸轮
2在4个从动齿轮4的带动下，同时与主动齿轮3带动下的主动凸轮1配合，形成四组并联的凸轮泵，每组凸轮泵有单独的吸油腔14和压油腔15；前盖9上有吸油口12，前盖9与配流盘8联接，共同完成每组凸轮泵的分流，配流盘的出口分别与每组凸轮泵的吸油腔14贯通；泵体7上对应着每组凸轮泵的压油腔15设有4个排油口13；泵体7、配流盘8、前盖9、后盖10由贯穿该4部分的8组联接螺栓11紧固在一起；从动凸轮2的端面齿廓曲线由从动凸轮齿顶曲线16、从动凸轮齿侧曲线17、从动凸轮齿根曲线18三段曲线构成，主动凸轮
1的端面齿廓曲线由主动凸轮齿顶曲线19、主动凸轮齿侧曲线20、主动凸轮齿根曲线21三段曲线构成；从动凸轮2的齿顶曲线16、齿侧曲线17、齿根曲线18分别与主动凸轮1的齿根曲线21、齿侧曲线20、齿顶曲线19在工作时共轭。

[0005] 上述的多联凸轮泵中，从动凸轮2的叶片数是大于或等于2的正整数，即从动凸轮2的叶片数可以选取2、3、4、5、6、7、8···。

[0006] 上述的多联凸轮泵中，主动齿轮3和从动齿轮4的传动比，即齿数反比，等于主动凸轮1和从动凸轮2的传动比，即叶片数反比。

[0007] 上述的多联凸轮泵中，从动凸轮2的叶片，可以是直叶片，也可以是螺旋叶片；若从动凸轮2的叶片为螺旋叶片，主动凸轮1的叶片也为螺旋叶片，且主、从动凸轮的叶片旋向相反，螺旋角大小相等；当螺旋角均为0°时，主、从动凸轮的叶片均为直叶片。

[0008] 上述的多联凸轮泵中，主动凸轮1和从动凸轮2的齿廓曲线共轭，给定其中一个凸轮的齿廓曲线可以用展成法得到另外一个凸轮的齿廓曲线。

[0009] 上述的多联凸轮泵中，从动凸轮2的数量可以均布多个，排油口13的数量与从动凸轮2的数量相同，相对应的配流盘8的出口数量也与从动凸轮2的数量相同，而吸油口12只有1个，同时，从动齿轮4和从动轴6的数量与从动凸轮2的数量相同。

[0010] 本发明的有益效果是：该多联凸轮泵，结构紧凑，可以实现大排量、高容积效率、内泄漏少、振动噪音小、寿命长，吸油口流体特性一致，多个出口的流体特性一致性良好，应用在要求一致性或同步性高的多回路的液压系统中，能够极大地降低液压系统控制难度，提高液压系统控制精度。附图说明

[0011] 图1为多联凸轮泵的结构原理图；

[0012] 图2为多联凸轮泵的结构分解图；

[0013] 图3为多联凸轮泵的吸油口和排油口布置图；

[0014] 图4为齿轮传动腔体内齿轮的传动原理图；

[0015] 图5为凸轮泵工作密闭腔体内主动凸轮与从动凸轮工作原理图；

[0016] 图6为凸轮端面齿廓曲线组成原理图；

[0017] 图7为另一实施方案的多联凸轮泵的结构原理图；

[0018] 图8为另一实施方案的多联凸轮泵的结构分解图。

[0019] 图中：1--主动凸轮，2--从动凸轮，3--主动齿轮，4--从动齿轮，5--主动轴，6--从动轴，7--泵体，8--配流盘，9--前盖，10--后盖，11--联接螺栓，12--吸油口，13--排油口，14--吸油腔，15--压油腔，16--从动凸轮齿顶曲线，17--从动凸轮齿侧曲线，18--从动凸轮齿根曲线，19--主动凸轮齿顶曲线，20--主动凸轮齿侧曲线，21--主动凸轮齿根曲线。

具体实施方式

[0020] 下面根据附图对本发明的实施例进行描述。

[0021] 图1、图2所示的多联凸轮泵由主动凸轮1、从动凸轮2、主动齿轮3、从动齿轮4、主动轴5、从动轴6、泵体7、配流盘8、前盖9、后盖10、联接螺栓11组成，驱动力从主动轴5输入。其中，泵体7有前后两个腔体，泵体7与配流盘8联接形成凸轮泵工作的密闭腔体，泵体7与后盖10联接形成齿轮传动的腔体；泵体7内，主动凸轮1通过主动轴5与主动齿轮3相联接，并同轴运转，4个完全相同的从动凸轮2分别通过4根完全相同的从动轴6与4个完全相同的从动齿轮4相联接，并分别同轴运转，主动轴5与4根从动轴6轴距相等、轴线平行，且4根从动轴6以主动轴5的轴线为中心均布在同一圆周上；4个从动齿轮4同时与主动齿轮3啮合，实现定比传动(见图4)，4个从动凸轮2在4个从动齿轮4的带动下，同时与主动齿轮3带动下的主动凸轮1配合，形成四组并联的凸轮泵，每组凸轮泵有单独的吸油腔14和压油腔15(见图5)；前盖9上有吸油口12(见图3)，前盖9与配流盘8联接，共同完成每组凸轮泵的分流，配流盘的出口分别与每组凸轮泵的吸油腔14贯通；泵体7上对应着每组凸轮泵的压油腔15设有4个排油口13(见图3)；泵体7、配流盘8、前盖9、后盖
10由贯穿该4部分的8组联接螺栓11紧固在一起。上述四联凸轮泵的传动比为1:4，其中，从动凸轮2为四叶直叶片，主动凸轮1为16叶直叶片，从动齿轮4为20个齿的直齿轮，主动齿轮3为80个齿的直齿轮，从动齿轮和主动齿轮的模数均为2mm。

[0022] 图6所示的凸轮端面齿廓曲线组成原理图中，从动凸轮2的端面齿廓曲线由从动凸轮齿顶曲线16、从动凸轮齿侧曲线17、从动凸轮齿根曲线18三段曲线构成，主动凸轮1的端面齿廓曲线由主动凸轮齿顶曲线19、主动凸轮齿侧曲线20、主动凸轮齿根曲线21三段曲线构成；从动凸轮2的齿顶曲线16、齿侧曲线17、齿根曲线18分别与主动凸轮1的齿根曲线21、齿侧曲线20、齿顶曲线19在工作时共轭。本发明是根据需要设计从动凸轮的单个齿廓曲线，进而完成整体的端面型线设计，按照此型线制成刀具去完全展成主动凸轮的端面型线，该型线即是原曲线的包络线。如此得到的两凸轮的型线在工作时共轭。本发明的从动凸轮和主动凸轮的形状是不一样的。也可以将主动凸轮的型线设计成所需的曲线，按照此型线制成刀具去展成从动凸轮的型线，这样得到的两凸轮的型线在工作时同样共轭。

[0023] 例如，从动凸轮的型线按照需要设计出来，主动凸轮的型线是按从动凸轮的型线展成出来的。设从动凸轮型线上点的矢径和法矢量分别为r1和n1，相应的主动凸轮上共轭型线上点的矢径和法矢量分别为r2和n2，O21为主动凸轮的回转中心到从动凸轮的回转中心的矢径，v12为共轭点处两转子的相对速度矢量，共轭条件可描述为两曲线连续相切接触，矢量方程为：

[0024]

[0025] 图7和图8是另外一个多联凸轮泵实施方案的结构原理图和结构分解图，其原理与第一个实施方案相同。不同的是，从动凸轮是三叶螺旋叶片，相应地主动凸轮也是螺旋叶片，它是由6个凸轮泵并联而成的多联泵，具有一个吸油口和6个排油口。上述六联凸轮泵的传动比为1:6，其中，从动凸轮2为三叶螺旋叶片，从动凸轮2的螺旋角为14.36°，主动凸轮1为18叶螺旋叶片，主动凸轮1的螺旋角为-14.36°，从动齿轮4为17个齿的直齿轮，主动齿轮3为102个齿的直齿轮，从动齿轮和主动齿轮的模数均为2mm。

[0026] 对于图1、图2所示的4联凸轮泵实施方案，由于4个完全相同的从动凸轮与同一主动凸轮在同一泵体内形成4联凸轮泵，其压力、流量等输出特性一致，该4联凸轮泵可应用于4马达或4液压缸同时驱动的设备中，如4轮全时液压马达驱动的高端车辆；对于图7、图8所示的6联凸轮泵实施方案，可应用于6马达或6液压缸同时驱动的设备中，如6轮全时液压马达驱动的重载车辆。

[0027] 最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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