CN102900667B - 一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵 - Google Patents
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Abstract
一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，右进口管路和左进口管路汇集到带有进管法兰的进油总管中；右出口管路和左出口管路汇集到带有出管法兰的出油总管中；泵体内腔的体中心两段弧与主齿轮外圆滑动配合，泵体内腔的体右大半圆弧与右从齿轮外圆滑动配合，泵体内腔的体左大半圆弧与左从齿轮外圆滑动配合；主齿轮中心的主动轴与右从齿轮中心的右从动轴相平行，主齿轮中心的主动轴与左从齿轮中心的左从动轴相平行；后外端盖的后盖内平面密闭固定在泵体后端面；前外端盖的前盖内平面密闭固定在泵体前端面；端面补偿盘正平面同时贴着主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮，端面补偿盘背面与前外端盖内侧平面之间分别有中圆柱弹簧和右圆柱弹簧以及左圆柱弹簧。
Description
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，特别是指一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵。
背景技术
公知的齿轮泵都是成对齿轮泵在工作，由于进出口压差较大，势必造成齿轮单侧受力，特别是主动齿轮单侧受力，直接造成主动齿轮轴处先行单边磨损泄露，导致齿轮泵寿命短，压力提升受限制。一直困扰齿轮泵得不到有效解决的问题还有：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方法来解决齿轮泵的受力不对称以及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双法兰圆柱弹簧齿轮泵，采用主动齿轮对称受力的结构以及端面磨损补偿隔离技术，以同时实现对称受力和端面磨损自动补偿的技术空白。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，作为改进：三轴油泵外接有右进口管路和左进口管路以及右出口管路和左出口管路，所述的右进口管路和左进口管路汇集到带有进管法兰的进油总管中；所述的右出口管路和左出口管路汇集到带有出管法兰的出油总管中；所述的三轴油泵包括主动轴、右从动轴、左从动轴、主齿轮、右从齿轮、左从齿轮、前外端盖、后外端盖、中环条弹簧、右环条弹簧、左环条弹簧以及泵体；所述的泵体内腔的体中心两段弧与主齿轮外圆滑动配合；所述的泵体内腔的体右大半圆弧与右从齿轮外圆滑动配合；所述的泵体内腔的体左大半圆弧与左从齿轮外圆滑动配合；所述的主齿轮中心的主动轴与所述的右从齿轮中心的右从动轴相平行；所述的主齿轮中心的主动轴与所述的左从齿轮中心的左从动轴相平行；4至12颗后端盖螺钉从后盖沉孔处将所述的后外端盖的后盖内平面密闭固定在所述的泵体后端面；4至12颗前端盖螺钉从前盖沉孔处将所述的前外端盖的前盖内平面密闭固定在所述的泵体前端面；端面补偿盘正平面同时贴着主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮；所述的端面补偿盘背面与所述的前外端盖内侧平面之间分别有中圆柱弹簧和右圆柱弹簧以及左圆柱弹簧；且所述的端面补偿盘有补偿盘中孔与主动轴前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘有补偿盘右孔与右从动轴前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘有补偿盘左孔与左从动轴前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘外围上的盘中心两段弧、盘右出口弧、盘右进口弧、盘左出口弧、盘左进口弧以及盘右大半圆弧、盘左大半圆弧分别与所述的泵体内腔的体中心两段弧、体右出口弧、体右进口弧、体左出口弧、体左进口弧以及体右大半圆弧、体左大半圆弧滑动配合；
所述的端面补偿盘正平面同时贴着主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮的前端面；所述的端面补偿盘背面上分别有盘中凸台隔离固定着中圆柱弹簧下端面，盘右凸台隔离固定着右圆柱弹簧下端面，盘左凸台隔离固定着左圆柱弹簧下端面；
所述的前盖内平面同时贴着中圆柱弹簧和右圆柱弹簧以及左圆柱弹簧上端面；所述的前盖内平面上带有前密封圈的中前通孔与主动轴前端段滑动配合，主动轴前端段穿越在前外端盖之外处有主轴键；所述的前盖内平面有前右盲孔与右从动轴前端段滑动配合，不接触前右孔底面；所述的前盖内平面有前左盲孔与左从动轴前端段滑动配合，不接触前左孔底面；
所述的后盖内平面上带有后密封圈的中后通孔与主动轴后端段滑动配合；所述的后盖内平面有后右盲孔与右从动轴后端段滑动配合，不接触后右孔底面；所述的后盖内平面有后左盲孔与左从动轴后端段滑动配合，不接触后左孔底面；
所述的进油总管分流到右进口管路和左进口管路；所述的主齿轮旋转半圈同步将左进口管路的液体送入右出口管路以及将右进口管路的液体送入左出口管路；所述的右从齿轮旋转一圈将右进口管路的液体送入右出口管路；所述的左从齿轮旋转一圈将左进口管路的液体送入左出口管路；所述的右出口管路和左出口管路汇集到带有出管法兰的出油总管。
作为进一步改进：所述的主齿轮与右从齿轮和左从齿轮宽度相等，所述的主齿轮与右从齿轮及左从齿轮同步相啮合相距180度。
作为进一步改进：所述的后盖内平面同时贴着主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮的后端面；所述的后盖内平面有中后通孔与主动轴后端段滑动配合。
作为进一步改进：所述的出油总管的盲端为出管碟形盲盖；所述的进油总管的盲端为进管碟形盲盖。
本发明的有益效果是：三轴油泵外接有右进口管路和左进口管路以及右出口管路和左出口管路，将右进口管路和左进口管路汇集到带有进管法兰的进油总管中；将右出口管路和左出口管路汇集到带有出管法兰的出油总管中；使得看似复杂的空间管路得到合理布置。进油总管的进管法兰结构和出油总管的出管法兰结构可以方便本发明与前后系统管路连接。
采用三个齿轮达到两倍流量的紧凑结构，使得位于中间主齿轮对称受力得到完全平衡，确保唯一处于动密封状态的主齿轮轴长期运行无磨损。无论进出管路压差多大，主齿轮相距180度与右从齿轮和左从齿轮同步相啮合，主齿轮总体受力得到完全平衡，磨损也完全对称均匀，能保持主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮之间长时间保压运行不内漏，并保证主动轴与前盖内平面上的带前密封圈的中前通孔长时间有效密封不外漏。
借助于中圆柱弹簧和右圆柱弹簧以及左圆柱弹簧所产生的轴向反弹力，使得端面补偿盘的正平面同时紧贴着主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮的前端面，迫使主齿轮和右从齿轮以及左从齿轮的后端面紧贴着后盖内平面，确保本发明始终处于高效率运行。本发明实现并同时具备径向受力平衡技术和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是本发明俯视图，其中三轴油泵部分系图3中Q-Q截面的剖视图；
图2是图1中R-R剖视图单独反映三轴油泵，省略了右进口管路和左进口管路以及右出口管路和左出口管路；
图3是图2中三轴油泵通过三根轴线的剖面图；
图4是图3中的P-P剖视图；
图5是图3中的端面补偿盘的背面侧立体图。
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：
在图1、图2、图3、图4和图5中，一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，三轴油泵外接有右进口管路47和左进口管路48以及右出口管路49和左出口管路46，作为改进：所述的右进口管路47和左进口管路48汇集到带有进管法兰77的进油总管74中；所述的右出口管路49和左出口管路46汇集到带有出管法兰66的出油总管64中；所述的三轴油泵包括主动轴11、右从动轴12、左从动轴13、主齿轮21、右从齿轮22、左从齿轮23、前外端盖50、后外端盖70、中圆柱弹簧81、右圆柱弹簧82、左圆柱弹簧83以及泵体90；所述的泵体90内腔上的体中心两段弧91与主齿轮21外圆滑动配合；所述的泵体90内腔上的体右大半圆弧92与右从齿轮22外圆滑动配合；所述的泵体90内腔上的体左大半圆弧93与左从齿轮23外圆滑动配合；所述的主齿轮21中心的主动轴11与所述的右从齿轮22中心的右从动轴12相平行；所述的主齿轮21中心的主动轴11与所述的左从齿轮23中心的左从动轴13相平行；4至12颗后端盖螺钉40从后盖沉孔76处将所述的后外端盖70的后盖内平面79密闭固定在所述的泵体90后端面；4至12颗前端盖螺钉60从前盖沉孔56处将所述的前外端盖50的前盖内平面59密闭固定在所述的泵体90前端面；端面补偿盘30正平面同时贴着主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23；所述的端面补偿盘30背面与所述的前外端盖50内侧平面之间分别有中圆柱弹簧81和右圆柱弹簧82以及左圆柱弹簧83；且所述的端面补偿盘30有补偿盘中孔31与主动轴11前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘30有补偿盘右孔32与右从动轴12前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘30有补偿盘左孔33与左从动轴13前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘30外围上的盘中心两段弧34、盘右出口弧69、盘右进口弧67、盘左出口弧65、盘左进口弧68以及盘右大半圆弧35、盘左大半圆弧36分别与所述的泵体90内腔上的体中心两段弧91、体右出口弧89、体右进口弧87、体左出口弧86、体左进口弧88以及体右大半圆弧92、体左大半圆弧93滑动配合。
作为进一步改进：所述的主齿轮21与右从齿轮22和左从齿轮23宽度相等，所述的主齿轮21与右从齿轮22和左从齿轮23同步相啮合相距180度。
作为进一步改进：所述的后盖内平面79同时贴着主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的后端面；所述的后盖内平面79有中后通孔71与主动轴11后端段滑动配合。
作为进一步改进：所述的端面补偿盘30正平面同时贴着主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的前端面；所述的端面补偿盘30背面上分别有盘中凸台37隔离固定着中圆柱弹簧81下端面，盘右凸台38隔离固定着右圆柱弹簧82下端面，盘左凸台39隔离固定着左圆柱弹簧83下端面。
作为进一步改进：所述的前盖内平面59同时贴着中圆柱弹簧81和右圆柱弹簧82以及左圆柱弹簧83上端面；所述的前盖内平面59上带有前密封圈61的中前通孔51与主动轴11前端段滑动配合，主动轴11前端段穿越在前外端盖50之外处有主轴键17；所述的前盖内平面59有前右盲孔52与右从动轴12前端段滑动配合，不接触前右孔底面62；所述的前盖内平面59有前左盲孔53与左从动轴13前端段滑动配合，不接触前左孔底面63。
作为进一步改进：所述的后盖内平面79上带有后密封圈41的中后通孔71与主动轴11后端段滑动配合；所述的后盖内平面79有后右盲孔72与右从动轴12后端段滑动配合，不接触后右孔底面42；所述的后盖内平面79有后左盲孔73与左从动轴13后端段滑动配合，不接触后左孔底面43。
作为进一步改进：所述的出油总管64的盲端为出管碟形盲盖99；所述的进油总管74的盲端为进管碟形盲盖44。
安装步骤：在图1、图2、图3中，实施例选择所述的右进口管路47和左进口管路48汇集到带有进管法兰77的进油总管74布置在下方；所述的右出口管路49和左出口管路46汇集到带有出管法兰66的出油总管64布置在上方。
体右出口弧89与右出口管路49相连通；体右进口弧87与右进口管路47相连通；体左出口弧86与左出口管路46相连通；体左进口弧88与左进口管路48相连通。
实施例选择主齿轮21为17齿数，右从齿轮22和左从齿轮23各为17齿数。8颗后端盖螺钉40从后盖沉孔76处将所述的后外端盖70的后盖内平面79加放后盖垫片78密闭固定在所述的泵体90后端面。
主动轴11与主齿轮21预先紧固成一体，右从动轴12与右从齿轮22预先紧固成一体，左从动轴13与左从齿轮23预先紧固成一体。
主动轴11后端插入后盖内平面79的中后通孔71穿过后密封圈41并外伸延，右从动轴12后端插入后盖内平面79的后右盲孔72，但不接触后右孔底面42，左从动轴13后端插入后盖内平面79的后左盲孔73，但不接触后左孔底面43。
将端面补偿盘30正平面同时贴着主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的前端面。端面补偿盘30的补偿盘中孔31与主动轴11前中端段滑动配合，端面补偿盘30的补偿盘右孔32与右从动轴12前中端段滑动配合，端面补偿盘30的补偿盘左孔33与左从动轴13前中端段滑动配合。
分别在端面补偿盘30背面上的盘中凸台37隔离固定好中圆柱弹簧81下端面，盘右凸台38隔离固定好右圆柱弹簧82下端面，盘左凸台39隔离固定好左圆柱弹簧83下端面。
将前外端盖50的前盖内平面59上带有前密封圈61的中前通孔51与主动轴11前端段滑动配合；前外端盖50的前右盲孔52与右从动轴12前端段滑动配合，不接触前右孔底面62；前盖内平面59的前左盲孔53与左从动轴13前端段滑动配合，不接触前左孔底面63。
用8颗前端盖螺钉60从前盖沉孔56处将所述的前外端盖50的前盖内平面59加放前盖垫片58密闭固定在所述的泵体90前端面。使得前盖内平面59同时贴着中圆柱弹簧81和右圆柱弹簧82以及左圆柱弹簧83上端面，安装完毕。
工作原理：结合图1、图4、图5，实施例中外力通过主轴键17输入，由主动轴11连带主齿轮21作顺时针旋转，通过主齿轮21与右从齿轮22和左从齿轮23同步相互啮合，驱使右从齿轮22和左从齿轮23反方向旋转。右进口管路47和左进口管路48同时进液，右出口管路49和左出口管路46同时出液。
无论进出管路压差多大，主齿轮21相距180度与右从齿轮22和左从齿轮23同步相啮合，主齿轮21总体受力得到完全平衡，磨损也完全对称均匀，能保持主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23之间长时间保压运行不内漏，并保证主动轴11与前盖内平面59上的带有前密封圈61的中前通孔51长时间有效密封不外漏。
带有进管法兰77的进油总管74分流到右进口管路47和左进口管路48。主齿轮21旋转半圈同步将左进口管路48的液体送入右出口管路49以及将右进口管路47的液体送入左出口管路46；右从齿轮22旋转一圈将右进口管路47的液体送入右出口管路49；左从齿轮23旋转一圈将左进口管路48的液体送入左出口管路46。右出口管路49和左出口管路46汇集到带有出管法兰66的出油总管64，周而复始。
经长期运行后，主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的两端面磨损，可借用端面补偿盘30背面上分别有盘中凸台37隔离固定着中圆柱弹簧81下端面，盘右凸台38隔离固定着右圆柱弹簧82下端面，盘左凸台39隔离固定着左圆柱弹簧83下端面。利用前盖内平面59同时贴着中圆柱弹簧81和右圆柱弹簧82以及左圆柱弹簧83上端面所产生的反弹力，迫使端面补偿盘30正平面同时贴着主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的前端面，继而迫使主齿轮21和右从齿轮22以及左从齿轮23的后端面同时贴着后外端盖70的后盖内平面79，确保长时间运行后端面之间不发生内泄漏，实现高压运行。
Claims (4)
1.一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，其特征是：三轴油泵外接有右进口管路(47)和左进口管路(48)以及右出口管路(49)和左出口管路(46)，所述的右进口管路(47)和左进口管路(48)汇集到带有进管法兰(77)的进油总管(74)中；所述的右出口管路(49)和左出口管路(46)汇集到带有出管法兰(66)的出油总管(64)中；所述的三轴油泵包括主动轴(11)、右从动轴(12)、左从动轴(13)、主齿轮(21)、右从齿轮(22)、左从齿轮(23)、前外端盖(50)、后外端盖(70)、中圆柱弹簧(81)、右圆柱弹簧(82)、左圆柱弹簧(83)以及泵体(90)；所述的泵体(90)内腔上的体中心两段弧(91)与主齿轮(21)外圆滑动配合；所述的泵体(90)内腔上的体右大半圆弧(92)与右从齿轮(22)外圆滑动配合；所述的泵体(90)内腔上的体左大半圆弧(93)与左从齿轮(23)外圆滑动配合；所述的主齿轮(21)中心的主动轴(11)与所述的右从齿轮(22)中心的右从动轴(12)相平行；所述的主齿轮(21)中心的主动轴(11)与所述的左从齿轮(23)中心的左从动轴(13)相平行；4至12颗后端盖螺钉(40)从后盖沉孔(76)处将所述的后外端盖(70)的后盖内平面(79)密闭固定在所述的泵体(90)后端面；4至12颗前端盖螺钉(60)从前盖沉孔(56)处将所述的前外端盖(50)的前盖内平面(59)密闭固定在所述的泵体(90)前端面；端面补偿盘(30)正平面同时贴着主齿轮(21)和右从齿轮(22)以及左从齿轮(23)；所述的端面补偿盘(30)背面与所述的前外端盖(50)内侧平面之间分别有中圆柱弹簧(81)和右圆柱弹簧(82)以及左圆柱弹簧(83)；且所述的端面补偿盘(30)有补偿盘中孔(31)与主动轴(11)前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘(30)有补偿盘右孔(32)与右从动轴(12)前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘(30)有补偿盘左孔(33)与左从动轴(13)前中端段滑动配合；所述的端面补偿盘(30)外围上的盘中心两段弧(34)、盘右出口弧(69)、盘右进口弧(67)、盘左出口弧(65)、盘左进口弧(68)以及盘右大半圆弧(35)、盘左大半圆弧(36)分别与所述的泵体(90)内腔上的体中心两段弧(91)、体右出口弧(89)、体右进口弧(87)、体左出口弧(86)、体左进口弧(88)以及体右大半圆弧(92)、体左大半圆弧(93)滑动配合；
所述的端面补偿盘(30)正平面同时贴着主齿轮(21)和右从齿轮(22)以及左从齿轮(23)的前端面；所述的端面补偿盘(30)背面上分别有盘中凸台(37)隔离固定着中圆柱弹簧(81)下端面，盘右凸台(38)隔离固定着右圆柱弹簧(82)下端面，盘左凸台(39)隔离固定着左圆柱弹簧(83)下端面；
所述的前盖内平面(59)同时贴着中圆柱弹簧(81)和右圆柱弹簧(82)以及左圆柱弹簧(83)上端面；所述的前盖内平面(59)上带有前密封圈(61)的中前通孔(51)与主动轴(11)前端段滑动配合，主动轴(11)前端段穿越在前外端盖(50)之外处有主轴键(17)；所述的前盖内平面(59)有前右盲孔(52)与右从动轴(12)前端段滑动配合，不接触前右孔底面(62)；所述的前盖内平面(59)有前左盲孔(53)与左从动轴(13)前端段滑动配合，不接触前左孔底面(63)；
所述的后盖内平面(79)上带有后密封圈(41)的中后通孔(71)与主动轴(11)后端段滑动配合；所述的后盖内平面(79)有后右盲孔(72)与右从动轴(12)后端段滑动配合，不接触后右孔底面(42)；所述的后盖内平面(79)有后左盲孔(73)与左从动轴(13)后端段滑动配合，不接触后左孔底面(43)；
所述的进油总管(74)分流到右进口管路(47)和左进口管路(48)；所述的主齿轮(21)旋转半圈同步将左进口管路(48)的液体送入右出口管路(49)以及将右进口管路(47)的液体送入左出口管路(46)；所述的右从齿轮(22)旋转一圈将右进口管路(47)的液体送入右出口管路(49)；所述的左从齿轮(23)旋转一圈将左进口管路(48)的液体送入左出口管路(46)；所述的右出口管路(49)和左出口管路(46)汇集到带有出管法兰(66)的出油总管(64)。
2.根据权利要求1所述的一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，其特征是：所述的主齿轮(21)与右从齿轮(22)及左从齿轮(23)宽度相等；所述的主齿轮(21)与右从齿轮(22)及左从齿轮(23)同步相啮合相距180度。
3.根据权利要求1所述的一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，其特征是：所述的后盖内平面(79)同时贴着主齿轮(21)和右从齿轮(22)以及左从齿轮(23)的后端面。
4.根据权利要求1所述的一种双法兰圆柱弹簧齿轮泵，其特征是：所述的出油总管(64)的盲端为出管碟形盲盖(99)；所述的进油总管(74)的盲端为进管碟形盲盖(44)。
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2012
- 2012-10-28 CN CN201210442423.XA patent/CN102900667B/zh active Active
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