傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵的製作方法

2023-12-09 12:13:36 3

傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵。本實用新型的動力由電機輸出，經過聯軸器傳給輸入軸；第一傅立葉非圓齒輪和第二傅立葉非圓齒輪均固定在輸入軸上；第一共軛傅立葉非圓齒輪固定在輸出軸上，並與第一傅立葉非圓齒輪嚙合；第二共軛傅立葉非圓齒輪與第二葉輪通過軸套固結，軸套活套在輸出軸上；第二共軛傅立葉非圓齒輪與第二傅立葉非圓齒輪嚙合；第一葉輪固定在輸出軸上；第一葉輪和第二葉輪均設置有四片葉片，所有葉片內部均安裝一個單向洩壓閥，單向洩壓閥方向與葉片轉動方向一致。本實用新型排量大、流量穩定，不等速規律易調整，有效解決傳統差速泵壓力脈動和困液問題。
【專利說明】傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於容積泵【技術領域】，涉及葉片差速泵，具體涉及一種傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵。
【背景技術】
[0002]通用機械常用的液泵有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、滾子泵和離心泵，其中:活(柱)塞泵具有較高的出口壓力，但要求活塞與缸筒之間的密封可靠，且壓力波動大；隔膜泵在多缸時能產生一個較平穩的液流，但是結構複雜；滾子泵的排量在轉速穩定時是均勻的，隨著壓力的提高，洩漏量增加，泵的排液量及效率相應減小；離心泵結構簡單，容易製造，但是它的排量大，壓力低，用於工作壓力要求不高的場合。這些泵存在各自的缺陷，還不能很好地滿足部分特種機械要求的恆定流量、高壓力的需求。
[0003]現有的差速泵根據驅動機構的不同主要有以下幾種:
[0004]轉動導杆一齒輪式葉片差速泵，其驅動系統承受交變載荷，產生齒輪嚙合噪聲，且各運動副間隙較大時也會引起衝擊噪聲。
[0005]萬向節齒輪機構驅動葉片差速泵，其萬向節機構的輸入軸與輸出軸的夾角是影響泵的性能的一個關鍵參數。該角越大，泵的排量也越大，但是，隨著該角的增大，泵的流量脈動加劇和萬向節的傳動效率降低。
[0006]變形偏心圓非圓齒輪驅動葉片差速泵，其偏心圓非圓齒輪節曲線調整參數主要是偏心率和變形係數，調整量有限，調整精度不高，造成傳動比優化、調整不方便，設計不靈活，不利於進一步優化設計，很難優化壓力脈動、困液等問題。

【發明內容】

[0007]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵，該葉片差速泵排量大、壓力高、流量穩定、結構緊湊；傅立葉非圓齒輪節曲線有六個調整參數，其驅動機構的不等速規律容易調整，方便性能優化；通過在葉片內安裝單向洩壓閥，壓力超限時打通鄰近封閉腔，有效解決現有差速泵困液問題。
[0008]本實用新型包括驅動部件和差速泵部件。
[0009]所述的驅動部件包括驅動齒輪箱、輸入軸、輸出軸、第一傅立葉非圓齒輪、第二傅立葉非圓齒輪、第一共軛傅立葉非圓齒輪、第二共軛傅立葉非圓齒輪和軸套。電機通過聯軸器與輸入軸連接，輸入軸通過兩個軸承支撐在驅動齒輪箱的兩側壁；所述的第一傅立葉非圓齒輪和第二傅立葉非圓齒輪均固定安裝在輸入軸上；輸出軸的兩端分別通過軸承支撐在驅動齒輪箱和泵殼的箱壁上，第一共軛傅立葉非圓齒輪固定安裝在輸出軸上，並與第一傅立葉非圓齒輪嚙合；第二共軛傅立葉非圓齒輪和第二葉輪都固結在軸套上，軸套活套在輸出軸上；第二共軛傅立葉非圓齒輪與第二傅立葉非圓齒輪嚙合；
[0010]所述的差速泵部件包括泵殼、第一葉輪、第二葉輪和單向洩壓閥；所述的泵殼沿圓周方向依次開設有第一排液口、第一吸液口、第二排液口、第二吸液口、第三排液口、第三吸液口、第四排液口和第四吸液口 ；第一排液口、第二排液口、第三排液口和第四排液口沿圓周均布，第一吸液口、第二吸液口、第三吸液口和第四吸液口沿圓周均布；第一葉輪固定在輸出軸上；所述的第一葉輪和第二葉輪均沿周向均布設置有四片葉片；沿圓周方向，第一葉輪的葉片與第二葉輪的葉片相間設置；所有葉片內部均安裝一個單向洩壓閥，單向洩壓閥方向與葉片轉動方向一致。
[0011]所述第一傅立葉非圓齒輪和第二傅立葉非圓齒輪的結構完全一致，第一共軛傅立葉非圓齒輪和第二共軛傅立葉非圓齒輪的結構完全一致，第一傅立葉非圓齒輪、第二傅立葉非圓齒輪、第一共軛傅立葉非圓齒輪和第二共軛傅立葉非圓齒輪均為四階非圓齒輪；第一傅立葉非圓齒輪與第二傅立葉非圓齒輪的初始安裝相位差、第一共軛傅立葉非圓齒輪與第二共軛傅立葉非圓齒輪的初始安裝相位差均為45°。
[0012]本實用新型具有的有益效果是:
[0013]本實用新型採用傅立葉非圓齒輪機構，傅立葉非圓齒輪節曲線有六個調整參數，相比已有的變形偏心圓非圓齒輪可調參數多，因此傅立葉非圓齒輪不等速傳動規律容易調整，容易實現差速泵的排量、壓力、流量等性能的優化。通過在葉片內安裝單向洩壓閥，壓力超限時打通鄰近封閉腔，有效解決現有差速泵困液問題。由於傅立葉非圓齒輪機構驅動的差速泵吸液口和排液口沿圓周均布，徑向平衡性好，非等速傳動為旋轉運動，因此運行平穩可靠、徑向工作載荷平衡、脈動可控性好；葉片多、排量大，泵殼的內表面及葉片形狀簡單，容積效率高。
[0014]本實用新型的核心機構為兩對不同安裝相位的傅立葉非圓齒輪，部件少、結構緊湊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的機構運動簡圖；
[0016]圖2為本實用新型中差速泵部件的整體結構剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型中傅立葉非圓齒輪節曲線在初始安裝位置時的嚙合關係示意圖。
[0018]圖中:1、驅動齒輪箱，2、輸入軸，3、輸出軸，4、第一傅立葉非圓齒輪，5、第二傅立葉非圓齒輪，6、第一共軛傅立葉非圓齒輪，7、第二共軛傅立葉非圓齒輪，8、軸套，9、聯軸器，10、電機，11、泵殼，11-1、第一排液口，11-2、第一吸液口，11-3、第二排液口，11-4、第二吸液口，11-5、第三排液口，11-6、第三吸液口，11-7、第四排液口，11-8、第四吸液口，12、第一葉輪，13、第二葉輪，14、單向洩壓閥。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]如圖1和2所示，傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵包括驅動部件和差速泵部件。
[0021]驅動部件包括驅動齒輪箱1、輸入軸2、輸出軸3、第一傅立葉非圓齒輪4、第二傅立葉非圓齒輪5、第一共軛傅立葉非圓齒輪6、第二共軛傅立葉非圓齒輪7和軸套8。電機10經過聯軸器9將動力傳給輸入軸2，輸入軸2通過兩個軸承支撐在驅動齒輪箱I的兩側壁；第一傅立葉非圓齒輪4和第二傅立葉非圓齒輪5均固定安裝在輸入軸2上；輸出軸3的兩端分別通過軸承支撐在驅動齒輪箱I和泵殼11的箱壁上，第一共軛傅立葉非圓齒輪6固定安裝在輸出軸上，並與第一傅立葉非圓齒輪4嚙合；第二共軛傅立葉非圓齒輪7和第二葉輪
13都固結在軸套8上，軸套8活套在輸出軸3上；第二共軛傅立葉非圓齒輪7與第二傅立葉非圓齒輪5嚙合；
[0022]差速泵部件包括泵殼11、第一葉輪12、第二葉輪13和單向洩壓閥14 ;泵殼11沿圓周方向依次開設有第一排液口 11-1、第一吸液口 11-2、第二排液口 11-3、第二吸液口11-4、第三排液口 11-5、第三吸液口 11-6、第四排液口 11-7和第四吸液口 11-8 ;第一排液口 11-1、第二排液口 11-3、第三排液口 11-5和第四排液口 11-7沿圓周均布，第一吸液口11-2、第二吸液口 11-4、第三吸液口 11-6和第四吸液口 11-8沿圓周均布；第一葉輪12固定在輸出軸3上；第一葉輪12和第二葉輪13均沿周向均布設置有四片葉片；沿圓周方向，第一葉輪12的葉片與第二葉輪13的葉片相間設置；所有葉片內部均安裝一個單向洩壓閥14，單向洩壓閥14方向與葉片轉動方向一致。
[0023]如圖3所示，第一傅立葉非圓齒輪4和第二傅立葉非圓齒輪5的結構完全一致，第一共軛傅立葉非圓齒輪6和第二共軛傅立葉非圓齒輪7的結構完全一致，第一傅立葉非圓齒輪4、第二傅立葉非圓齒輪5、第一共軛傅立葉非圓齒輪6和第二 *軛傅立葉非圓齒輪7均為四階非圓齒輪；第一傅立葉非圓齒輪4的初始安裝相位角為Oi第二傅立葉非圓齒輪5的初始安裝相位角為巧；第一傅立葉非圓齒輪4與第二傅立葉非圓齒輪5、第一共軛傅立葉非圓齒輪6與第二共軛傅立葉非圓齒輪7的初始安裝相位差均為g - %，其值為45°，實現第一葉輪12和第二葉輪13的差速轉動,使得差速泵封閉腔的容積周期性變化,在第一排液口 11-1、第二排液口 11-3、第三排液口 11-5和第四排液口 11-7產生排液，在第一吸液口 11-2、第二吸液口 11-4、第三吸液口 11-6和第四吸液口 11-8產生吸液。由於傅立葉非圓齒輪的非勻速傳動是連續的，在封閉腔處於完全密閉時，葉片仍有差速轉動，這將使封閉腔壓力超過限定值，單向洩壓閥14將鄰近封閉腔打通洩壓，防止困液。
[0024]該傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵的工作原理:
[0025]電機10通過聯軸器9和輸入軸2將動力傳給第一傅立葉非圓齒輪4和第二傅立葉非圓齒輪5。第一傅立葉非圓齒輪4與第一共軛傅立葉非圓齒輪6嚙合，第二傅立葉非圓齒輪5與第二共軛傅立葉非圓齒輪7嚙合，第一共軛傅立葉非圓齒輪6將動力通過輸出軸3傳給第一葉輪12，第二共軛傅立葉非圓齒輪7將動力通過軸套8傳給第二葉輪12，軸套8和第二共軛傅立葉非圓齒輪7活套在輸出軸3上。兩對傅立葉非圓齒輪副的安裝相位不同，實現第一葉輪12與第二葉輪13的差速轉動，從而實現吸液和排液。
【權利要求】
1.傅立葉非圓齒輪驅動的八葉片差速泵，包括驅動部件和差速泵部件，其特徵在於:所述的驅動部件包括驅動齒輪箱、輸入軸、輸出軸、第一傅立葉非圓齒輪、第二傅立葉非圓齒輪、第一共軛傅立葉非圓齒輪、第二共軛傅立葉非圓齒輪和軸套；電機通過聯軸器與輸入軸連接，輸入軸通過兩個軸承支撐在驅動齒輪箱的兩側壁；所述的第一傅立葉非圓齒輪和第二傅立葉非圓齒輪均固定安裝在輸入軸上；輸出軸的兩端分別通過軸承支撐在驅動齒輪箱和泵殼的箱壁上，第一共軛傅立葉非圓齒輪固定安裝在輸出軸上，並與第一傅立葉非圓齒輪嚙合；第二共軛傅立葉非圓齒輪和第二葉輪都固結在軸套上，軸套活套在輸出軸上；第二共軛傅立葉非圓齒輪與第二傅立葉非圓齒輪嚙合； 所述的差速泵部件包括泵殼、第一葉輪、第二葉輪和單向洩壓閥；所述的泵殼沿圓周逆時針方向依次開設有第一排液口、第一吸液口、第二排液口、第二吸液口、第三排液口、第三吸液口、第四排液口和第四吸液口 ；第一排液口、第二排液口、第三排液口和第四排液口沿圓周均布，第一吸液口、第二吸液口、第三吸液口和第四吸液口沿圓周均布；第一葉輪固定在輸出軸上；所述的第一葉輪和第二葉輪均沿周向均布設置有四片葉片；沿圓周方向，第一葉輪的葉片與第二葉輪的葉片相間設置；所有葉片內部均安裝一個單向洩壓閥，單向洩壓閥方向與葉片轉動方向一致； 所述第一傅立葉非圓齒輪和第二傅立葉非圓齒輪的結構完全一致，第一共軛傅立葉非圓齒輪和第二共軛傅立葉非圓齒輪的結構完全一致，第一傅立葉非圓齒輪、第二傅立葉非圓齒輪、第一共軛傅立葉非圓齒輪和第二共軛傅立葉非圓齒輪均為四階非圓齒輪；第一傅立葉非圓齒輪與第二傅立葉非圓齒輪的初始安裝相位差、第一共軛傅立葉非圓齒輪與第二共軛傅立葉非圓齒輪的初始安裝相位差均為45°。
【文檔編號】F04C2/077GK203730302SQ201420053348
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】夏旭東, 吳興鋒, 徐高歡, 陳建能 申請人:浙江理工大學