CN102635547A - 齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮泵，其包括：齿轴；中泵盖；前泵盖与后泵盖；与齿轴上的外齿轮相啮合的内齿圈；设置于齿轴的外齿轮与内齿圈之间的径向间隙补偿部件，其包括：大补偿片和小补偿片，安装于所述大补偿片与小补偿片之间第一缝隙中的三角棒，安装于所述大补偿片与小补偿片之间的至少一个第二缝隙中的弹片；设置于内齿圈和齿轴两侧的轴向密封部件，其包括：铜侧板；以及与铜侧板相接触的异形密封挡圈，其为一体成型呈月牙形的密封圈；及安装在中泵盖上并穿过所述大补偿片与铜侧板的销子，用于固定所述大补偿片与铜侧板。采用上述结构，本发明具有结构简单、密封性能好、装配过程简单、使用寿命长的优点。

Description

齿轮泵

技术领域

本发明涉及一种应用于机械工程领域的齿轮泵，尤其涉及一种内啮合齿轮泵。

背景技术

目前，内啮合齿轮泵由于结构简单紧凑、体积小、重量轻、转速范围大等优点而在各工业领域都得到广泛应用，而其结构与种类也繁杂多样。为了使内啮合齿轮泵具有更好的容积效率和输出功率，各种内啮合齿轮泵都采用一些轴向与径向间隙的补偿装置来防止齿轮泵中液压油沿径向和轴向的泄露。如中国专利公开号为CN1412439A的《内啮合齿轮泵》，它包含有传动轴、与传动轴连接一体的小齿轮、与小齿轮相互啮合并套装在泵体中可自由转动的内齿圈以及装在泵体的前后泵盖组成；在小齿轮与内齿圈的齿顶圆圆弧面之间，装置有止动销及活动的月牙块组，将低压腔与高压腔隔离，在所述的小齿轮与内齿圈的左、右两个侧面各装置有左、右两个浮动侧板，其上各有一个背压油腔及弹性体，在内齿圈的外圆柱面上正对每个齿尖的中心位置轴向分布着多个孔。

上述内啮合齿轮泵采用轴向间隙与径向间隙的补偿与密封装置，降低了齿轮泵压力油沿径向和轴向的泄露，提高了齿轮泵的容积效率。但是，活动的月牙块组由大月牙块、小月牙块、弹簧片、密封条及导销组成，其密封条为圆柱形，通过密封条与弹簧片配合来完成密封功能，配合不稳定，并且该活动的月牙块组需通过止动销才能限定其位置，因此结构复杂，制造过程相对复杂，装配麻烦且不能保证密封的可靠性。

有些内啮合齿轮泵为了防止液压油沿轴向的泄漏，在轴向采用如下组件进行密封：该组件包括一个O型密封圈和一个骨架挡圈，将O型密封圈嵌入到骨架挡圈的槽里，两者通过互相配合的方式实现密封的功能。由于两者采用不同的材料：O型密封圈的材料为橡胶，骨架挡圈的材料为尼龙，并且骨架挡圈是由注塑机压缩成形，每次压缩成形时注塑机的工作压力、环境的温度与尼龙材料成分的变动都会影响所制得的骨架挡圈的性能，因此每个骨架挡圈的收缩变形量都不一致。所以当将O型密封圈嵌入到骨架挡圈的槽里时，两者间的配合并不能实现预期的效果，密封效果较差，很容易引起内啮合齿轮泵沿径向和轴向的泄漏，使工作过程不可靠；而且由尼龙材料制得的骨架挡圈在高温高压下极易融化或烧焦，所以使用寿命较短；将O型密封圈和骨架挡圈进行单个装配时，过程繁琐，浪费时间，降低效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中存在的不足，提供一种齿轮泵，其采用径向间隙补偿部件对齿轮泵的径向进行密封，采用一体成型的异形密封挡圈对齿轮泵的轴向进行密封，因此该齿轮泵的密封装置性能可靠，可有效防止油液沿径向和轴向的泄露，并且结构简单，装配工艺简单，互换性好，节省工时且能提高工作效率。

为实现本发明的上述目的，本发明的齿轮泵包括：具有外齿轮的齿轴；套装于齿轴上的中泵盖；安装在中泵盖前端的前泵盖；安装在中泵盖后端的后泵盖；安装在前泵盖内侧的轴承座，且所述轴承座内安装有轴承；与齿轴的外齿轮相啮合的内齿圈，其中，齿轴中心与内齿圈中心互相偏置；设置于齿轴的外齿轮与内齿圈之间的径向间隙补偿部件，其包括：大补偿片和小补偿片；安装于所述大补偿片与小补偿片之间的第一缝隙中的三角棒；以及安装于所述大补偿片与小补偿片之间的至少一个第二缝隙中的弹片；设置于内齿圈和齿轴两侧的轴向密封部件，其包括：铜侧板；以及与铜侧板相接触的异形密封挡圈，其为一体成型且呈月牙形的密封圈；及安装在中泵盖上并穿过所述大补偿片与铜侧板的销子，用于固定所述大补偿片与铜侧板。

优选的，所述三角棒具有三条边，其第一条边嵌入小补偿片内侧的凹槽里，并且与所述第一条边相对的顶角紧靠大补偿片的外侧。

优选的，所述三角棒的三条边中的其它两条边中的任一条边设有一个凹槽。

优选的，所述大补偿片呈月牙形，且其大端处设有用来安装销子的圆孔。

优选的，所述第一缝隙为三角槽。

优选的，所述第二缝隙为矩形槽。

优选的，所述一对异形密封挡圈由同一种密封材料一体成型制成。

优选的，所述中泵盖的一个端面上设有一呈月牙形的凹槽。

优选的，所述异形密封挡圈安装在中泵盖的所述凹槽中。

相对于现有技术，本发明的优点是：

1)本发明采用三角棒作为径向间隙补偿部件中的密封元件，其具有良好的稳定性，采用其与弹片互相配合进行密封可以使密封效果更好，极大降低了液压油沿径向和轴向泄露的可能性，密封可靠性高，并且结构简单，制造与安装方便；

2)本发明采用异形密封挡圈作为轴向密封元件，其将现有技术中需将O型密封圈嵌入到骨架挡圈中两者配合才能完成的密封功能融合为一体，由同一种材料制成且为一体成型的密封圈，因此密封性能更好，使用寿命长，并且结构简单，使用方便，互换性好；

3)本发明采用穿过大补偿片的销子来将大补偿片固定在中泵盖上，其将现有技术中需专门在填隙件的支撑壁处设置一个止动销来限制其运动的结构进行简化，因此结构更加简单，装配方便且使用可靠。

附图说明

图1为本发明一个实施例齿轮泵的结构示意图；

图2为图1所示齿轮泵的A-A向视图；

图3为图1所示齿轮泵的C部分放大图；

图4为图2所示齿轮泵的B部分放大图；

图5为本发明一个实施例径向间隙补偿部件的结构示意图；

图6为本发明一个实施例异形密封挡圈的结构示意图；

图7为图6所示异形密封挡圈的俯视图。

附图标记说明：1-中泵盖；2-内齿圈；3-齿轴；4-径向间隙补偿部件；5-轴向密封部件；6-销子；11-前泵盖；12-后泵盖；13-轴承座；31-滑动轴承；41-大补偿片；42-小补偿片；43-三角棒；44-弹片；51-铜侧板；52-异形密封挡圈。

具体实施方式

如图1所示，本发明的齿轮泵包括：具有外齿轮的齿轴3；套装于齿轴3上的中泵盖1；安装在中泵盖1前端的前泵盖11；安装在中泵盖1后端的后泵盖12；安装在前泵盖11内侧的轴承座13，且所述轴承座13内安装有轴承；与齿轴3的外齿轮相啮合的内齿圈2，其中，齿轴3中心与内齿圈2中心互相偏置；设置于齿轴3的外齿轮与内齿圈2之间的径向间隙补偿部件4，其包括：大补偿片41和小补偿片42；安装于所述大补偿片41与小补偿片42之间的第一缝隙中的三角棒43；以及安装于所述大补偿片41与小补偿片42之间的至少一个第二缝隙中的弹片44；设置于内齿圈2和齿轴3两侧的轴向密封部件5，其包括：铜侧板51；以及与铜侧板51相接触的异形密封挡圈52，其为一体成型且呈月牙形的密封圈；及安装在中泵盖1上并穿过所述大补偿片41与铜侧板51的销子6，用于固定所述大补偿片41与铜侧板51。

具体的，如图1与图2所示，中泵盖1套装在齿轴3上，且在中泵盖1与齿轴3之间安装有滑动轴承31；且中泵盖1的前端与后端分别安装有前泵盖11与后泵盖12，前泵盖的内侧安装有轴承座13，而轴承座13的轴孔中安装有轴承，与齿轴3形成转动连接。在齿轮泵的中泵盖1上还安装有中心与齿轴3的中心相偏置的内齿圈2，其轮齿与齿轴3的外齿轮相啮合，并可在中泵盖中自由浮动和转动。如果齿轴3随电动机沿逆时针方向转动，则与齿轴3上的外齿轮相啮合的内齿圈2也相应地随之沿逆时针方向转动。在齿轴3外齿轮的齿顶与内齿圈2的齿顶圆圆弧面之间设有径向间隙补偿部件4，其装置在低压腔与高压腔之间，作为齿轴3与内齿圈2的径向支撑并防止齿轮泵中液压油沿径向的泄露。在内齿圈2和齿轴3两侧还设置有轴向密封部件5，其包括铜侧板51与异形密封挡圈52，通过它们的配合可以有效防止液压油沿轴向的泄露，从而实现可靠的密封，使齿轮泵实现高效地工作。在中泵盖1上还设有一个盲孔，而大补偿片41与铜侧板51的对应处均设有一个圆孔，销子6穿过大补偿片41与铜侧板51的圆孔安装在盲孔内，从而实现对大补偿片41与铜侧板51的固定。

其中，径向间隙补偿部件4包括大补偿片41、小补偿片42、三角棒43与弹片44。大补偿片41为月牙形，其内侧的圆弧面与齿轴3齿顶圆的曲率半径相同；而小补偿片42也为月牙形，其外侧的圆弧面与内齿圈2齿顶圆的曲率半径相同，而其内侧的圆弧面与齿轴3齿顶圆的曲率半径相同；在大补偿片41与小补偿片42之间还形成有一个第一缝隙和至少一个第二缝隙。其中第一缝隙为三角槽，用来安装截面呈三角形的三角棒43，第二缝隙为矩形槽，用来安装截面呈矩形的弹片44。由于三角棒43具有三条边，其第一条边嵌入到小补偿片42内侧的凹槽里，和第一条边相对的顶角则紧靠在大补偿片41的外侧，因此三角棒43与小补偿片42和大补偿片41均是面面接触。而在三角棒43的其它两条边中的任一条边上设有一个凹槽，此处凹槽的设计可使三角棒43具有一定的伸缩功能，即在使用过程中根据齿轮泵工作状态的不同，三角棒43可以自动进行收缩量的调整，以便更好地与第一缝隙进行匹配。弹片44为大补偿片41与小补偿片42的径向支撑，可将大、小补偿片沿径向固定在齿轴3与内齿圈2的齿顶圆之间，并始终具有使大、小补偿片分别紧贴内齿圈2和齿轴3的趋势，从而可以压紧三角棒43。因此，无论是齿轮泵中液压油压力很低或液压油压力建立后，由于三角棒43与弹片44所给予弹性力可使大补偿片41与小补偿片42分别张开，并紧贴在齿轴3与内齿圈2的齿顶内圆上，从而使浮动的内齿圈2的外圆柱面紧密地封住中泵盖1的出油口处，从而使低压腔与高压腔完全隔离。可见，径向间隙补偿部件4中由于所采用的三角棒43具有良好地结构稳定性，利用其与弹片44互相配合来完成密封与间隙调整的效果更好，因此可以极大的减少了液压油沿径向或轴向泄露的可能性，使齿轮泵的工作性能更加可靠，并提高了齿轮泵的容积效率。此外，三角棒43还具有结构简单、安装方便的优点。

轴向密封部件5设置在内齿圈2和齿轴3两侧，其包括铜侧板51与异形密封挡圈52。铜侧板51的一个端面与内齿圈2和齿轴3的一侧相接触，另一个端面与异形密封挡圈52相接触。异形密封挡圈52为一体成型且呈月牙形的密封圈，其将现有技术中需将O型密封圈嵌入到骨架挡圈中互相配合以实现密封效果的功能融合为一体，在制作过程中采用同一种密封材料，先通过模具硫化工艺成型，再经过时效定型处理，所以该异形挡圈52回弹性好。由于其具有良好的弹性，因此可利用其被压缩后的反弹力对轴向间隙进行补偿，并利用弹性体的缓冲作用，降低齿轮泵的振动，保证齿轮泵的可靠运行，故在保证密封性能的同时，结构更加简单，使用更加方便，在节省工时的同时提高了工作效率。且该异形密封挡圈52耐高温，由于其不易在高温高压的情况下融化或烧焦，故使用寿命相对较长。

优选的，在中泵盖1面向齿轴3的端面上加工有一个呈月牙形的凹槽，并且异形密封挡圈52安装在中泵盖1的所述凹槽里。由于该异形密封挡圈52具有良好的互换性，因此其在加工过程中可成批生产、提高效率。而本发明中将销子穿过大补偿片41大端处的的圆孔，并将其固定于中泵盖1上，此处设计简化了现有技术中需专门在活动的月牙块组的支撑处设置一个止动销以限制其运动的结构，因此结构更加简单，装配方便且使用可靠。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种齿轮泵，其特征在于，包括：

具有外齿轮的齿轴(3)；

套装于齿轴(3)上的中泵盖(1)；

安装在中泵盖(1)前端的前泵盖(11)；

安装在中泵盖(1)后端的后泵盖(12)；

安装在前泵盖(11)内侧的轴承座(13)，且所述轴承座(13)内安装有轴承；

与齿轴(3)的外齿轮相啮合的内齿圈(2)，其中，齿轴(3)中心与内齿圈(2)中心互相偏置；

设置于齿轴(3)的外齿轮与内齿圈(2)之间的径向间隙补偿部件(4)，其包括：

大补偿片(41)和小补偿片(42)；

安装于所述大补偿片(41)与小补偿片(42)之间的第一缝隙中的三角棒(43)；以及

安装于所述大补偿片(41)与小补偿片(42)之间的至少一个第二缝隙中的弹片(44)；

设置于内齿圈(2)和齿轴(3)两侧的轴向密封部件(5)，其包括：

铜侧板(51)；以及

与铜侧板(51)相接触的异形密封挡圈(52)，其为一体成型且呈月牙形的密封圈；及

安装在中泵盖(1)上并穿过所述大补偿片(41)与铜侧板(51)的销子(6)，用于固定所述大补偿片(41)与铜侧板(51)。

2.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述三角棒(43)具有三条边，其第一条边嵌入小补偿片(42)内侧的凹槽里，并且与所述第一条边相对的顶角紧靠大补偿片(41)的外侧。

3.根据权利要求2所述的齿轮泵，其特征在于，所述三角棒(43)的三条边中的其它两条边中的任一条边设有一个凹槽。

4.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述大补偿片(41)呈月牙形，且其大端处设有用来安装销子(6)的圆孔。

5.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述第一缝隙为三角槽。

6.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述第二缝隙为矩形槽。

7.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述异形密封挡圈(52)由同一种密封材料一体成型制成。

8.根据权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述中泵盖(1)的一个端面上设有一呈月牙形的凹槽。

9.根据权利要求8所述的齿轮泵，其特征在于，所述异形密封挡圈(52)安装在中泵盖(1)的所述凹槽中。

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