CN105003432A - 一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，包括油泵电机、以及泵体，所述泵体包括依次安装在油泵电机上的底板、中板、以及上盖，在中板上设置有贯穿于中板的齿轮腔，在所述底板的上表面和/或上盖的下表面设置有密封槽，密封槽构成密闭图形，在所述密封槽内安装有密封圈。本发明采用异型密封槽和密封圈解决了漏油的可能性；固体润滑层可以减小齿轮在旋转过程中与底板或上盖之间的摩擦阻力；油泵电机的中心轴与泵体的外形中心呈一定的偏心量，缩小了整体的体积，降低了整体的重量。

Description

一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构

技术领域

本发明涉及一种齿轮泵，具体是指一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构。

背景技术

齿轮泵是液压泵的一种，其依靠啮合齿轮间所形成的工作容积变化和旋转来输送液体或使之增压的回转泵，由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去，吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的，齿轮泵的排油出口的压力完全取决于泵出口处阻力的大小；其优点是结构简单，制造方便，造价低，允许转速度高，应用广泛，航模等小型航天飞行器发动机将齿轮泵作为其供油装置；小型航天飞行器因其体积小，重量轻，携带的燃油数量少，当整体重量越小，其单次飞行的时间就越长。由于以上的原因，对用于小型航天飞行器的齿轮泵提出了结构简单、整体重量小、起动灵敏、流量稳定并能够精确调节的要求。

目前的微小型齿轮泵，其主体结构如申请人于2009年12月8日申请的名称为：一种微小型外啮合直齿圆柱齿轮泵，专利号为：ZL200920243794.9的结构，作为微小型齿轮泵，采用三段式的经典结构，其内部精密，整体结构小型化，但也存在问题：微小型的齿轮泵三段结构通过螺钉连接，而三段结构的材料都是铝合金等轻质材料，其物理性质决定了其能够承受的拉力不大，因此，在螺钉连接的使用过程中，极有可能因螺钉的拉力不均匀导致漏油的现象，同时其微小的尺寸结构，使得传统的密封结构不能用于微小型的齿轮泵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，解决目前的微小型齿轮泵存在的以上问题，使得齿轮泵完全克服漏油的可能性，通过调整电机电源占空比能实现对流量的精确无极调节，适合于小型航天飞行器和其它小型仪器液压系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，包括油泵电机、以及泵体，所述泵体包括依次安装在油泵电机上的底板、中板、以及上盖，在中板上设置有贯穿于中板的齿轮腔，在所述底板的上表面和/或上盖的下表面设置有密封槽，密封槽构成密闭图形，在所述密封槽内安装有密封圈；所述齿轮腔包括彼此相通的吸油腔和排油腔，在上盖上设置有与吸油腔、排油腔分别连通的进油口、出油口，吸油腔和排油腔之间安装有呈外啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与油泵电机相连。具体地讲，本发明的外啮合直齿圆柱齿轮泵为经典结构，其具有油泵电机，以油泵电机作为动力源，还包括泵体，泵体采用三段式的经典结构，在其中板上设置有齿轮腔，装配时，底板、中板、以及上盖通过螺钉连接，在底板与中板、中板与上盖的接触面均为可能漏油的接触面，因此，通过在与中板接触的底板表面、以及与中板接触的上盖下表面设置密封槽的结构形式，密封槽的轴线构成封闭的图形，该图形根据加工工艺和整体的型号尺寸可以任意设置，可以形成各种异型结构，在该密封槽内安装密封圈，采用变形性能良好的橡胶材料作为密封圈的首选，同样长度的密封圈可以弯曲分布在任意的密封槽内，齿轮腔位于密封槽所围合而成的图案内，使得齿轮腔与外界的联系通道之间增加了密封圈的密封作用，将面与面之间的密封条件降低为面和线之间的密封条件，更加易于实现，通过采用异型结构的密封槽，使得微小型的齿轮泵也能具有良好的密封效果；齿轮腔的具体结构包括吸油腔和排油腔，两个腔室之间连通，在两个腔室之间的区域安装呈外啮合的主动齿轮和从动齿轮，如此，整体的结构紧凑，整体体积较小。

在所述密封槽构成的密闭图形内涂覆有固体润滑层。进一步讲，作为本发明的进一步改进，通过在密封槽围合而成的区域内涂覆固体润滑材料形成固体润滑层，可以减小齿轮在旋转过程中端面与底板和上盖之间的摩擦阻力。

所述固体润滑层由二硫化钼复合材料组成。进一步讲，作为优选的固体润滑材料，采用涂覆二硫化钼复合材料形成固体润滑层的形式，具有结构简单，易于操作的作用。

所述泵体的体轴线与所述油泵电机的轴线相互平行。进一步讲，为了进一步实现小体积、微小型，缩小整体的体积，油泵电机的中心轴与泵体的外形中心呈一定的偏心量，在底板加工出电机轴孔，将油泵电机的转轴穿过电机轴孔并延伸至齿轮腔，齿轮腔内的主动齿轮直接安装在油泵电机的转轴上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明是一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，齿轮腔位于密封槽所围合而成的图案内，使得齿轮腔与外界的联系通道之间增加了密封圈的密封作用，将面与面之间的密封条件降低为面和线之间的密封条件，更加易于实现，通过采用异型结构的密封槽，使得微小型的齿轮泵也能具有良好的密封效果；

2本发明是一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，通过在密封槽围合而成的区域内涂抹固体润滑材料形成固体润滑层，可以减小齿轮在旋转过程中与底板或上盖之间的摩擦阻力；

3本发明是一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，油泵电机的中心轴与泵体的外形中心呈一定的偏心量，在底板加工出电机轴孔，将油泵电机的转轴穿过电机轴孔并延伸至齿轮腔，齿轮腔内的主动齿轮直接安装在油泵电机的转轴上，缩小了整体的体积，降低了整体的重量。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明中泵体的装配示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-进油口，2-出油口，3-中板，4-上盖，5-底板，6-螺钉，7-主动齿轮，8-从动齿轮，9-密封圈，10-密封槽，11-固体润滑层，12-油泵电机，13-吸油腔，14-排油腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1至2所示，本发明一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，包括泵体，泵体主要由中板3、以及分别设置在中板3两端的上盖4和底板5构成，在中板3上设置有齿轮腔，齿轮腔由彼此相通的吸油腔13和排油腔14构成，吸油腔13和排油腔14分别与设置在上盖4的进油口1和出油口2相通，吸油腔13和排油腔14之间安装有呈外啮合的主动齿轮7和从动齿轮8，主动齿轮7与油泵电机12相连；油泵电机12安装在底板5上，在底板5上加工出电机轴孔，将油泵电机12的转轴穿过电机轴孔并延伸进入齿轮腔，齿轮腔内的主动齿轮7直接安装在油泵电机12的转轴上，从而实现油泵电机12对主动齿轮7的控制，油泵电机12外形尺寸设计为与底板5相匹配，通过调整电机电源占空比（或者电压）来实现对流量和排油压力精确调节；底板5、中板3、以及上盖4通过螺钉6连接，在与中板3接触的底板5表面、以及与中板3接触的上盖4下表面设置密封槽10，密封槽10的轴线构成封闭的图形将齿轮腔包围，在该密封槽10内安装橡胶制成的密封圈9，在密封圈9围合而成的图案内，涂覆一层中科院化学物理研究院研制的DMI-3类型的二硫化钼复合材料形成固体润滑层11，也可以采用其它的类似润滑材料替代二硫化钼复合材料，固体密封层的范围根据主动齿轮7和从动齿轮8的位置和范围调节，泵体的体轴线与油泵电机12的轴线相互平行，不重合，利用偏心装配结构节约空间，减小体积。

油泵电机12选用微型直流电机，其最大工作电压为12V直流电源，通过调整电机电源占空比或电压来控制油泵电机12的转速，当油泵电机12的电源占空比为100%时，齿轮泵流量为最大流量；当电机电源占空比为10%时，齿轮泵可以起动；当油泵电机12的电源占空比在10%～100%之间时，流量可以自由调节；当油泵电机12的电源占空比和齿轮泵的出油口2固定的条件下，油泵出油压力和流量稳定；齿轮泵由于其整体结构紧凑，从而其整体重量轻，整体重量可达到小于260克，应用于小型航天飞行器和要求油泵重量轻、起动灵敏、能精确调节流量的小型仪器的液压系统。

当需要齿轮泵进行工作时，首先开启油泵电机12的电源，油泵电机12带动主动齿轮7进行旋转，由于主动齿轮7和从动齿轮8之间为外啮合，主动齿轮7将带动从动齿轮8旋转，实现两个齿轮的啮合运动，齿轮腔内部齿轮脱离啮合的区域为吸油腔13，进入啮合的区域为排油腔14，通过齿轮的啮合运动将液体从吸油腔13带到排油腔14，最终从出油口2排出，实现液体的输送与升压。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，包括油泵电机（12）、以及泵体，所述泵体包括依次安装在油泵电机（12）上的底板（5）、中板（3）、以及上盖（4），在中板（3）上设置有贯穿于中板（3）的齿轮腔，其特征在于：在所述底板（5）的上表面和/或上盖（4）的下表面设置有密封槽（10），密封槽（10）构成密闭图形，在所述密封槽（10）内安装有密封圈（9），所述齿轮腔包括彼此相通的吸油腔（13）和排油腔（14），在上盖（4）上设置有与吸油腔（13）、排油腔（14）分别连通的进油口（1）、出油口（2），吸油腔（13）和排油腔（14）之间安装有呈外啮合的主动齿轮（7）和从动齿轮（8），主动齿轮（8）与油泵电机（12）相连。

2.根据权利要求1所述的一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，其特征在于：在所述密封槽（10）构成的密闭图形内涂覆有固体润滑层（11）。

3.根据权利要求2所述的一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，其特征在于：所述固体润滑层（11）由二硫化钼复合材料组成。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种直齿圆柱形外啮合齿轮泵的封闭结构，其特征在于：所述泵体的体轴线与所述油泵电机（12）的轴线相互平行。