CN111005867A - 一种泵的驱动轴连接结构及组合齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮泵技术领域，公开了一种泵的驱动轴连接结构及组合齿轮泵。所述泵的驱动轴连接结构包括前泵的第一驱动轴的输出端和齿轮泵的第二驱动轴的输入端通过第一半圆键连接；齿轮泵的转子套设连接于第二驱动轴，第二驱动轴与齿轮泵的转子之间通过第二半圆键连接。本发明中的驱动轴不会受到额外的弯矩，其转子运行可靠，同时，减少零部件的数量，齿轮泵与前泵的装配结构更加简化和紧凑。所述组合齿轮泵包括前泵、齿轮泵，以及所述的泵的驱动轴连接结构，所述前泵通过所述泵的驱动轴连接结构连接于所述齿轮泵。

Description

一种泵的驱动轴连接结构及组合齿轮泵

技术领域

本发明涉及齿轮泵技术领域，尤其涉及一种泵的驱动轴连接结构及组合齿轮泵。

背景技术

现有技术中，齿轮泵的驱动轴的输入端与前泵的驱动轴串连连接，且均通过花键形式连接。具体地，在齿轮泵的驱动轴的输入端和前泵的输出端处均加工有花键，二者通过花键套连接，齿轮泵的驱动轴的输入端和输出端通过两个安装在齿轮泵的壳体内的轴承进行支撑。

现有技术中齿轮泵的驱动轴与前泵的驱动轴通过花键连接，需要额外的花键套将两个驱动轴串接。花键套与两个驱动轴的的配合间隙很小，在运行过程中，考虑到由于作用于前泵的驱动轴的高压力，会使前泵的驱动轴沿径向产生变形，该变形会对齿轮泵的驱动轴产生径向力。为了克服该径向力，必须在齿轮泵的前端安装轴承，以保证齿轮泵的驱动轴不会产生径向变形，保证齿轮泵的转子的正常工作。因此花键套和轴承增加了零部件的种类，加大了装配难度。

驱动轴通过花键传递扭矩，配合精度较高。在前泵的驱动轴的径向力的作用下，花键套或齿轮泵的驱动轴会同样会受到径向力的作用，整体受力状况较恶劣，花键有磨损的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵的驱动轴连接结构及组合齿轮泵，此驱动轴不会受到额外的弯矩，其转子运行可靠，同时，减少零部件的数量，齿轮泵与前泵的装配结构更加简化和紧凑。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种泵的驱动轴连接结构，包括：前泵的第一驱动轴的输出端和齿轮泵的第二驱动轴的输入端通过第一半圆键连接；

所述齿轮泵的转子套设连接于所述第二驱动轴，所述第二驱动轴与所述齿轮泵的转子之间通过第二半圆键连接。

作为优选地，所述第一驱动轴穿设于所述前泵的第一壳体，所述第一壳体与所述第一驱动轴之间设置有第一轴承；

所述前泵的后端盖连接于所述第一壳体，所述第一驱动轴的输出端穿设于所述第一壳体并伸入所述前泵的后端盖，所述第一驱动轴与所述后端盖之间设置有第二轴承。

作为优选地，所述第二驱动轴的输入端穿设于所述后端盖，并连接于所述第一驱动轴；

所述第二驱动轴的输出端穿设并伸出所述转子，所述齿轮泵的第二壳体扣设于所述第二驱动轴，并连接于所述后端盖；

所述第二壳体和所述第二驱动轴之间设置有第三轴承。

作为优选地，所述第二驱动轴包括：

第一轴部，所述第一轴部的一端经所述第一半圆键连接于所述第一驱动轴；

第二轴部，其一端连接于所述第一轴部的另一端，所述第一轴部的直径小于所述第二轴部的直径，所述第二轴部的另一端经所述第二半圆键连接于所述转子。

作为优选地，所述第一驱动轴的输出端的端部设置有凹槽，所述第一轴部伸入所述凹槽内的一端的纵截面的外轮廓包括外凸圆弧段；

所述凹槽的纵截面的外轮廓包括与所述外凸圆弧段对应的内凹圆弧段。

作为优选地，所述第一轴部上设置有第一半圆槽，所述第一半圆键安装于所述第一半圆槽内，所述第一半圆槽的纵截面轮廓位于所述外凸圆弧段范围内。

作为优选地，所述第二轴部上对应所述转子的位置设置有第二半圆槽，所述第二半圆键安装于所述第二半圆槽。

作为优选地，所述转子的两侧设置有止挡件，所述止挡件套设于所述第二驱动轴。

作为优选地，所述止挡件为挡圈。

本发明中还提供了一种组合齿轮泵，包括前泵、齿轮泵，以及所述的泵的驱动轴连接结构，所述前泵通过所述泵的驱动轴连接结构连接于所述齿轮泵。

本发明的有益效果：本发明中齿轮泵串接到其他泵的后端使用，其他泵作为前泵，前泵的第二驱动轴将前泵的扭矩传递至齿轮泵，齿轮泵的第二驱动轴的输入端与前泵的第一驱动轴之间通过第一半圆键连接，同时，齿轮泵的第二驱动轴和齿轮泵的转子之间通过第二半圆键连接。当前泵的第一驱动轴弯曲时，两驱动轴会产生微小的角度，通过这种浮动式的连接，齿轮泵的第二驱动轴不会受到额外的弯矩，避免第一驱动轴产生的径向力对第二驱动轴及转子产生影响，使转子能够可靠运行。

同时，上述结构在达到与传统设计相同的功能的同时，能够去掉传统设计中用于驱动轴连接的花键套以及用于克服第一驱动轴产生径向力而安装在齿轮泵的前端的轴承，减少零部件的数量，齿轮泵与前泵的转配结构更加简化和紧凑，装配工艺更简单。

附图说明

图1是本发明的组合齿轮泵的结构示意图；

图2是本发明的泵的驱动轴连接结构的结构示意图；

图3为图2中I处的结构放大图；

图4是本发明的第二驱动轴的正视图；

图5是图4的A-A向剖视图。

图中：

1、前泵；10、凹槽；101、内凹圆弧段；11、第一驱动轴；12、第一半圆键；13、第一壳体；14、第一轴承；15、后端盖；16、第二轴承；

2、齿轮泵；21、第二驱动轴；211、第一轴部；212、第二轴部；213、第一半圆槽；214、第二半圆槽；22、第二半圆键；23、转子；24、第二壳体；25、第三轴承；26、止挡件；27、外凸圆弧段。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

现有技术中，通过花键和花键套的形式，以串接前泵的驱动轴和齿轮泵的驱动轴，前泵的驱动轴在运行过程中，由于作用于前泵的驱动轴的高压力，会使前泵的驱动轴沿径向产生变形，该变形会对齿轮泵的驱动轴产生径向力。为了克服该径向力，必须在齿轮泵的前部安装轴承，以保证齿轮泵的驱动轴不会产生变形，保证齿轮泵的转子的正常工作。因此花键套和轴承增加了零部件的种类，加大了装配难度。驱动轴通过花键传递扭矩，配合精度较高。在前泵的驱动轴的径向力的作用下，花键套或齿轮泵的驱动轴会同样会受到径向力的作用，整体受力状况较恶劣，花键有磨损的风险。

为解决上述问题，如图1所示，本实施例中提供了一种组合齿轮泵，该组合齿轮泵包括前泵1、齿轮泵2，以及泵的驱动轴连接结构，前泵1通过泵的驱动轴连接结构连接于齿轮泵2。

前泵1包括第一驱动轴11、第一壳体13和后端盖15，第一驱动轴11穿设于前泵1的第一壳体13，并能够相对于第一壳体13转动。前泵1的后端盖15连接于第一壳体13，第一驱动轴11的输出端穿设于第一壳体13并伸入后端盖15。齿轮泵2包括第二驱动轴21、转子23和第二壳体24，伸出后端盖15的第一驱动轴11与齿轮泵2的第二驱动轴21连接，第一驱动轴11将扭矩传递至第二驱动轴21，齿轮泵2的转子23套设于第二驱动轴21，第二驱动轴21转动带动转子23旋转。第二驱动轴21的输出端穿设并伸出转子23，齿轮泵2的第二壳体24扣设于第二驱动轴21的输出端，第二壳体24连接于后端盖15。

该泵的驱动轴连接结构包括：前泵1的第一驱动轴11的输出端和齿轮泵2的第二驱动轴21的输入端通过第一半圆键12连接。齿轮泵2的转子23套设连接于第二驱动轴21，第二驱动轴21与齿轮泵2的转子23之间通过第二半圆键22连接。

齿轮泵2串接到其他泵的后端使用，其他泵作为前泵，前泵1的第二驱动轴21将前泵1的扭矩传递至齿轮泵2，齿轮泵2的第二驱动轴21的输入端与第一驱动轴11之间通过第一半圆键12连接，同时，齿轮泵2的第二驱动轴21和齿轮泵2的转子23之间通过第二半圆键22连接。如图1和图2所示，当前泵1的第一驱动轴11弯曲时，两驱动轴会产生微小的角度α，通过这种浮动式的连接，齿轮泵2的第二驱动轴21不会受到额外的弯矩，避免第一驱动轴11产生的径向力对第二驱动轴21及转子23产生影响，使转子23能够可靠运行。

同时，上述结构在达到与传统设计相同的功能的同时，能够去掉传统设计中用于驱动轴连接的花键套以及用于克服第一驱动轴11产生径向力而设置在齿轮泵2的前端的轴承，减少零部件的数量，齿轮泵2与前泵1的转配结构更加简化和紧凑，装配工艺更简单。

针对上述第一半圆键12和第二半圆键22的具体位置及与其他结构的连接关系进行详细说明。

如图1、图3和图4所示，第二驱动轴21包括第一轴部211和第二轴部212，其中，第一轴部211的一端经第一半圆键12连接于第一驱动轴11。第二轴部212的一端连接于第一轴部211的另一端，第一轴部211的直径小于第二轴部212的直径，第二轴部212的另一端经第二半圆键22连接于转子23。

具体地，如图1所示，前泵1的输出端的端部设置有凹槽10，第二驱动轴21的输入端伸入凹槽10内，如图2-图5所示，其中，图4和图5中所示的L为第二驱动轴21上的外凸圆弧段27的长度，第一轴部211伸入凹槽10内的一端的纵截面的外轮廓包括外凸圆弧段27，外凸圆弧段27的靠近第二轴部212的一端为水平直线段，外凸圆弧段27延伸至第一轴部211的端部。同时，如图2和图3所示，上述凹槽10的纵切面的外轮廓包括与外凸圆弧段27对应的内凹圆弧段101，内凹圆弧段101的两侧为直线段。图1中的第二半圆键22设置于凹槽10的内侧壁和第二驱动轴21之间，外凸圆弧段27形成的圆弧面与内凹圆弧段101形成的圆弧面接触，配合第一半圆键12，使第一驱动轴11和第二驱动轴21浮动连接，使两者连接关系稳定，通过两个圆弧面作为接触面，接触面积较大，使第一驱动轴11和第二驱动轴21的中心轴线即使出现相对角度，仍然能够保持结构稳定。

第二驱动轴21伸入第一驱动轴11内的连接方式，能够减少整体结构沿轴向的尺寸，使整体结构紧凑。优选地，凹槽10的槽底与第二驱动轴21的输入端的端部之间设置有间隙。当第一驱动轴11受力较大，产生径向位移，第二驱动轴21和第一驱动轴11的轴线不再同一直线时，第二驱动轴21在第一驱动轴11的凹槽10内有活动空间，两者不会产生干涉。

如图4和图5所示，第二驱动轴21的第一轴部211上设置有第一半圆槽213，第一半圆键12安装于第一半圆槽213内。在第二驱动轴21为圆柱结构，在第二驱动轴21上加工第一半圆槽213结构简单，易加工，工序简单。加工后利用第一半圆键12连接第二驱动轴21和第一驱动轴11。第一半圆槽213的纵截面的轮廓位于外凸圆弧段27的范围内。第一半圆槽213的位置决定第一半圆键22的安装位置，在此处安装第一半圆键22，结合上述第一驱动轴11和第二驱动轴21之间通过圆弧面接触，保证第一驱动轴11和第二驱动轴21的中心轴线出现相对角度后，两者仍然能够保持结构稳定。同时，上述布置结构紧凑，能够减小整体结构占用空间。

此外，如图4和图5所示第二驱动轴21的第二轴部212上对应转子23的位置设置有第二半圆槽214，第二半圆键22安装于第二半圆槽214。

如图1所示，第一驱动轴11通过第二半圆键22与转子23连接，在转子23的两侧均设置有止挡件26，止挡件26套设于第二驱动轴21，两个止挡件26能够限制转子23和第二驱动轴21的轴向移动。

具体地，止挡件26为挡圈。在第一驱动轴11上沿其周向环设有卡槽，挡圈设置于卡槽内，利用挡圈止挡转子23的轴向位移。

上述第一驱动轴11相对于第一壳体13转动，进一步具体地，第一驱动轴11与第一壳体13之间设置有第一轴承14，第一驱动轴11与后端盖15之间设置有第二轴承16。第一轴承14的位于靠近第一驱动轴11的输入端，第二轴承16设置于第一驱动轴11的输出端，通过第一轴承14和第二轴承16支撑第一驱动轴11正常运转。

在本实施例中，齿轮泵2的第二壳体24和第二驱动轴21之间设置有第三轴承25。第三轴承25的外圈安装于转子23的内孔，第二驱动轴21与第三轴承25的内圈过盈配合，第二驱动轴21因其自身轴向尺寸较短，其一端通过第一半圆键12与第一驱动轴11浮动连接，另一端通过第三轴承25支撑以正常转动工作。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种泵的驱动轴连接结构，其特征在于，包括：前泵(1)的第一驱动轴(11)的输出端和齿轮泵(2)的第二驱动轴(21)的输入端通过第一半圆键(12)连接；

所述齿轮泵(2)的转子(23)套设连接于所述第二驱动轴(21)，所述第二驱动轴(21)与所述齿轮泵(2)的转子(23)之间通过第二半圆键(22)连接。

2.根据权利要求1所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第一驱动轴(11)穿设于所述前泵(1)的第一壳体(13)，所述第一壳体(13)与所述第一驱动轴(11)之间设置有第一轴承(14)；

所述前泵(1)的后端盖(15)连接于所述第一壳体(13)，所述第一驱动轴(11)的输出端穿设于所述第一壳体(13)并伸入所述前泵(1)的后端盖(15)，所述第一驱动轴(11)与所述后端盖(15)之间设置有第二轴承(16)。

3.根据权利要求2所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第二驱动轴(21)的输入端穿设于所述后端盖(15)，并连接于所述第一驱动轴(11)；

所述第二驱动轴(21)的输出端穿设并伸出所述转子(23)，所述齿轮泵(2)的第二壳体(24)扣设于所述第二驱动轴(21)，并连接于所述后端盖(15)；

所述第二壳体(24)和所述第二驱动轴(21)之间设置有第三轴承(25)。

4.根据权利要求1所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第二驱动轴(21)包括：

第一轴部(211)，所述第一轴部(211)的一端经所述第一半圆键(12)连接于所述第一驱动轴(11)；

第二轴部(212)，其一端连接于所述第一轴部(211)的另一端，所述第一轴部(211)的直径小于所述第二轴部(212)的直径，所述第二轴部(212)的另一端经所述第二半圆键(22)连接于所述转子(23)。

5.根据权利要求4所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第一驱动轴(11)的输出端的端部设置有凹槽(10)，所述第一轴部(211)伸入所述凹槽(10)内的一端的纵截面的外轮廓包括外凸圆弧段(27)；

所述凹槽(10)的纵截面的外轮廓包括与所述外凸圆弧段(27)对应的内凹圆弧段(101)。

6.根据权利要求5所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第一轴部(211)上设置有第一半圆槽(213)，所述第一半圆键(12)安装于所述第一半圆槽(213)内，所述第一半圆槽(213)的纵截面轮廓位于所述外凸圆弧段(27)范围内。

7.根据权利要求4所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述第二轴部(212)上对应所述转子(23)的位置设置有第二半圆槽(214)，所述第二半圆键(22)安装于所述第二半圆槽(214)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述转子(23)的两侧设置有止挡件(26)，所述止挡件(26)套设于所述第二驱动轴(21)。

9.根据权利要求8所述的泵的驱动轴连接结构，其特征在于，所述止挡件(26)为挡圈。

10.一种组合齿轮泵，其特征在于，包括前泵(1)、齿轮泵(2)，以及权利要求1-9任一项所述的泵的驱动轴连接结构，所述前泵(1)通过所述泵的驱动轴连接结构连接于所述齿轮泵(2)。

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