CN102536799A - 一种圆柱弹簧补偿齿轮泵 - Google Patents

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一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，包括主动轴、从动轴、主齿轮、从齿轮、圆柱主弹簧、圆柱从弹簧、端面补偿盘、前外端盖、端盖螺钉、泵体、后外端盖，所述的主齿轮和从齿轮与前外端盖之间有端面补偿盘，且补偿盘背面主凸台处固定有圆柱主弹簧的一端，圆柱主弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面；补偿盘背面从凸台处固定有圆柱从弹簧的一端，圆柱从弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面。借助于圆柱主弹簧的另一端和圆柱从弹簧的另一端分别压靠在前端外盖的里侧面共同所产生的轴向反弹力，使得端面补偿盘的正平面紧贴着主齿轮和从齿轮的一侧端平面，迫使主齿轮和从齿轮的另一侧端平面紧贴着后外端盖的内平面，确保齿轮泵始终处于高效率运行。

Description

一种圆柱弹簧补偿齿轮泵
技术领域
本发明属于机械工程领域，国际专利分类为F04D非变容式泵，涉及一种将机械能转换为液体压力能的能量转换旋转式容积泵，特别是指一种圆柱弹簧补偿齿轮泵。
背景技术
旋转式容积泵具有效率高的优点，但都存在长期运行磨损后其效率明显降低，造成上述缺陷的主要原因在于高压腔和低压腔之间的端面活动隔离没能起到有效密封。端面配合公差尺寸过小容易热胀卡死住，端面配合公差尺寸过大则没能起到有效密封，且长期运行磨损后密封效果更差，不得不停下生产线更换泵设备，造成很大的直接浪费和间接损失。
在所有的旋转式容积泵中，叶片泵因其结构紧凑等诸多优点被广泛应用于各个工商业领域。困扰其一直得不到有效解决的问题是：长期高速运行后，其端面的必然磨损得不到有效补偿。我国专利授权公告号：CN1059019C摆转叶片泵；我国专利授权公告号：CN100374725C旋转叶片泵；我国专利授权公告号：CN1316162C非对称双圆弧齿形中高压齿轮泵；我国专利授权公告号：CN1081750C带塑料壳的内齿轮泵；我国专利授权公告号：CN101120175B以及我国专利授权公告号：CN101403382B一种微小型涡轮喷气发动机用齿轮泵等，均未见有切实可行的有效补偿的方法和措施，来解决旋转式容积泵的端面磨损间隙控制问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，在有效控制径向间隙的同时，还具备端面磨损补偿隔离技术，以实现高压腔和低压腔之间始终处于高效隔离间隙控制状态，弥补现有技术的不足，填补旋转式容积泵在有效控制径向间隙的同时，还具备端面磨损补偿间隙控制的技术空白。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，包括主动轴、从动轴、主齿轮、从齿轮、圆柱主弹簧、圆柱从弹簧、端面补偿盘、前外端盖、端盖螺钉、泵体、后外端盖，所述的泵体的两端面与双半圆孔相互垂直，两端面上分别盖有前外端盖和后外端盖都有端盖螺钉紧固；所述的前外端盖的前盖主动轴孔与后外端盖的后盖主动轴孔处于同一轴线上；所述的前外端盖的前盖从动轴孔与后外端盖的后盖从动轴孔处于同一轴线上，所述的主动轴与前盖主动轴孔以及后盖主动轴孔之间为滑动配合；所述的从动轴与前盖从动轴孔以及后盖从动轴孔之间为滑动配合，所述的主齿轮与主动轴固定配合且位于前外端盖与后外端盖之间；所述的从齿轮与从动轴固定配合且位于前外端盖与后外端盖之间，所述的主齿轮与从齿轮相互啮合，作为改进：所述的主齿轮和从齿轮与前外端盖之间有端面补偿盘，且补偿盘背面主凸台处固定有圆柱主弹簧的一端，圆柱主弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面；补偿盘背面从凸台处固定有圆柱从弹簧的一端，圆柱从弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面。
作为进一步改进：所述的端面补偿盘有补偿盘主动轴孔与前盖主动轴孔以及后盖主动轴孔处于同一轴线上；所述的端面补偿盘有补偿盘从动轴孔与前盖从动轴孔以及后盖从动轴孔处于同一轴线上；所述的端面补偿盘的补偿盘双半圆外轮廓与双半圆孔滑动配合；所述的端面补偿盘背面还有补偿盘背面主凸台和补偿盘背面从凸台。
结构原理：
外力通过主轴键槽输入，由主动轴连带主齿轮旋转，通过主齿轮与从齿轮相互啮合，驱使从齿轮反方向旋转，主齿轮外圆和从齿轮外圆都与双半圆孔滑动配合。
主齿轮和从齿轮宽度相等。补偿盘背面主凸台处固定有圆柱主弹簧的一端，圆柱主弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面；补偿盘背面从凸台处固定有圆柱从弹簧的一端，圆柱从弹簧的另一端压靠在前端外盖的里侧面。借助于圆柱主弹簧的另一端和圆柱从弹簧的另一端分别压靠在前端外盖的里侧面共同所产生的轴向反弹力，使得端面补偿盘的正平面紧贴着主齿轮和从齿轮的一侧端平面，迫使主齿轮和从齿轮的另一侧端平面紧贴着后外端盖的内平面，确保齿轮泵始终处于高效率运行，构成轴向端面磨损补偿间隙控制技术。
主齿轮和从齿轮在旋转时通过相邻两齿工作空间，不断地将液态工作介质从吸入口带入相邻两齿工作空间，旋转半圆周后，排挤到排出口，周而复始。
本发明的有益效果是：借助于圆柱主弹簧的另一端和圆柱从弹簧的另一端分别压靠在前端外盖的里侧面共同所产生的轴向反弹力，使得端面补偿盘的正平面紧贴着主齿轮和从齿轮的一侧端平面，迫使主齿轮和从齿轮的另一侧端平面紧贴着后外端盖的内平面，确保齿轮泵始终处于高效率运行，构成轴向端面磨损补偿间隙控制技术，构思新颖，结构简单，方便制造，市场应用潜力巨大。
附图说明
图1是本发明整体通过两主轴线的剖面图；
图2是图1中的P-P剖视图；
图3是图1中的端面补偿盘40的背面侧立体图；
图4是图1中Q-Q截面的剖视图；
图5是图4中R-R梯阶剖视图。
具体实施方式
结合附图和实施例，进一步对本发明的结构和工作原理作详细说明。
一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，包括主动轴11、从动轴12、主齿轮51、从齿轮52、圆柱主弹簧31、圆柱从弹簧32、端面补偿盘40、前外端盖60、端盖螺钉70、泵体80、后外端盖90，所述的泵体80的两端面与双半圆孔85相互垂直，两端面上分别盖有前外端盖60和后外端盖90都有端盖螺钉70紧固；所述的前外端盖60的前盖主动轴孔61与后外端盖90的后盖主动轴孔91处于同一轴线上；所述的前外端盖60的前盖从动轴孔62与后外端盖90的后盖从动轴孔92处于同一轴线上，所述的主动轴11与前盖主动轴孔61以及后盖主动轴孔91之间为滑动配合；所述的从动轴12与前盖从动轴孔62以及后盖从动轴孔92之间为滑动配合，所述的主齿轮51与主动轴11固定配合且位于前外端盖60与后外端盖90之间；所述的从齿轮52与从动轴12固定配合且位于前外端盖60与后外端盖90之间，所述的主齿轮51与从齿轮52相互啮合，作为改进：所述的主齿轮51和从齿轮52与前外端盖60之间有端面补偿盘40，且补偿盘背面主凸台431处固定有圆柱主弹簧31的一端，圆柱主弹簧31的另一端压靠在前端外盖60的里侧面；补偿盘背面从凸台432处固定有圆柱从弹簧32的一端，圆柱从弹簧32的另一端压靠在前端外盖60的里侧面。
作为进一步改进：所述的端面补偿盘40有补偿盘主动轴孔411与前盖主动轴孔61以及后盖主动轴孔91处于同一轴线上；所述的端面补偿盘40有补偿盘从动轴孔412与前盖从动轴孔62以及后盖从动轴孔92处于同一轴线上；所述的端面补偿盘40的补偿盘双半圆外轮廓48与双半圆孔85滑动配合；所述的端面补偿盘40背面还有补偿盘背面主凸台431和补偿盘背面从凸台432。
实施例安装步骤和工作过程如下。
安装步骤：
在图1中，实施例选择主齿轮51为17齿数，从齿轮52也为17齿数。泵体80的每一侧的端盖螺钉70数为6颗。端面补偿盘40背面有4个补偿盘背面主凸台431和4个补偿盘背面从凸台432。
在泵体80的一侧端面上加放密封垫片，用6颗端盖螺钉70将后端外盖90固定在泵体80的一侧端面上。
在后盖主动轴孔91的沟槽中放入主动轴密封圈21；在后盖从动轴孔92的沟槽中放入从动轴密封圈22。
将主齿轮51静止固定在主动轴11的适当位置；将从齿轮52静止固定在从动轴12的适当位置。再将主动轴11的短外露端插入后盖主动轴孔91中；从动轴12的短外露端插入后盖从动轴孔92中，主齿轮51与从齿轮52相互啮合，使得主齿轮51和从齿轮52的一侧端面贴着后外端盖90的内平面。
将端面补偿盘40的正平面朝向主齿轮51和从齿轮52，让补偿盘主动轴孔411套入主动轴11的长外露端，让补偿盘从动轴孔412套入从动轴12的长外露端，使得主齿轮51和从齿轮52的另一侧端面贴着端面补偿盘40的正平面，补偿盘双半圆外轮廓与双半圆孔85滑动配合。
将4颗圆柱主弹簧31的一端分别固定在4个补偿盘背面主凸台431处；再另4颗将圆柱从弹簧32的一端固定在4个补偿盘背面从凸台432处。
在前盖主动轴孔61的沟槽中和前盖从动轴孔62的沟槽中分别放入主动轴密封圈21和从动轴密封圈22。
在泵体80的另一侧端面上加放密封垫片，用6颗端盖螺钉70将前外端盖60固定在泵体80的另一侧端面上，使得主动轴11的长外露端穿越过前盖主动轴孔61，主动轴键槽17处于前外端盖60外；从动轴12的长外露端穿越过前盖从动轴孔62。
工作运行时：
在图2中，外力通过主动轴键槽17输入，由主动轴11连带主齿轮51旋转，通过主、从齿轮啮合，驱使从齿轮52反方向旋转，主齿轮51外圆和从齿轮52外圆都与双半圆孔滑动配合。
主齿轮51和从齿轮52在旋转时通过相邻两齿工作空间，不断地将液态工作介质从吸入口86带入相邻两齿工作空间，旋转半圆周后，排挤到排出口84，周而复始。
补偿盘背面主凸台431处固定有圆柱主弹簧31的一端，圆柱主弹簧31的另一端压靠在前端外盖60的里侧面；补偿盘背面从凸台432处固定有圆柱从弹簧32的一端，圆柱从弹簧32的另一端压靠在前端外盖60的里侧面。借助于圆柱主弹簧31的另一端和圆柱从弹簧32的另一端分别压靠在前端外盖60的里侧面共同所产生的轴向反弹力，使得端面补偿盘40的正平面紧贴着主齿轮51和从齿轮52的一侧端平面，迫使主齿轮51和从齿轮52的另一侧端平面紧贴着后外端盖90的内平面，构成轴向端面磨损补偿间隙控制技术，确保齿轮泵始终处于高效率运行。

Claims (2)

1.一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，包括主动轴(11)、从动轴(12)、主齿轮(51)、从齿轮(52)、圆柱主弹簧(31)、圆柱从弹簧(32)、端面补偿盘(40)、前外端盖(60)、端盖螺钉(70)、泵体(80)、后外端盖(90)，所述的泵体(80)的两端面与双半圆孔(85)相互垂直，两端面上分别盖有前外端盖(60)和后外端盖(90)都有端盖螺钉(70)紧固；所述的前外端盖(60)的前盖主动轴孔(61)与后外端盖(90)的后盖主动轴孔(91)处于同一轴线上；所述的前外端盖(60)的前盖从动轴孔(62)与后外端盖(90)的后盖从动轴孔(92)处于同一轴线上，所述的主动轴(11)与前盖主动轴孔(61)以及后盖主动轴孔(91)之间为滑动配合；所述的从动轴(12)与前盖从动轴孔(62)以及后盖从动轴孔(92)之间为滑动配合，所述的主齿轮(51)与主动轴(11)固定配合且位于前外端盖(60)与后外端盖(90)之间；所述的从齿轮(52)与从动轴(12)固定配合且位于前外端盖(60)与后外端盖(90)之间，所述的主齿轮(51)与从齿轮(52)相互啮合，其特征是：所述的主齿轮(51)和从齿轮(52)与前外端盖(60)之间有端面补偿盘(40)，且补偿盘背面主凸台(431)处固定有圆柱主弹簧(31)的一端，圆柱主弹簧(31)的另一端压靠在前端外盖(60)的里侧面；补偿盘背面从凸台(432)处固定有圆柱从弹簧(32)的一端，圆柱从弹簧(32)的另一端压靠在前端外盖(60)的里侧面。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱弹簧补偿齿轮泵，其特征是：所述的端面补偿盘(40)有补偿盘主动轴孔(411)与前盖主动轴孔(61)以及后盖主动轴孔(91)处于同一轴线上；所述的端面补偿盘(40)有补偿盘从动轴孔(412)与前盖从动轴孔(62)以及后盖从动轴孔(92)处于同一轴线上；所述的端面补偿盘(40)的补偿盘双半圆外轮廓(48)与双半圆孔(85)滑动配合；所述的端面补偿盘(40)背面还有补偿盘背面主凸台(431)和补偿盘背面从凸台(432)。
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