CN111664088A - 一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵 - Google Patents

一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，包括：壳体、电机部件和泵体部件，壳体内且位于其两端分别设置有电机部件和泵体部件，且电机部件的电枢轴动力连接于泵体部件内，泵体部件包括：出油板背离电机部件的一侧开设有带开口的泵腔，且出油板的中部开设有内孔，出油板上设有出油口；进油板盖设于出油板背离电机部件的一侧，进油板上设有进油口；驱动件、内齿轮和外齿轮均设于泵腔内，驱动件、内齿轮和外齿轮沿出油板的径向从内至外依次传动连接，电机部件的电枢轴的一端穿过内孔后与驱动件传动连接。本发明保证电枢轴和齿轮的振动不会相互传递，减少零件数量，加工更方便，降低加工成本，避免磨损和噪音问题。

Description

一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵
技术领域
本发明涉及齿轮泵的技术领域，尤其涉及一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵。
背景技术
由于柴油发动机使用的柴油在工作时具有较高的问题，同时在低温情况下又存在较大粘度、甚至呈现为胶状的问题，因此，常采用柴油齿轮泵来为柴油发动机供油。
但是，目前市面上的齿轮泵的泵体部件由进油板、出油板、内齿轮、外齿轮以及轴承、铆钉以及定圈组成，并且，电机部件的电枢轴与内齿轮的连接方式主要有以下两种，第一种为将驱动齿直接在电枢轴上注塑出来，但是对电枢的制造要求较高，装配效率较低；而第二种为在电枢轴上设置扁位，通过扁位连接驱动齿，实现对泵体的驱动，虽提高了装配效率，但是，涉及到的转动零件过多且同时工作，需要保证各运动件间的间隙较小，从而需要交到的零件制造精度，导致了加工成本的增高。另外，现有的齿轮泵进油板、出油板、内齿轮、外齿轮、定圈均为金属材料，导致在运转过程中会因为同类材料相互摩擦而产生较大的噪音，无法适应乘用车的使用需求。同时，分体结构的泵室结构需要用铆钉固定，造成产品的间隙一致性较差，泵体的齿轮腔在高频率的容积变化过程中容易因吸油或排油时间不足而产生真空或过压，使得齿轮在运动过程中产生冲击噪音，导致泵体部件、轴承的磨损较快，寿命低的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，电机部件的电枢轴与驱动件传动连接，驱动件与内齿轮传动连接，从而实现电机部件的电枢轴和内齿轮浮动连接，可以有效的保证电枢轴和齿轮的振动不会相互传递，噪音可以降低5dB以上，在不仅相对于分体式的泵室结构减少了零件数量，加工更方便，降低了加工成本，避免了装配一致性较差带来的磨损和噪音问题。
具体技术方案如下：
一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，包括：壳体、电机部件和泵体部件，所述壳体内且位于其两端分别设置有所述电机部件和所述泵体部件，且所述电机部件的电枢轴动力连接于所述泵体部件内，所述泵体部件包括：
出油板，所述出油板背离所述电机部件的一侧开设有带开口的泵腔，且所述出油板的中部开设有贯穿所述泵腔的内孔，所述出油板上设有出油口；
进油板，所述进油板盖设于所述出油板背离所述电机部件的一侧，所述进油板上设有进油口；
驱动件、内齿轮和外齿轮，所述驱动件、所述内齿轮和所述外齿轮均设于所述泵腔内，所述驱动件、所述内齿轮和所述外齿轮沿所述出油板的径向从内至外依次传动连接，所述电机部件的电枢轴的一端穿过所述内孔后与所述驱动件传动连接。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述出油板包括：耐磨板、外定圈和内定圈，所述耐磨板的中部开设有所述内孔，所述外定圈设于所述耐磨板的外周，所述内定圈设于所述耐磨板的所述内孔的周围，所述耐磨板、所述外定圈和所述内定圈之间形成所述泵腔，所述耐磨板、所述外定圈和所述内定圈一体注塑成型。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述耐磨板的材料为PEEK和碳纤维复合，所述外定圈和所述内定圈的材料均为PPS。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述泵体部件还包括：陶瓷板，所述陶瓷板设于所述泵腔的开口处；
所述出油板位于所述泵腔的开口处的内壁上开设有环槽，所述环槽的侧壁上设置有至少两个半圆槽；
所述陶瓷板的外周嵌设于所述环槽内，且所述陶瓷板的边沿上开设有至少两定位凸缘，两所述半圆槽分别与两所述定位凸缘定位配合。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，两所述半圆槽分别与两所述定位凸缘相匹配，两所述半圆槽的半径不同，两所述定位凸缘的半径不同。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述内齿轮和所述外齿轮沿所述电机部件的电枢轴的轴向与所述陶瓷板相抵。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述外齿轮和所述内齿轮的齿数呈奇偶数配置，其中，所述外齿轮的齿数大于所述内齿轮的齿数，且所述外齿轮呈环形设置，且所述外齿轮的齿位于其内侧，所述内齿轮偏心设置于所述外齿轮的内侧且与所述外齿轮啮合。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述内齿轮上开设有固定孔，所述固定孔为圆孔，所述固定孔靠近所述进油板的一端的周壁设有若干花键槽，所述驱动件的外周壁上设有若干花键筋，若干所述花键槽分别与若干所述花键筋相对应。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述内齿轮的所述固定孔背离所述进油板的一端套设于所述内定圈的外周上。
上述的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其中，所述驱动件上开设有扁孔，所述电机部件的电枢轴的一端设有扁位，所述扁位与所述扁孔浮动连接，所述扁孔呈“D”字形设置。
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明电机部件的电枢轴与驱动件传动连接，驱动件与内齿轮传动连接，从而实现电机部件的电枢轴和内齿轮浮动连接，可以有效的保证电枢轴和齿轮的振动不会相互传递，噪音可以降低5dB以上，在不仅相对于分体式的泵室结构减少了零件数量，加工更方便，降低了加工成本，避免了装配一致性较差带来的磨损和噪音问题，更满足乘用车的使用需求；
(2)本发明的出油板由耐磨板、外定圈和内定圈一体注塑成型，由耐磨部分和保持架部分一体注塑形成，耐磨板的材料为PEEK和碳纤维复合，外定圈和内定圈的材料均为PPS，注塑一体成型后采用机加工保证关键点尺寸达到微米级要求，这样既能保证出油板的高耐磨性高精度的性能要求，降低成本达到20％左右。
附图说明
图1为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的整体结构示意图；
图2为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的出油板的结构示意图；
图3为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的内齿轮和外齿轮的结构示意图；
图4为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的驱动件的结构示意图；
附图中：1、泵体部件；2、电枢轴；3、出油板；4、进油板；5、驱动件；6、内齿轮；7、外齿轮；8、泵腔；9、出油口；10、内孔；11、耐磨板；12、外定圈；13、内定圈；14、陶瓷板；15、环槽；16、半圆槽；17、固定孔；18、花键槽；19、花键筋；20、扁孔；21、扁位。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的整体结构示意图，图2为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的出油板的结构示意图，图3为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的内齿轮和外齿轮的结构示意图，图4为本发明一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵的驱动件的结构示意图，如图1至图4所示，示出了一种较佳实施例的高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，包括：壳体、电机部件和泵体部件1，壳体内且位于其两端分别设置有电机部件和泵体部件1，且电机部件的电枢轴2动力连接于泵体部件内。
进一步，作为一种较佳的实施例，泵体部件1包括：出油板3、进油板4、驱动件5、内齿轮6和外齿轮7，出油板3背离电机部件的一侧开设有带开口的泵腔8，且出油板3的中部开设有贯穿泵腔8的内孔10，出油板3上设有出油口9，进油板4盖设于出油板3背离电机部件的一侧，进油板4上设有进油口，驱动件5、内齿轮6和外齿轮7均设于泵腔8内，驱动件5、内齿轮6和外齿轮7沿出油板3的径向从内至外依次传动连接，电机部件的电枢轴2的一端穿过内孔10后与驱动件5传动连接。优选地，电机部件的电枢轴2通过驱动件5与内齿轮6浮动连接。
进一步，作为一种较佳的实施例，出油板3包括：耐磨板11、外定圈12和内定圈13，耐磨板11的中部开设有内孔10，外定圈12设于耐磨板11的外周，内定圈13设于耐磨板11的内孔10的周围，耐磨板11、外定圈12和内定圈13之间形成泵腔8，耐磨板11、外定圈12和内定圈13一体注塑成型。优选地，注塑完成后进行机加工，同时保证装配方便及成本优势。
进一步，作为一种较佳的实施例，耐磨板11的材料为PEEK和碳纤维复合，外定圈12和内定圈13的材料均为PPS。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图4所示，泵体部件1还包括：陶瓷板14，陶瓷板14设于泵腔8的开口处。
本发明的进一步实施例中，出油板3位于泵腔8的开口处的内壁上开设有环槽15，环槽15的侧壁上设置有至少两个半圆槽16。
优选地，环槽15和半圆槽16便于陶瓷板14的安装固定，结构设计更合理。
优选地，半圆槽16设于外定圈12靠近进油板4的一端，半圆槽16向外定圈12的外周方向设置。
本发明的进一步实施例中，陶瓷板14的外周嵌设于环槽15内，且陶瓷板14的边沿上开设有至少两定位凸缘，两半圆槽16分别与两定位凸缘定位配合。
优选地，半圆槽16能实现对陶瓷板14进行限位，简化了装配过程，同时也减小了零件之间的累积误差。
优选地，定位凸缘沿陶瓷板14的外侧突出设置，定位凸缘为半圆形设置。
本发明的进一步实施例中，两半圆槽16分别与两定位凸缘相匹配，两半圆槽16的半径不同，两定位凸缘的半径不同。优选地，陶瓷板14的安装具备唯一性。
优选地，定位凸缘和半圆槽16一一对应，从而进一步的方便了陶瓷板14的安装，简化了装配过程，利于产品的生产。
本发明的进一步实施例中，内齿轮6和外齿轮7沿电机部件的电枢轴2的轴向与陶瓷板14相抵。
本发明的进一步实施例中，外齿轮7和内齿轮6的齿数呈奇偶数配置，其中，外齿轮7的齿数大于内齿轮6的齿数，且外齿轮7呈环形设置，且外齿轮7的齿位于其内侧，内齿轮6偏心设置于外齿轮7的内侧且与外齿轮7啮合。
优选地，外齿轮7的外侧能靠近泵腔8的内壁，使得外齿轮7能在泵腔8内转动，同时外齿轮7还能和内齿轮6啮合，使得内齿轮6能在外齿轮7的内侧转动，从而实现了对容积的改变，实现泵油，结构设置更合理。
本发明的进一步实施例中，内齿轮6上开设有固定孔17，固定孔17为圆孔，固定孔17靠近进油板4的一端的周壁设有若干花键槽18，驱动件5的外周壁上设有若干花键筋19，若干花键槽18分别与若干花键筋19相对应。优选地，驱动件5手工装配到内尺寸内，结构紧凑，布局合理。
优选地，花键筋19沿驱动件5的圆周方向呈等间距设置。
优选地，花键筋19和花键槽18连接，从而电机部件的电枢轴2和内齿轮6浮动连接。
本发明的进一步实施例中，内齿轮6的固定孔17背离进油板4的一端套设于内定圈13的外周上。优选地，实现了内齿轮6在泵腔8内的安装，结构稳定性更高，运动更可靠。
本发明的进一步实施例中，驱动件5上开设有扁孔20，电机部件的电枢轴2的一端设有扁位21，扁位21与扁孔20浮动连接，扁孔20呈“D”字形设置。优选地，实现了驱动件5上的扁孔20和电枢轴2的扁位21连接，从而电枢轴2和内齿轮6浮动连接，这样可以降低电枢轴定为安装精度，动力传输更稳定。
优选地，出油板3为一体式结构，避免了现有结构需要设置轴承、铆钉、出油板以及定圈等多个零件的问题，实现了一次装夹加工制作，不仅简化了装配工艺，降低了加工成本，提高了装配效率，简化了装配流程，还使得其精度及一致性较好，避免了磨损和噪音的问题。
优选地，于泵腔8内设置有外齿轮7，并于外齿轮7的内侧设置有内齿轮6，外齿轮7和内齿轮6的齿数呈奇偶数配置，使得内齿轮6和外齿轮7呈偏心啮合的结构设置，利于容积的改变，从而实现泵油，且奇偶数配合设置的内齿轮6和外齿轮7的齿数，能有效防止声能集中在一个固定的频道段，从而降低了噪音。
优选地，电枢轴2的一端穿过内孔10后与与驱动件5的扁孔20连接，驱动件5的花键筋19与内齿轮6的花键槽18连接，使得电机部件的电枢轴2在转动过程轴会带动内齿轮6转动，从而通过内齿轮6的转动来改变容积，实现泵油。
优选地，于泵腔8的开口处设有陶瓷板14，陶瓷板14的一面与内齿轮6、外齿轮7、环槽15的底部相抵，陶瓷板14的另一面与进油板4相抵，陶瓷板14的外周壁与环槽15的周壁相抵，利用陶瓷板14自身具备的较高的耐磨性，有效解决了在长时间运行过程中因磨损而造成的流量不稳定以及噪音变大的问题，提高了泵的使用性能。同时，通过进油板4实现对泵腔8的开口的封住，保证了内齿轮6、外齿轮7、驱动件5以及陶瓷板14的安装的稳定性，同时也为泵油提供了腔体，结构设计更合理。另外，出油板3上设置有出油口9，进油板4上设置有进油口，使得柴油能从进油板4的进油口进入到泵腔8内，并通过内齿轮6和外齿轮7的配合将柴油从出油板3上的出油口9压出，从而实现泵油的目的。
优选地，出油板3的耐磨区域采用在柴油中溶胀性小，高低温形变量小，耐磨性较好，且吸振性能好，自润滑性高的材料制作，非耐磨区域采用强度高，韧性良好的材料，更能符合柴油中齿轮泵的使用条件。
优选地，出油板3和陶瓷板14使用耐磨性材料，增加了耐磨性，有效解决了泵体由于长时间运行磨损造成的流量不稳及噪音大的问题。
本发明电机部件的电枢轴2与驱动件5传动连接，驱动件5与内齿轮6传动连接，从而实现电机部件的电枢轴2和内齿轮6浮动连接，可以有效的保证电枢轴2和齿轮的振动不会相互传递，噪音可以降低5dB以上，在不仅相对于分体式的泵室结构减少了零件数量，加工更方便，降低了加工成本，避免了装配一致性较差带来的磨损和噪音问题，更满足乘用车的使用需求。
本发明的出油板3由耐磨板11、外定圈12和内定圈13一体注塑成型，由耐磨部分和保持架部分一体注塑形成，耐磨板11的材料为PEEK和碳纤维复合，外定圈12和内定圈13的材料均为PPS，注塑一体成型后采用机加工保证关键点尺寸达到微米级要求，这样既能保证出油板的高耐磨性高精度的性能要求，降低成本达到20％左右。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，包括：壳体、电机部件和泵体部件，所述壳体内且位于其两端分别设置有所述电机部件和所述泵体部件，且所述电机部件的电枢轴动力连接于所述泵体部件内，所述泵体部件包括：
出油板，所述出油板背离所述电机部件的一侧开设有带开口的泵腔，且所述出油板的中部开设有贯穿所述泵腔的内孔，所述出油板上设有出油口；
进油板，所述进油板盖设于所述出油板背离所述电机部件的一侧，所述进油板上设有进油口；
驱动件、内齿轮和外齿轮，所述驱动件、所述内齿轮和所述外齿轮均设于所述泵腔内，所述驱动件、所述内齿轮和所述外齿轮沿所述出油板的径向从内至外依次传动连接，所述电机部件的电枢轴的一端穿过所述内孔后与所述驱动件传动连接。
2.根据权利要求1所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述出油板包括：耐磨板、外定圈和内定圈，所述耐磨板的中部开设有所述内孔，所述外定圈设于所述耐磨板的外周，所述内定圈设于所述耐磨板的所述内孔的周围，所述耐磨板、所述外定圈和所述内定圈之间形成所述泵腔，所述耐磨板、所述外定圈和所述内定圈一体注塑成型。
3.根据权利要求2所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述耐磨板的材料为PEEK和碳纤维复合，所述外定圈和所述内定圈的材料均为PPS。
4.根据权利要求1所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述泵体部件还包括：陶瓷板，所述陶瓷板设于所述泵腔的开口处；
所述出油板位于所述泵腔的开口处的内壁上开设有环槽，所述环槽的侧壁上设置有至少两个半圆槽；
所述陶瓷板的外周嵌设于所述环槽内，且所述陶瓷板的边沿上开设有至少两定位凸缘，两所述半圆槽分别与两所述定位凸缘定位配合。
5.根据权利要求4所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，两所述半圆槽分别与两所述定位凸缘相匹配，两所述半圆槽的半径不同，两所述定位凸缘的半径不同。
6.根据权利要求5所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮和所述外齿轮沿所述电机部件的电枢轴的轴向与所述陶瓷板相抵。
7.根据权利要求1所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述外齿轮和所述内齿轮的齿数呈奇偶数配置，其中，所述外齿轮的齿数大于所述内齿轮的齿数，且所述外齿轮呈环形设置，且所述外齿轮的齿位于其内侧，所述内齿轮偏心设置于所述外齿轮的内侧且与所述外齿轮啮合。
8.根据权利要求2所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮上开设有固定孔，所述固定孔为圆孔，所述固定孔靠近所述进油板的一端的周壁设有若干花键槽，所述驱动件的外周壁上设有若干花键筋，若干所述花键槽分别与若干所述花键筋相对应。
9.根据权利要求8所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述内齿轮的所述固定孔背离所述进油板的一端套设于所述内定圈的外周上。
10.根据权利要求1所述高耐磨性高精度的柴油齿轮泵，其特征在于，所述驱动件上开设有扁孔，所述电机部件的电枢轴的一端设有扁位，所述扁位与所述扁孔浮动连接，所述扁孔呈“D”字形设置。
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