一种变量齿轮泵

本发明涉及液压机械领域，特别涉及一种变量齿轮泵。

齿轮泵是液压机械领域经常使用的一种设备，其中变量齿轮泵又是许多特殊场合 下需要用到的设备，变量齿轮泵主要分为内啮合变量齿轮泵和外啮合变量齿轮泵两种，而 现有的两种变量齿轮泵的主要原理是通过改变主动齿轮和从动齿轮之间的啮合长度而实 现变量的目的，基于此，本发明从变量齿轮泵的工作原理进行创新，采用一种新的变量原 理，同时将变量与定量两种功能相互结合，以适应更为复杂的工作环境。

针对上述问题，本发明提供一种变量齿轮泵，通过将齿轮泵的定量和变量两种功 能相互结合，同时采用改变齿轮中心距的原理实现变量。

本发明所使用的技术方案是：一种变量齿轮泵，包括前端盖和后端盖、定量泵体和 变量泵体、定量主动轴和定量从动轴、定量主动齿轮和定量从动齿轮、变量主动轴和变量从 动轴、变量主动齿轮和变量从动齿轮、中间隔板、上鼓形齿轴和下鼓形齿轴，其特征在于：所 述的前端盖通过螺钉安装在定量泵体一侧，定量泵体另一侧安装有中间隔板，所述的中间 隔板另一侧安装有变量泵体，所述的变量泵体另一侧通过螺钉安装有后端盖；所述的定量 主动轴位于定量泵体上方位置，定量主动轴一端通过滚针轴承转动安装在前端盖上部，另 一端通过滚针轴承转动安装在中间隔板一侧，定量主动轴上同轴安装有定量主动齿轮；所 述的定量从动轴位于定量泵体下方位置，定量从动轴一端通过滚针轴承转动安装在前端盖 下部，另一端通过滚针轴承转动安装在中间隔板一侧，定量从动轴上同轴安装有定量从动 齿轮，并与定量主动齿轮相互啮合；定量主动齿轮和定量从动齿轮的两侧分别设置有一个 定量压盘；定量主动轴和定量从动轴靠近中间隔板的一端分别设置有内齿；所述的变量主 动轴位于变量泵体上方位置，变量主动轴一端通过滚针轴承转动安装在中间隔板一侧，另 一端通过滚针轴承转动安装在后端盖上；变量主动轴圆周上设置有八个主动板，八个主动 板两两一组均布设置在变量主动轴圆周上；所述的变量主动齿轮中心设置有通孔，所述通 孔圆周上设置有八个从动板，八个从动板两两一组均布设置在通孔圆周上；变量主动齿轮 转动安装在变量主动轴上，每一组从动板与每一组主动板交替分布；变量泵体外侧下部设 置有变量控制端，所述的变量控制端内部上下滑动安装有变量柱塞，所述的变量柱塞与变 量控制端之间设置有复位弹簧；变量柱塞上部设置有变量轴承座，所述的变量从动轴转动 安装在变量轴承座中，变量从动轴上同轴设置有变量从动齿轮，所述的变量从动齿轮与变 量主动齿轮相互啮合；变量主动齿轮和变量从动齿轮两侧分别设置有变量前压盘和变量后 压盘；变量主动轴和变量从动轴靠近中间隔板的一端分别设置有内齿；所述的上鼓形齿轴 安装在中间隔板上部，所述的下鼓形齿轴安装在中间隔板下部，上鼓形齿轴和下鼓形齿轴 两端分别同轴设置有鼓形齿；上鼓形齿轴两端的鼓形齿分别与定量主动轴一端的内齿和变 量主动轴一端的内齿相互啮合；下鼓形齿轴两端的鼓形齿分别与定量从动轴一端的内齿和 变量从动轴一端的内齿相互啮合。

进一步的，所述的定量泵体两侧分别设置有定量出油口和定量进油口，定量出油 口与定量主动齿轮和定量从动齿轮啮合外侧的齿轮外侧高压区相连通，定量进油口与定量 主动齿轮和定量从动齿轮啮合外侧的齿轮外侧低压区相连通；所述的变量泵体两侧分别设 置有变量出油口和变量进油口，变量出油口与变量主动齿轮和变量从动齿轮啮合外侧的齿 轮外侧高压区相连通，变量进油口与变量主动齿轮和变量从动齿轮啮合外侧的齿轮外侧低 压区相连通。

进一步的，所述的变量前压盘和变量后压盘为左右对称结构，变量主动齿轮上的 每一组从动板将变量主动轴上相邻的两组主动板之间区域分为齿轮内侧高压区和齿轮内 侧低压区两部分；变量前压盘和变量后压盘与变量主动齿轮相接触的一侧设置有高压区进 油通道，另一侧设置有低压区出油通道，低压区出油通道端部设置有低压区出油通孔；变量 主动齿轮位于齿轮内侧高压区位置处设置有高压区进油口，所述的高压区进油通道通过与 高压区进油口相连通，将齿轮外侧高压区与齿轮内侧高压区相连通；变量主动轴位于齿轮 内侧低压区位置处设置有低压区出油口，低压区出油口通过变量主动轴与变量前压盘和变 量前压盘上的低压区出油通道相连通，最终将齿轮外侧低压区与齿轮内侧低压区相连通。

进一步的，所述的每一组主动板中的两个主动板之间设置有密封叶片，每一组从 动板中的两个从动板之间设置有密封叶片。

进一步的，所述的定量主动轴与前端盖之间设置有轴封，所述的变量从动轴与变 量轴承座之间设置有滚针轴承。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）本发明通过合理设置 上鼓形齿轴和下鼓形齿轴，将传统的定量齿轮泵与变量齿轮泵相互结合，同时实现齿轮泵 定量和变量两种功能，以满足特殊场合需求；（2）本发明通过设置变量控制端，控制变量从 动齿轮与变量主动齿轮相互啮合的中心距，实现了齿轮泵变量的目的，本发明从原理上对 现有技术进行了创新。

图1、图2为本发明的整体装配立体结构示意图。

图3、图4为本发明整体爆炸视图。

图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图19、图20 为本发明部分零部件的装配立体结构示意图。

图18为本发明中变量轴承座的立体结构示意图。

图21为本发明中变量控制端未工作时变量主动齿轮与变量从动齿轮不同工作状 态示意图。

图22为本发明中变量控制端工作，变量主动齿轮与变量从动齿轮中心距发生变化 的变量工作原理示意图。

附图标号：1-定量主动轴；2-前端盖；3-变量控制端；4-定量泵体；5-中间隔板；6- 变量泵体；7-后端盖；8-定量从动轴；9-定量主动齿轮；10-定量从动齿轮；11-定量压盘；12- 上鼓形齿轴；13-鼓形齿；14-下鼓形齿轴；15-变量从动轴；16-变量从动齿轮；17-变量主动 齿轮；18-变量主动轴；19-变量前压盘；20-变量后压盘；21-变量轴承座；22-滚针轴承；23- 轴封；24-密封叶片；25-齿轮内侧高压区；26-齿轮内侧低压区；27-变量柱塞；28-复位弹簧； 29-齿轮外侧高压区；30-齿轮外侧低压区；401-定量出油口；402-定量进油口；601-变量出 油口；602-变量进油口；1701-从动板；1702-高压区进油口；1801-主动板；1802-低压区出油 口；2001-高压区进油通道；2002-低压区出油通孔；2003-低压区出油通道。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图20所示，一种变量齿轮泵，包括前端盖2和后端盖7、定量泵体4和变量泵 体6、定量主动轴1和定量从动轴8、定量主动齿轮9和定量从动齿轮10、变量主动轴18和变量 从动轴15、变量主动齿轮17和变量从动齿轮16、中间隔板5、上鼓形齿轴12和下鼓形齿轴14。 前端盖2通过螺钉安装在定量泵体4一侧，定量泵体4另一侧安装有中间隔板5，中间隔板5另 一侧安装有变量泵体6，变量泵体6另一侧通过螺钉安装有后端盖7。定量主动轴1位于定量 泵体4上方位置，定量主动轴1一端通过滚针轴承22转动安装在前端盖2上部，另一端通过滚 针轴承22转动安装在中间隔板4一侧，定量主动轴1上同轴安装有定量主动齿轮9。定量从动 轴8位于定量泵体4下方位置，定量从动轴8一端通过滚针轴承22转动安装在前端盖2下部， 另一端通过滚针轴承22转动安装在中间隔板5一侧，定量从动轴8上同轴安装有定量从动齿 轮10，并与定量主动齿轮9相互啮合。定量主动齿轮9和定量从动齿轮10的两侧分别设置有 一个定量压盘11。定量主动轴1和定量从动轴8靠近中间隔板5的一端分别设置有内齿。变量 主动轴18位于变量泵体6上方位置，变量主动轴18一端通过滚针轴承22转动安装在中间隔 板4一侧，另一端通过滚针轴承22转动安装在后端盖7上；变量主动轴18圆周上设置有八个 主动板1801，八个主动板1801两两一组均布设置在变量主动轴18圆周上。变量主动齿轮17 中心设置有通孔，所述通孔圆周上设置有八个从动板1701，八个从动板1701两两一组均布 设置在通孔圆周上。变量主动齿轮17转动安装在变量主动轴18上，每一组从动板1701与每 一组主动板1801交替分布。变量泵体6外侧下部设置有变量控制端3，变量控制端3内部上下 滑动安装有变量柱塞27，变量柱塞27与变量控制端3之间设置有复位弹簧28。变量柱塞27上 部设置有变量轴承座21，变量从动轴15转动安装在变量轴承座21中，变量从动轴15上同轴 设置有变量从动齿轮16，变量从动齿轮16与变量主动齿轮17相互啮合。变量主动齿轮17和 变量从动齿轮16两侧分别设置有变量前压盘19和变量后压盘20。变量主动轴18和变量从动 轴15靠近中间隔板5的一端分别设置有内齿。上鼓形齿轴12安装在中间隔板5上部，下鼓形 齿轴14安装在中间隔板5下部，上鼓形齿轴12和下鼓形齿轴14两端分别同轴设置有鼓形齿 13。上鼓形齿轴12两端的鼓形齿13分别与定量主动轴1一端的内齿和变量主动轴18一端的 内齿相互啮合。下鼓形齿轴14两端的鼓形齿13分别与定量从动轴8一端的内齿和变量从动 轴15一端的内齿相互啮合。

定量泵体4两侧分别设置有定量出油口401和定量进油口402，定量出油口401与定 量主动齿轮9和定量从动齿轮10啮合外侧的齿轮外侧高压区29相连通，定量进油口402与定 量主动齿轮9和定量从动齿轮10啮合外侧的齿轮外侧低压区30相连通。变量泵体6两侧分别 设置有变量出油口601和变量进油口602，变量出油口601与变量主动齿轮17和变量从动齿 轮16啮合外侧的齿轮外侧高压区29相连通，变量进油口602与变量主动齿轮17和变量从动 齿轮16啮合外侧的齿轮外侧低压区30相连通。

变量前压盘19和变量后压盘20为左右对称结构，变量主动齿轮17上的每一组从动 板1701将变量主动轴18上相邻的两组主动板1801之间区域分为齿轮内侧高压区25和齿轮 内侧低压区26两部分。变量前压盘19和变量后压盘20与变量主动齿轮17相接触的一侧设置 有高压区进油通道2001，另一侧设置有低压区出油通道2003，低压区出油通道2003端部设 置有低压区出油通孔2002。变量主动齿轮17位于齿轮内侧高压区25位置处设置有高压区进 油口1702，高压区进油通道2001通过与高压区进油口1702相连通，将齿轮外侧高压区29与 齿轮内侧高压区25相连通，从而将齿轮外侧高压区的高压油引至齿轮内侧高压区25。变量 主动轴18位于齿轮内侧低压区26位置处设置有低压区出油口1802，低压区出油口1802通过 变量主动轴18与变量前压盘19和变量前压盘19上的低压区出油通道2003相连通，最终将齿 轮外侧低压区30与齿轮内侧低压区26相连通，从而将齿轮内侧低压区26的低压油引至齿轮 外侧低压区30。即当变量主动齿轮17和变量从动齿轮16相互啮合开始工作时，变量主动齿 轮17和变量从动齿轮16啮合外侧的齿轮外侧高压区29中的高压油进入到齿轮内侧高压区 25，从而驱动变量主动齿轮17绕变量主动轴18旋转，使变量主动齿轮17和变量从动齿轮16 的齿面始终保持接触状态，同时齿轮内侧低压区26中的低压油引至齿轮外侧低压区30。

每一组主动板1801中的两个主动板1801之间设置有密封叶片24，每一组从动板 1701中的两个从动板1701之间设置有密封叶片24。定量主动轴1与前端盖2之间设置有轴封 23。变量从动轴15与变量轴承座21之间设置有滚针轴承22。

本发明工作原理：本发明主要通过调整变量主动齿轮17和变量从动齿轮16的中心 距实现齿轮泵的变量；通过将定量泵体4和变量泵体6进行级联实现变量齿轮泵的正常工 作，前级定量泵体4一方面实现普通定量齿轮泵的作用，另一方面实现齿轮分动箱的作用， 辅之上鼓形齿轴12和下鼓形齿轴14迫使变量主动齿轮17和变量从动齿轮16同步转动。当变 量泵体6未处于工作状态或处于工作状态但齿轮外侧高压区29未输出高压油时，变量柱塞 27在复位弹簧28作用下使变量从动齿轮16与变量主动齿轮17达到最大啮合状态，此时，泵 的排量最大，如图21所示；当变量泵体6处于工作状态且输出高压油时，齿轮外侧高压区29 的高压油迫使变量从动齿轮16向变量控制端3方向移动从而使变量从动齿轮16和变量主动 齿轮17的中心距增大，同时高压油经由变量前压盘19和变量后压盘20上的高压区进油通道 进入变量主动齿轮17位于齿轮内侧高压区25从而使变量主动齿轮17相对于变量主动轴18 旋转，从而使得在变量过程中变量从动齿轮16和变量主动齿轮17一直处于啮合状态，如图 22所示；当变量泵进入变量状态时，通过变量控制端3通入高压油以驱动变量柱塞27向变量 主动齿轮17方向运动，从而使两齿轮中心距减小以达到减小排量的目的。