[实用新型]双输入轴差动齿轮泵

说明书

技术领域

本实用新型双输入轴差动齿轮泵是液压动力元件齿轮泵的一种形式，与现有齿轮泵不同之处是具有两个动力输入轴，一个主动力输入轴和一个控制动力输入轴，主动力输入轴可用三相异步电机定转速驱动，提供泵所需的大部分动力，控制动力输入轴用伺服或变频电机变转速和转向驱动，改变泵输出流量，实现大功率低成本驱动，小功率高响应控制驱动目的，可省去大功率伺服或变频控制单元，特别适合百千瓦以上大功率节能液压系统。

背景技术

目前大功率变转速变流量节能液压系统均采用单动力输入轴液压泵，通过变频或伺服电机调速改变液压泵输出流量，由于控制、驱动单元功率大，所以成本高、响应低、控制单元功耗大。

发明内容

为解决大功率变转速节能液压系统成本高、响应低、损耗大这一技术难题，本实用新型提供一种双输入轴差动齿轮泵，双输入轴差动齿轮泵利用ZK-H差动轮系二个自由度原理，具有两个动力输入轴，主动力输入轴用三相异步电机定转速驱动，无需变频控制，提供泵所需的大部分动力，控制动力输入轴由变频或伺服电机驱动，通过改变变频或伺服电机转速和转向来改变泵的输出流量，实现大功率驱动小功率控制。

本实用新型双输入轴差动齿轮泵属2K-H差动轮系结构，按齿轮泵工作要求设计，行星齿轮与内齿轮啮合构成内啮合齿轮泵，行星齿轮与中心太阳齿轮啮合组成外啮合齿轮泵，大部分动力通过主动力输入轴输入，驱动内齿轮定速旋转，控制动力通过控制动力输入轴输入，驱动中心太阳齿轮，泵输出流量由行星齿轮相对系杆H的转速决定，行星齿轮相对系杆H的转速由中心太阳齿轮与内齿轮的相对转速决定，当中心太阳齿轮与内齿轮同向同角速度转动时，行星齿轮、中心太阳齿轮、内齿轮及系杆H同步旋转，各齿轮及系杆H相对速度为零，泵输出流量为零。当中心太阳齿轮转速小于内齿轮转速，系杆转速下降，行星齿轮相对系杆H开始旋转，泵输出流量上升，此阶段控制动力输入轴驱动电机工作在发动机状态，其电能可通过能量回收型变频器返回主动力电机。当中心太阳齿轮转速下降至零，控制动力输入轴驱动电机输出功率为零。当中心太阳齿轮转速与内齿轮相反，控制动力输入轴驱动电机输出功率，泵输入功率是两个电机的输出功率之和。控制输入轴与主动力输入轴的相对转速差越大，行星齿轮相对系杆H的转速就越高，泵输出流量越大。改变控制输入轴与主动力输入轴的相对转速，即可调节双输入轴差动齿轮泵的输出流量。

目前国际国内，液压系统节能方案有定转速变排量和定排量变转速两种，定转速变排量方案所使用的变量泵受技术条件限制，排量有限，单泵功率在100千瓦左右。定排量变转速方案，大功率变频控制器自身功耗就大，而且控制精度低、成本高，大功率伺服电机驱动虽然精度高，但大功率伺服电机及驱动控制器价格昂贵。本实用新型提供一种双输入轴差动齿轮泵，大部分功率由三相异步电机定速旋转提供，小功率伺服或变频电机控制中心太阳齿轮的转向和转速，改变泵的输出流量，与现行的大功率伺服电机驱动控制方案相比较，同功率综合成本降低50％以上，本实用新型特别适合100千瓦以上大功率、高响应、频繁变速的节能液压系统。

附图说明

图1所示是本实用新型双输入轴差动齿轮泵的轴向剖视示意图，其中(1)主动力输入轴，(2)泵壳，(3)吸油口，(4)右侧板环形槽，(5)进油口，(6)右侧板，(7)内齿轮，(8)隔离块，(9)排油口，(10)左侧板，(11)左侧板环形槽，(12)螺钉，(13)行星齿轮，(14)行星齿轮轴，(15)挡圈，(16)控制动力输入轴，(17)出油口，(18)泵端盖。

图2是图1A-A的剖视示意图，其中(5)进油口共6个用点划线绘制，(9)排油口共6个用实线绘制。

具体实施例