一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵的製作方法

2023-07-25 04:52:21 1

專利名稱：一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪泵，具體是指一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵。
背景技術：
齒輪泵是液壓泵的一種，其依靠嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和旋轉來輸送液體或使之增壓的迴轉泵，由兩個齒輪、泵體與前後蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去，吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的，齒輪泵的排油出口的壓力完全取決於泵出口處阻力的大小；其優點是結構簡單，製造方便，造價低，允許轉速度高，應用廣泛，航模等小型航天飛行器發動機將齒輪泵作為其供油裝置；小型航天飛行器因其體積小，重量輕，攜帶的燃油數量少，當整體重量越小，其單次飛行的時間就越長。由於以上的原因，對用於小型航天飛行器的齒輪泵提出了結構簡單、整體重量小、起動靈敏、流量穩定並能夠精確調節的要求。目前的微小型齒輪泵，其主體結構如申請人於2009年12月8日申請的名稱為一種微小型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，專利號為ZL200920243794. 9的結構，作為微小型齒輪泵，採用三段式的經典結構，其內部精密，整體結構小型化，但也存在問題微小型的齒輪泵三段結構通過螺釘連接，而三段結構的材料都是鋁合金等輕質材料，其物理性質決定了其能夠承受的拉力不大，因此，在螺釘連接的使用過程中，極有可能因螺釘的拉力不均勻導致漏油的現象，同時其微小的尺寸結構，使得傳統的密封結構不能用於微小型的齒輪泵。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，解決目前的微小型齒輪泵存在的以上問題，使得齒輪泵完全克服漏油的可能性，通過調整電機電源佔空比能實現對流量的精確無極調節，適合於小型航天飛行器和其它小型儀器液壓系統。本實用新型的目的通過下述技術方案實現一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，包括油泵電機、以及泵體，所述泵體包括依次安裝在油泵電機上的底板、中板、以及上蓋，在中板上設置有貫穿於中板的齒輪腔，在所述底板的上表面和/或上蓋的下表面設置有密封槽，密封槽構成密閉圖形，在所述密封槽內安裝有密封圈。具體地講，本實用新型的外嚙合直齒圓柱齒輪泵為經典結構，其具有油泵電機，以油泵電機作為動力源，還包括泵體，泵體採用三段式的經典結構，在其中板上設置有齒輪腔，裝配時，底板、中板、以及上蓋通過螺釘連接，在底板與中板、中板與上蓋的接觸面均為可能漏油的接觸面，因此，通過在與中板接觸的底板表面、以及與中板接觸的上蓋下表面設置密封槽的結構形式，密封槽的軸線構成封閉的圖形，該圖形根據加工工藝和整體的型號尺寸可以任意設置，可以形成各種異型結構，在該密封槽內安裝密封圈，採用變形性能良好的橡膠材料作為密封圈的首選，同樣長度的密封圈可以彎曲分布在任意的密封槽內，齒輪腔位於密封槽所圍合而成的圖案內，使得齒輪腔與外界的聯繫通道之間增加了密封圈的密封作用，將面與面之間的密封條件降低為面和線之間的密封條件，更加易於實現，通過採用異型結構的密封槽，使得微小型的齒輪泵也能具有良好的密封效果。在所述密封槽構成的密閉圖形內塗覆有固體潤滑層。進一步講，作為本實用新型的進一步改進，通過在密封槽圍合而成的區域內塗覆固體潤滑材料形成固體潤滑層，可以減小齒輪在旋轉過程中端面與底板和上蓋之間的摩擦阻力。所述固體潤滑層由二硫化鑰複合材料組成。進一步講，作為優選的固體潤滑材料，採用塗覆二硫化鑰複合材料形成固體潤滑層的形式，具有結構簡單，易於操作的作用。所述齒輪腔包括彼此相通的吸油腔和排油腔，在上蓋上設置有與吸油腔、排油腔分別連通的進油口、出油口，吸油腔和排油腔之間安裝有呈外嚙合的主動齒輪和從動齒輪，主動齒輪與油泵電機相連。進一步講，齒輪腔的具體結構包括吸油腔和排油腔，兩個腔室之間連通，在兩個腔室之間的區域安裝呈外嚙合的主動齒輪和從動齒輪，如此，整體的結構緊湊，整體體積較小。所述泵體的體軸線與所述油泵電機的軸線相互平行。進一步講，為了進一步實現小體積、微小型，縮小整體的體積，油泵電機的中心軸與泵體的外形中心呈一定的偏心量，在底板加工出電機軸孔，將油泵電機的轉軸穿過電機軸孔並延伸至齒輪腔，齒輪腔內的主動齒輪直接安裝在油泵電機的轉軸上。本實用新型與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果1、本實用新型是一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，齒輪腔位於密封槽所圍合而成的圖案內，使得齒輪腔與外界的聯繫通道之間增加了密封圈的密封作用，將面與面之間的密封條件降低為面和線之間的密封條件，更加易於實現，通過採用異型結構的密封槽，使得微小型的齒輪泵也能具有良好的密封效果；2本實用新型是一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，通過在密封槽圍合而成的區域內塗抹固體潤滑材料形成固體潤滑層，可以減小齒輪在旋轉過程中與底板或上蓋之間的摩擦阻力；3本實用新型是一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，油泵電機的中心軸與泵體的外形中心呈一定的偏心量，在底板加工出電機軸孔，將油泵電機的轉軸穿過電機軸孔並延伸至齒輪腔，齒輪腔內的主動齒輪直接安裝在油泵電機的轉軸上，縮小了整體的體積，降低了整體的重量。

圖1為本實用新型整體結構示意圖；圖2為本實用新型中泵體的裝配示意圖。附圖中標記及相應的零部件名稱1-進油口，2_出油口，3_中板，4_上蓋,5_底板,6_螺釘,7_主動齒輪，8_從動齒輪，9-密封圈，10-密封槽，11-固體潤滑層，12-油泵電機，13-吸油腔，14-排油腔。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。實施例如圖1至2所示，本實用新型一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，包括泵體，泵體主要由中板3、以及分別設置在中板3兩端的上蓋4和底板5構成，在中板3上設置有齒輪腔，齒輪腔由彼此相通的吸油腔13和排油腔14構成，吸油腔13和排油腔14分別與設置在上蓋4的進油口 I和出油口 2相通，吸油腔13和排油腔14之間安裝有呈外嚙合的主動齒輪7和從動齒輪8，主動齒輪7與油泵電機12相連；油泵電機12安裝在底板5上，在底板5上加工出電機軸孔，將油泵電機12的轉軸穿過電機軸孔並延伸進入齒輪腔，齒輪腔內的主動齒輪7直接安裝在油泵電機12的轉軸上，從而實現油泵電機12對主動齒輪7的控制，油泵電機12外形尺寸設計為與底板5相匹配，通過調整電機電源佔空比(或者電壓)來實現對流量和排油壓力精確調節；底板5、中板3、以及上蓋4通過螺釘6連接，在與中板3接觸的底板5表面、以及與中板3接觸的上蓋4下表面設置密封槽10，密封槽10的軸線構成封閉的圖形將齒輪腔包圍，在該密封槽10內安裝橡膠製成的密封圈9，在密封圈9圍合而成的圖案內，塗覆一層中科院化學物理研究院研製的DM1-3類型的二硫化鑰複合材料形成固體潤滑層11，也可以採用其它的類似潤滑材料替代二硫化鑰複合材料，固體密封層的範圍根據主動齒輪7和從動齒輪8的位置和範圍調節，泵體的體軸線與油泵電機12的軸線相互平行，不重合，利用偏心裝配結構節約空間，減小體積。油泵電機12選用微型直流電機，其最大工作電壓為12V直流電源，通過調整電機電源佔空比或電壓來控制油泵電機12的轉速，當油泵電機12的電源佔空比為100%時，齒輪泵流量為最大流量；當電機電源佔空比為10%時，齒輪泵可以起動；當油泵電機12的電源佔空比在10% 100%之間時，流量可以自由調節；當油泵電機12的電源佔空比和齒輪泵的出油口 2固定的條件下，油泵出油壓力和流量穩定；齒輪泵由於其整體結構緊湊，從而其整體重量輕，整體重量可達到小於260克，應用於小型航天飛行器和要求油泵重量輕、起動靈敏、能精確調節流量的小型儀器的液壓系統。當需要齒輪泵進行工作時，首先開啟油泵電機12的電源，油泵電機12帶動主動齒輪7進行旋轉，由於主動齒輪7和從動齒輪8之間為外嚙合，主動齒輪7將帶動從動齒輪8旋轉，實現兩個齒輪的嚙合運動，齒輪腔內部齒輪脫離嚙合的區域為吸油腔13，進入嚙合的區域為排油腔14，通過齒輪的嚙合運動將液體從吸油腔13帶到排油腔14，最終從出油口 2排出，實現液體的輸送與升壓。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，包括油泵電機(12)、以及泵體，所述泵體包括依次安裝在油泵電機(12)上的底板(5)、中板(3)、以及上蓋(4)，在中板(3)上設置有貫穿於中板(3)的齒輪腔，其特徵在於在所述底板(5)的上表面和/或上蓋(4)的下表面設置有密封槽(10 )，密封槽(10 )構成密閉圖形，在所述密封槽(10 )內安裝有密封圈(9 )。
2.根據權利要求1所述的一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，其特徵在於在所述密封槽(10 )構成的密閉圖形內塗覆有固體潤滑層(11)。
3.根據權利要求2所述的一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，其特徵在於所述固體潤滑層(11)由二硫化鑰複合材料組成。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，其特徵在於所述齒輪腔包括彼此相通的吸油腔(13)和排油腔(14)，在上蓋(4)上設置有與吸油腔(13)、排油腔(14)分別連通的進油口(I)、出油口(2)，吸油腔(13)和排油腔(14)之間安裝有呈外嚙合的主動齒輪(7)和從動齒輪(8)，主動齒輪(8)與油泵電機(12)相連。
5.根據權利要求4所述的一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，其特徵在於所述泵體的體軸線與所述油泵電機(12)的軸線相互平行。
專利摘要本實用新型公布了一種改進型外嚙合直齒圓柱齒輪泵，包括油泵電機、以及泵體，所述泵體包括依次安裝在油泵電機上的底板、中板、以及上蓋，在中板上設置有貫穿於中板的齒輪腔，在所述底板的上表面和/或上蓋的下表面設置有密封槽，密封槽構成密閉圖形，在所述密封槽內安裝有密封圈。本實用新型採用異型密封槽和密封圈解決了漏油的可能性；固體潤滑層可以減小齒輪在旋轉過程中與底板或上蓋之間的摩擦阻力；油泵電機的中心軸與泵體的外形中心呈一定的偏心量，縮小了整體的體積，降低了整體的重量。
文檔編號F04C2/18GK202851338SQ20122060499
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者李大洲 申請人:四川達宇特種車輛製造廠