一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構、齒輪分流馬達的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，包括連接體和主動齒輪，連接體與主動齒輪軸頸外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有旋轉(zhuǎn)密封圈，滑動環(huán)與主動齒輪的軸頸滑動連接；所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有環(huán)形溝槽；此外，本實用新型還公開了使用該旋轉(zhuǎn)密封機構的齒輪分流馬達。本實用新型在齒輪分流馬達兩油腔間的連接體孔內(nèi)加旋轉(zhuǎn)密封機構，有效防止了馬達各腔間油液的相互泄漏，降低了齒輪分流馬達在偏載時對分流精度的影響，進而提高了分流精度。
【專利說明】一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構、齒輪分流馬達

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液壓流量分配機械裝置，具體涉及到齒輪分流器。

【背景技術】
[0002]齒輪分流器是用于分流或集流的可逆式液壓元件。齒輪分流器采用了浮動側(cè)板，分區(qū)壓力平衡，二次密封等結構。齒輪分流器與節(jié)流式分流集流閥相比，具有流量損失小、效率高、泄漏少、集成化性能好等優(yōu)點，因此廣泛適用在挖掘機、伸縮臂起重機、提升機、鉆孔機和軋鋼機等行走機械和工業(yè)設備等液壓系統(tǒng)中。
[0003]在液壓行業(yè)內(nèi)，現(xiàn)有的齒輪分流馬達大多數(shù)是通過連接軸聯(lián)接各腔齒輪，保證元件同步運行，分配給各出油口相同流量。齒輪分流馬達一般包括，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動齒輪和連接軸，主動齒輪與從動齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動齒輪之間連接有連接軸和連接體。連接體的兩端與中泵體固定連接，主動齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設有軸承，中泵體內(nèi)安裝主動齒輪、從動齒輪和整體軸套。
[0004]齒輪分流馬達在運行過程中，當外部執(zhí)行元件有偏載時，齒輪分流馬達各油腔就會產(chǎn)生壓差。由于連接軸聯(lián)接一般是用花鍵或平鍵的剛性聯(lián)接，是間隙配合；各腔片間有軸向間隙。軸承配合間也有間隙，國內(nèi)外齒輪分流馬達內(nèi)軸承多采用滾針軸承或滑動軸承，滾針軸承間隙很大，滑動軸承也有一定的間隙，使得各腔間存在泄漏，高壓腔油液就會泄漏倒低壓腔，影響分流精度。當壓差達到25%以上，齒輪分流馬達的分流精度就不受控制了?，F(xiàn)今齒輪分流馬達多通過以下幾種方式來隔斷各腔間的泄漏，來改善因有偏載(壓差)時對分流精度的影響。
[0005]方式一:直接用齒輪軸頸外圓與連接體(鑄件或鋁件)軸承孔間隙配合。這種結構簡單，但加工難度大，要很高的形位精度，裝配精度也很高。馬達加載時不可避免出現(xiàn)偏斜，磨損大，間隙會越來越大，泄漏就越大。
[0006]方式二:用錫青銅密封環(huán)來密封軸承端面及齒輪軸頸外圓。此種給構較復雜，成本也高。它也是剛性密封，加工的誤差，也會有一定的間隙，有泄漏。隨著使用過程中的磨損，間隙也會越來越大。對于小排量的齒輪分流馬達，嚴重影響分流精度。噪音和振動很大。有時還會產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。
[0007]方式三:用滾針軸承時，需用鋼件擋板或金屬密封環(huán)來分隔兩腔等等結構，也存在以上密封問題。
[0008]為了解決現(xiàn)有技術中的上述不足，本實用新型提出了一種新的解決方案。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型的目的是提供一種能夠提高齒輪分流精度的旋轉(zhuǎn)密封機構，以及使用該旋轉(zhuǎn)密封機構的分流馬達。
[0010]為達上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:提供一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，包括連接體和主動齒輪，主動齒輪兩端軸頸的外圓與連接體的孔內(nèi)壁間隙配合，所述連接體與主動齒輪軸頸外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈和滑動環(huán)，滑動環(huán)與主動齒輪的軸頸滑動連接；所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有環(huán)形溝槽。
[0011]優(yōu)選的，滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有2個環(huán)形溝槽。
[0012]優(yōu)選的，密封圈由彈性材質(zhì)制成，滑動環(huán)由低摩擦耐磨的材料制成。
[0013]優(yōu)選的，密封圈的材質(zhì)為丁晴橡膠70，滑動環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯/碳化合物D32。
[0014]優(yōu)選的，主動齒輪的軸頸公差帶為h8，連接體的孔公差帶為CU。
[0015]此外，本實用新型還公開了使用旋轉(zhuǎn)密封機構的齒輪分流馬達。
[0016]一種齒輪分流馬達，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動齒輪和連接軸，主動齒輪與從動齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動齒輪之間連接有連接軸和連接體，主動齒輪的軸頸伸入連接體的孔內(nèi)；連接體的兩端與中泵體固定連接；所述主動齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設有軸承；中泵體內(nèi)安裝主動齒輪、從動齒輪和整體軸套，其特征在于:所述連接體的孔內(nèi)壁和主動齒輪兩端軸頸外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈和滑動環(huán)，滑動環(huán)與主動齒輪的軸頸連接；所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有環(huán)形溝槽。
[0017]優(yōu)選的，主動齒輪的頂圓部和中泵體的孔配合間隙為0.05mm?0.07mm。
[0018]優(yōu)選的，主動齒輪的軸頸與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm。
[0019]優(yōu)選的，中泵體與整體軸套的外圓配合間隙為0.03mm?0.04mm。
[0020]綜上所述，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0021]1、本實用新型在齒輪分流馬達兩油腔間的連接體孔內(nèi)加旋轉(zhuǎn)密封機構，有效防止了馬達各腔間油液的相互泄漏，降低了齒輪分流馬達在偏載時對分流精度的影響，進而提高了分流精度。
[0022]2、旋轉(zhuǎn)密封機構的密封圈采用彈性材料，滑動環(huán)采用低摩擦耐壓材質(zhì)，使運動過程中的振動降低，運動更平穩(wěn)，噪音減小；采用此結構，使各處元件配合間隙、形位誤差加大，便于加工和裝配。
[0023]3、旋轉(zhuǎn)密封機構更換方便、成本較低；同時可以通過提高齒輪和軸頸的加工精度，降低齒輪副與中泵體的徑向間隙，調(diào)整齒輪馬達間軸向間隙和徑向間隙，獲得到了更好的分流精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為齒輪分流馬達的正面首I]視圖；
[0025]圖2為圖1中A處的放大圖。
[0026]其中，1、主動齒輪；2、軸頸；3、中泵體；4、整體軸套；5、連接軸；6、連接體；7、密封圈；8、滑動環(huán)；9、環(huán)形溝槽。

【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本實用新型提供了一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，包括連接體6和主動齒輪1，主動齒輪I兩端軸頸2的外圓與連接體6的孔內(nèi)壁間隙配合。連接體6與主動齒輪I軸頸2外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈7和滑動環(huán)8，滑動環(huán)8與主動齒輪I的軸頸2滑動連接；滑動環(huán)8與主動齒輪I軸頸2的連接面上設有環(huán)形溝槽。
[0028]旋轉(zhuǎn)密封機構是一種可受兩側(cè)壓力或受變壓力作用的雙向作用的旋轉(zhuǎn)密封圈?；瑒迎h(huán)8的環(huán)形溝槽9能夠適應高壓和低速的工況，密封面上的一個或兩個環(huán)形溝槽9提高了密封表面的比壓，提高了密封效果。環(huán)形溝槽9形成的潤滑油腔，降低了摩擦力，因此具有良好的運轉(zhuǎn)性，具有極小的起動和運動摩擦力，這一特性很好的解決了小排量齒輪分流馬達啟動難的問題。
[0029]旋轉(zhuǎn)密封機構的密封圈7是實心的具有彈性的圓環(huán)，其橫截面可以為圓形或者橢圓形或者O形，其材質(zhì)優(yōu)選為丁晴橡膠70?；瑒迎h(huán)8由低摩擦耐磨的材料制成，其材質(zhì)優(yōu)選為聚四氟乙烯/碳化合物D32。主動齒輪I的軸頸2公差帶為h8，連接體6的孔公差帶為C11，相比現(xiàn)有的尺寸，本方案中尺寸增加，且采用塑性密封，相配合的孔間間隙加大，更有利于加工和裝配。
[0030]在加工主動齒輪I時，需要提高齒輪的加工精度，并對軸頸2進行了粗、精磨削，滾壓，拋光等工序的處理，這樣講更利于滑動環(huán)8在軸頸2上的旋轉(zhuǎn)運動，提高密封效果，增強耐磨性，延長馬達的使用壽命，提高了可靠性。同時，在齒輪的軸頸2端面倒引進角，便于軸頸2與旋轉(zhuǎn)密封圈的裝配，保證旋轉(zhuǎn)密封機構不被切壞。
[0031]根據(jù)上述的旋轉(zhuǎn)密封機構，本實用新型結合現(xiàn)有的齒輪分流馬達，將旋轉(zhuǎn)密封機構應用于齒輪分流馬達中。因此，本實用新型還公開了一種齒輪分流馬達，其包括端蓋、中泵體3、整體軸套4、主動齒輪I和連接軸5，主動齒輪I與從動齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動齒輪I之間連接有連接軸5和連接體6，主動齒輪I的軸頸2插入連接體6的孔內(nèi)。連接體6的兩端與中泵體3固定連接；主動齒輪I的軸頸2嵌入整體軸套4內(nèi)，兩者之間設有軸承。中泵體3安裝在殼體和整體軸套4之間，與主動齒輪I連接。連接體6的內(nèi)壁和主動齒輪I兩端軸頸2外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈7和滑動環(huán)8，滑動環(huán)8與主動齒輪I的軸頸2連接?；瑒迎h(huán)8與主動齒輪I軸頸2的連接面上設有環(huán)形溝槽9。
[0032]在裝配過程中，主動齒輪I與中泵體3、軸頸2與軸承、中泵體3和整體軸套4之間采用間隙配合，本實用新型調(diào)整了主動齒輪I與中泵體3間的徑向間隙和軸向間隙，使其具有更好的分流精度。
[0033]同時，本實用新型還可以調(diào)整整體軸套4與中泵體3間的徑向間隙。整體軸套4內(nèi)用復合材料的DU軸承，其尺寸緊湊，噪聲小，能適應較大的沖擊載荷。整體軸套4具有嵌入DU軸承的鋁合金材質(zhì)“8”字浮動側(cè)板，側(cè)板上的改進能夠提高容積效率，減小壓力脈動而低噪聲工作，液流平穩(wěn)。
[0034]因此優(yōu)選主動齒輪I與中泵體I連接處的頂圓部和中泵體3的配合間隙為0.05mm?0.07mm ;主動齒輪I的軸頸2與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm ;中泵體3與整體軸套4的外圓配合間隙為0.03mm?0.04mm。中泵體3與齒輪副的軸向間隙為
0.04mm?0.05mm,齒輪副為主動齒輪1，從動齒輪和整體軸套4的組合。
[0035]本實用新型公開的齒輪分流馬達的工作原理:
[0036]齒輪分流馬達是通過連接軸5聯(lián)接兩腔的主動齒輪1，保證元件同步運行，并分配給各出油口相同流量。連接軸5的連接是用花鍵或平鍵的剛性聯(lián)接，根據(jù)旋轉(zhuǎn)運行和加工裝配的要求，需要有一定的間隙。在連接體6的孔內(nèi)加上密封圈7和滑動環(huán)8。由于密封圈7的張力，使耐磨性很好的滑動環(huán)8緊貼主動齒輪I的軸頸2，主動齒輪I的軸頸2在滑動環(huán)8內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動。滑動環(huán)8將兩油腔隔成了兩個各自密閉的空間，即使兩油腔的腔壓不同，都起到有效的密封作用，防止了兩腔間的相互泄漏。
[0037]在實際的加工過程中，對于需要間隙配合的連接面存在形位誤差。由于密封圈7屬于彈性密封，可以將加工中的間隙放大，密封圈7能自動適應齒輪的旋轉(zhuǎn)中心，防止軸頸2與連接體6孔間的摩擦和磨損。同時，由于密封圈7是非金屬材料密封，使得齒輪分流馬達在工作時噪音也大大降低。
[0038]針對上述的齒輪分流馬達，在國家標準檢測條件下進行檢測，測量其密封性能和分流精度。在下表中，額定條件指兩個密封腔的壓強為20MPa，主動齒輪轉(zhuǎn)速為2000r/min，低轉(zhuǎn)速條件是指兩個密封腔的壓強為20MPa，主動齒輪轉(zhuǎn)速為350r/min。額定條件，兩腔壓差< 20%的檢測條件是指，主動齒輪兩油腔之間的壓差不大于20%，額定條件，兩腔壓差(50%的檢測條件是指，主動齒輪兩油腔之間的壓差在20%到50%之間。其中國產(chǎn)齒輪分流器為濟南優(yōu)科和國瑞液壓的產(chǎn)品，進口齒輪分流馬達為KINSS0N或者博比機械的產(chǎn)品。
[0039]表一:不同產(chǎn)品的分流精度對比:
[0040]

【權利要求】
1.一種齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，包括連接體和主動齒輪，主動齒輪兩端軸頸的外圓與連接體的孔內(nèi)壁間隙配合，其特征在于:所述連接體與主動齒輪軸頸外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈和滑動環(huán)，滑動環(huán)與主動齒輪的軸頸滑動連接；所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有環(huán)形溝槽。
2.如權利要求1所述的齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，其特征在于:所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有兩個環(huán)形溝槽。
3.如權利要求1所述的齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，其特征在于:所述密封圈由彈性材質(zhì)制成，滑動環(huán)由低摩擦耐磨的材料制成。
4.如權利要求1所述的齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，其特征在于:所述密封圈的材質(zhì)為丁晴橡膠70，滑動環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯/碳化合物D32。
5.如權利要求1所述的齒輪分流馬達的旋轉(zhuǎn)密封機構，其特征在于:所述主動齒輪的軸頸公差帶為h8，連接體的孔公差帶為CU。
6.一種齒輪分流馬達，包括端蓋、中泵體、整體軸套、主動齒輪和連接軸，所述主動齒輪與從動齒輪嚙合，安裝在油腔內(nèi)，且相鄰的主動齒輪之間連接有連接軸和連接體，主動齒輪的軸頸伸入連接體的孔內(nèi)；連接體的兩端與中泵體固定連接；所述主動齒輪的軸頸嵌入整體軸套內(nèi)，兩者之間設有軸承；中泵體內(nèi)安裝主動齒輪、從動齒輪和整體軸套，其特征在于:所述連接體的孔內(nèi)壁和主動齒輪兩端軸頸外圓的連接面上設有環(huán)形內(nèi)槽，環(huán)形內(nèi)槽的內(nèi)部設有固定連接的密封圈和滑動環(huán)，滑動環(huán)與主動齒輪的軸頸連接；所述滑動環(huán)與主動齒輪軸頸的連接面上設有環(huán)形溝槽。
7.如權利要求6所述的分流馬達，其特征在于:所述主動齒輪的頂圓部和中泵體的孔配合間隙為0.05mm?0.07mm。
8.如權利要求6所述的分流馬達，其特征在于:所述主動齒輪的軸頸與軸承之間的配合間隙為0.05mm?0.06mm。
9.如權利要求6所述的分流馬達，其特征在于:所述中泵體與整體軸套的外圓配合間隙為 0.03mm ?0.04mm。
【文檔編號】F01C19/00GK203856513SQ201420127835
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權日:2014年3月20日
【發(fā)明者】羅香文, 楊惠 申請人:瀘州市長江液壓件裝備有限公司