CN112879539B - 一种组合泵试验用齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本方案公开的组合泵试验用齿轮箱主要由箱体组件、齿轮轴组件、大端盖组件、连接固定件、轴承及油液接口所组成。箱体内部正、背方向侧均开有凹槽。底部设计成V型且与废油道接口连通。回油接口布置于高于主轴齿轮下缘一定距离。箱体内部正方向安装有泵安装组件,其上各螺纹孔背侧由焊接板挡住,且其底部开有积油槽。齿轮轴组件上有紧配螺钉加固。大端盖组件安装于箱体背侧并能加强润滑。本方案中的该齿轮箱在模仿低速机电控高压组合泵的实际使用环境的前提下,能够满足试验室环境的安装需求。箱式设计便于试验用齿轮箱在试验台的安装、拆卸与位置调整。根据实际应用模拟或试验需求情况也便于改造为单泵、三泵或四泵实验齿轮箱。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合泵试验用齿轮箱,属于柴油机燃油系统试验领域。
背景技术
随着柴油机高压共轨技术的发展,共轨产品以其优越性能越来越多的应用于柴油机燃油系统领域。电控共轨燃油系统可以实现对喷油定时、循环喷油量精确控制,是大功率船用柴油机实现高燃油经济性和低有害物排放的有效手段之一。然而共轨系统的指标需求不仅对系统本身提出更高的要求,同时也对共轨试验设备提出了更高的要求。
由于国内低速机相关技术起步较晚,目前国内低速机共轨系统主要依赖进口技术,国内尚无成熟的低速机共轨产品。低速机高压油泵试验系统也主要集中于试验机械式燃油泵,低速机共轨高压组合泵试验装置方面设计较少。因此,研发相关试验装置也是低速机相关技术研究的必要一环。
鉴于大功率船用柴油机体积较大,其原有的传动布局无论是齿轮式、链条式、或履带式在体积方面都设计的非常大,不利于小型试验或部套级试验的开展。对于电控共轨燃油系统组合式喷油泵而言,通过合理设计齿轮传动比,仅需占地空间较小的齿轮箱即能实现电机与喷油泵之间的扭矩传递。在兼顾其功能的同时,通过合理的设计也可以使高压油泵的试验环境在最大程度上还原高压油泵在柴油机上的工作环境。然而齿轮箱在试验条件下仍是大型部件,更换成本高,更换周期长。当输入功率较大时,齿轮轴与齿轮间的连接结构容易发生断裂,严重时会导致齿轮和齿轮轴损坏;当铁屑或其他异物进入齿轮箱内部时,铁屑或其他异物沉积于齿轮箱底时难以清洗。且容易混进润滑油中并随之流入其他结构,对系统产生破坏。
综上所述,通过设计优化提高试验用齿轮箱的寿命,对于大功率船用柴油机相关领域的研究具有足够的研究价值与潜力。
实施例中内容
本发明所要解决的技术问题为:现有技术中的组合泵试验中齿轮箱整体寿命低,目的在于提供一种使用寿命长,易清理,安装方式利于试验室空间布置,大功率,电机转速传递稳定的组合泵试验用齿轮箱。
本发明所述的一种组合泵试验用齿轮箱,包括:
箱体组件、装配在所述箱体组件上的齿轮轴组件和泵安装组件,所述齿轮轴组件在外部驱动电机驱动下,带动装配在所述泵安装组件上的待试验泵进行工作;其中,
所述齿轮轴组件包括贯穿所述箱体组件的传动轴和随所述传动轴同步转动的主轴齿轮,所述主轴齿轮装配在所述箱体组件内部;所述泵安装组件布置在所述箱体组件内部,待试验泵通过所述泵安装组件固定在所述箱体组件上,且待试验泵的泵端齿轮穿过所述泵安装组件在所述箱体组件内部与所述主轴齿轮啮合。
优选地,所述箱体组件包括:
内部具有中空容置腔的箱体,所述箱体的一侧侧壁上设置有头部端盖安装孔;另一侧侧壁上设置有大端盖组件安装孔;所述箱体的一侧侧壁上设置有对待试验泵进行装配和供待试验泵的泵端齿轮插入的泵安装孔;
将所述箱体的上部开口进行封堵住的盖板。
优选地,所述箱体的一侧内壁上设置有第一凹槽,所述第一凹槽与所述泵安装孔同心设置,所述泵安装组件的安装板布置在所述第一凹槽内;
所述箱体的另一侧内壁上设置有第二凹槽,所述第二凹槽用于在待试验泵的泵端齿轮与待试验泵因输入扭力过大而分离时供所述待试验泵的泵端齿轮末端部分进入,以降低泵端齿轮与待试验泵因输入扭力过大分离时飞出件的运动速度。
优选地,所述泵安装组件包括:
布置在所述箱体内壁的安装板,所述安装板与所述箱体固定连接,所述安装板的韧性大于所述箱体的韧性;
所述安装板上设置有用于与待试验泵连接的螺纹孔,待试验泵通过穿过所述箱体后的螺钉与所述安装板固定连接;
所述安装板上设置有与所述泵安装孔同心设置的泵端齿轮穿过孔,所述泵端齿轮穿过孔用于供待试验泵的泵端齿轮穿过并伸入至所述箱体的内部;
所述安装板的外侧壁上设置有连通至其内侧壁的积油槽。
优选地,所述箱体的中空内腔的底部呈V型,所述箱体外壁上设置有与所述箱体内部的V型面连通的废油道接口安装孔和回油接口安装孔,所述废油道接口安装孔布置在所述回油接口安装孔下方,所述回油接口安装孔的设置位置在纵向上高于所述主轴齿轮下边缘,使所述主轴齿轮的齿在运动过程中被润滑油持续性的浸润。
优选地,所述传动轴和所述主轴齿轮通过紧配螺钉和压紧螺钉进行固定连接;所述紧配螺钉与所述传动轴和所述主轴齿轮均采用过渡配合;所述压紧螺钉与所述传动轴和所述主轴齿轮均采用间隙配合;
所述紧配螺钉的制造材料强度高于所述压紧螺钉的制造材料强度。
优选地,所述齿轮箱还包括:
大端盖组件和头部端盖,所述头部端盖在所述头部端盖安装孔位置处装配到所述箱体上,所述大端盖组件在所述大端盖组件安装孔位置处装配到所述箱体上;所述传动轴的两端在其轴向方向上被所述头部端盖和所述大端盖组件锁定;
用于实现所述传动轴与驱动电机连接的连接固定件;所述连接固定件包括:与所述传动轴通过键和轴端挡圈连接的联轴节。
优选地,所述大端盖组件包括:
相对设置并固定连接的大端盖和内端盖,所述传动轴穿过所述大端盖和所述内端盖上设置的装配孔;所述大端盖、所述内端盖和所述传动轴之间围设形成有第一环腔;所述大端盖远离所述内端盖的端面上设置有连通所述第一环腔的第一油道,所述内端盖远离所述大端盖的端面上设置有连通所述第一环腔的第二油道;
套设在所述传动轴上的第一深沟球轴承,所述第一深沟球轴承布置在所述第一环腔内;
套设在所述传动轴上的防尘盖,所述防尘盖布置在所述大端盖远离所述内端盖的一侧,所述防尘盖与所述大端盖固定连接;
套设在所述传动轴上的动密封圈,所述动密封圈布置在所述防尘盖、所述大端盖和所述传动轴之间围设形成的第二腔体中;
套设在所述传动轴上的配作铜圈,所述配作铜圈被限位在所述内端盖和所述传动轴之间。
优选地,所述盖板上设置有连通至所述箱体的内部容置腔的空气入气口和齿轮冷却接口,所述齿轮冷却接口正对安装在所述箱体上的待试验泵的泵端齿轮设置;所述箱体上布置有观察窗。
优选地,所述传动轴上还套设有第二深沟球轴承和推力球轴承,所述第二深沟球轴承布置在所述主轴齿轮、所述头部端盖和所述传动轴围设形成的腔体内;所述推力球轴承布置在所述传动轴的端部,并经由所述头部端盖抵紧。
本发明实施例中有益技术效果为:
1)、箱体的底部设计成V型,V型面最低端与废油道接口连通,这样润滑油中如有杂质和碎屑,流入齿轮箱底会沿箱体的底部汇聚于V型面最低端,这样能更简便地把杂质和碎屑从箱体底部从废油道接口清理出去。
2)、回油接口安装孔布置于高于主轴齿轮下缘一定距离,使箱体内保持有合理的润滑油液位高度,主轴齿轮的齿能够在运动过程中浸润在这部分润滑油中,这样轮齿能得到更好的润滑。
3)、齿轮箱的背方向侧设有略大于泵端齿轮轴末端直径的第二凹槽。当保险机构扭断零件飞出时可以减少损坏齿轮轴组件的可能性。同时降低飞出件运动速度,减少对齿轮轴组件击伤的影响。
4)、泵安装组件为相较箱体为韧性更好的材质,螺纹反复拆装不易损坏,即使螺纹损毁也仅需更换泵安装组件即可,节约成本。
5)、将泵安装组件设计安装于箱体内部正方向侧的第一凹槽上,使连接泵安装组件与箱体的螺钉承受由泵重力引起的应力为压应力,且连接泵安装组件与箱体的贴合面也能分担部分应力,增加螺钉寿命。
6)、泵安装组件各螺纹孔背侧由焊接板挡住,防止泵安装时灰尘、铁屑等杂质经由螺钉孔向箱体内部流入,防止箱体内滑油受到污染。泵安装组件底部开有积油槽,从泵流出的滑油能从开口面积更大的积油槽中流出,阻碍滑油渗入泵安装组件与箱体间的贴合面,防止这部分渗油流入螺纹孔后再沿孔流出齿轮箱外造成油污。
7)、对于齿轮轴组件,工作时紧配螺钉通过中部紧配处承受传动轴与主轴齿轮间的剪切力,扭矩产生的压应力由强度更好的紧配螺钉承担,压紧螺钉则由于其无法与孔壁接触而不受到压应力,从而使齿轮轴组件寿命整体上升。
8)、大端盖、动密封圈、内端盖、配作铜圈与传动轴围成第一环腔,使流入该第一环腔的滑油不会因重力作用直接流出,而是会在第一环腔内在积存一定高度,使第一环腔腔中的第二深沟球轴承得到更好的润滑。
9)、泵试验用齿轮箱在模仿低速机电控高压组合泵的实际使用环境的前提下,能够满足实验室环境的安装需求。将实际使用环境的复杂齿轮系或齿轮-轮带系统简化为简单的主动-从动轮系统,占地面积小。箱式设计便于试验用齿轮箱在试验台的安装、拆卸与位置调整。根据实际应用模拟或试验需求情况也便于改造为单泵、三泵或四泵齿轮箱。
附图说明
图1为本发明实施例中的齿轮箱的结构示意图;
图2为待试验泵装配到齿轮箱上的结构示意图;
图3为本发明实施例中的齿轮箱的侧视图;
图4为本发明实施例中的箱体在沿垂直于传动轴方向与泵体装配的示意图;
图5为本发明实施例中的箱体在沿平行于传动轴方向的内部示意图;
图6为本发明实施例中的箱体剖视图的局部放大示意图;
图7为本发明实施例中的箱体与泵端齿轮的配合示意图;
图8为本发明实施例中的飞出件飞出时的状态示意图;
图9为本发明实施例中的安装板的结构示意图;
图10为本发明实施例中的安装板的结构示意图;
图11为图10的A处放大示意图;
图12为本发明实施例中的齿轮轴组件的结构示意图;
图13为本发明实施例中的齿轮轴组件的结构示意图;
图14为本发明实施例中的大端盖组件的结构示意图;
其中,11-箱体;111-头部端盖安装孔;112-大端盖组件安装孔;113-泵安装孔;114-第一凹槽;115-第二凹槽;12-盖板;121-空气入气口;122-齿轮冷却接口;116-观察窗;117-底板;118-废油道接口安装孔;119-回油接口;
2-齿轮轴组件;21-传动轴;22-主轴齿轮;23-紧配螺钉;24-压紧螺钉;25-防松铁丝;26-防松螺母;
3-泵安装组件;31-安装板;311-积油槽;312-定位销孔;313-安装板螺钉孔;32-焊接板;
4-待试验泵;41-泵端齿轮;
5-头部端盖;
6-大端盖组件;61-大端盖;611-第一油道;62-内端盖;621-第二油道;63-第一深沟球轴承;64-防尘盖;65-动密封圈;66-配作铜圈;601-第一环腔;
71-键;72-轴端挡圈;73-联轴节;74-垫片;75-调整垫片;76-导向键;
8-第二深沟球轴承;9-推力球轴承。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1至图4,本发明实施例中提供了一种泵试验用齿轮箱,主要包括:箱体组件、齿轮轴组件2、大端盖组件6、泵安装组件3和头部端盖5。
箱体组件包括箱体11和盖板12,箱体11内部具有中空容置腔,盖板12将箱体11上部的开口封堵住。在盖板12上设置有空气入气口;在箱体11侧壁上设置有观察窗116。
其中,箱体11为铸件,其主体呈扁平状,箱体11内部的中空容置空间用于容纳齿轮组。箱体11主体下的底板宽度与其上的主体同宽;长度则沿箱体11的主体向两边延长,且箱体11在长度方向上通过肋板来增加箱体11的总体强度;如图6,箱体11的底板117的正方向侧的长度略长于待试验泵4安装在箱体11上后待试验泵4与箱体11之间的最远距离(如图6中的距离α),以防安装待试验泵后或长期使用后箱体11重心过偏向于正方向侧。
箱体11的底板117上加工有两对或多对通孔,用以通过螺栓将齿轮箱整体固定于试验台台架上。箱体11内部的中空容置空间的底部设计成V型(如图6),V型面最低端与废油道接口连通,这样润滑油中如有杂质碎屑,则会沿箱体11内壁汇聚于V型面最低端,这样能更简便地把杂质碎屑汇聚到箱体11的底部,再从废油道接口清理出去。
如图1和图2,箱体11的主体正方向侧正开有头部端盖安装孔111、回油接口安装孔118、泵安装孔113,箱体11的背方向侧开有大端盖组件安装孔112。其中,回油接口安装孔118在纵向方向上的设置位置高于废油道接口安装孔119的安装位置。
其中,头部端盖安装孔111与大端盖组件安装孔112数量各为一个,且两孔轴线与齿轮轴组件2同轴设置。并且,大端盖组件安装孔111的直径大于齿轮轴组件2的主轴齿轮22的直径,以便齿轮箱装配时齿轮轴组件2由此进入箱体11内部。该两孔(头部端盖安装孔111与大端盖组件安装孔112)是齿轮轴组件2的安装用孔。
箱体11上的泵安装孔113的数量及直径则根据电控高压组合泵在燃油系统中的实际安装情况对应布置,以模仿电控高压组合泵的实际使用情况。
如图5,回油接口安装孔118则布置于高于齿轮轴组件21的主轴齿轮22的下缘一定距离使箱体11内保持有合理的润滑油液位高度,主轴齿轮22的齿能够在运动过程中浸润在这部分润滑油中,这样主轴齿轮22的齿能得到更好的润滑。
具体来说,如图7和图8,箱体11的正方向侧内壁开有第一凹槽114、背方向侧内壁开有第二凹槽115, 第一凹槽114与第二凹槽115的数量皆与待试验泵4的数量相同且第一凹槽114和第二凹槽115与对应泵安装孔113同轴。第一凹槽114的直径等于安装板31的外径,第一凹槽114用于装配安装板31。第二凹槽115的直径则略大于泵端齿轮41末端结构的直径。
由于目前很多种类的低速机电控高压组合泵都针对防止输入扭力过大对泵产生损伤而在待试验泵4与泵端齿轮41连接处设计了保险机构,当泵端齿轮41处输入扭力大于保险机构所能承受应力,保险机构扭断进而待试验泵4与泵端齿轮41分离,这样泵端齿轮41便无法向待试验泵4提供扭力从而保护待试验泵4。但这类设计在保险机构工作中扭断的情况下,泵端齿轮41、泵端齿轮配件及保险机构扭断部分不再与待试验泵4连接,会因高速旋转而从保险机构断裂处反向飞出,撞击到齿轮箱内部的背方向侧并反弹损坏齿轮轴组件2。
为解决上述问题,因此在箱体11的背方向侧内壁设计第二凹槽115。如图7和图8所示,当保险机构扭断零件飞出,由于背方向侧内壁的第二凹槽115直径略大于泵端齿轮41末端结构的直径,泵端齿轮41末端撞击到箱体11反弹时受重力影响会剐蹭到第二凹槽115的壁面上从而与其它飞出件在重力方向上产生支撑,飞出件总体上在反弹方向方面得到控制,减少损害齿轮轴组件2的可能性。对于泵端齿轮41的末端零件设计的比图8所示零件要多的情况下,即使泵端齿轮41的末端零件因过薄而无法与其他飞出件在重力方向上产生支撑,泵端齿轮41的末端零件在剐蹭到第二凹槽115的壁面上时依旧会受到向上的冲力,降低飞出件运动速度,使得飞出件的动能降低,其在撞击其他零件时产生的势能也随之减小,可以减少对齿轮轴组件2产生损害的可能性。
如图9、图10和图11,泵安装组件3包括安装板31,安装板31通过螺纹联接方式安装在箱体11内部正方向侧的第一凹槽114上,作用是为待试验泵4的安装提供螺纹孔紧固泵体。安装板31相较箱体采用韧性更好的材质(如铸钢件),其上有定位销孔311、安装板螺钉孔313和泵安装螺钉孔,各螺钉孔背侧由焊接板挡住(如图11),各螺钉孔的背侧由焊接板32挡住,防止待试验泵4安装时灰尘、铁屑等杂质经由螺钉孔向箱体内部流入,进而防止箱体11内滑油受到污染;安装板31的底部还开有积油槽311,积油槽311将安装板31的内侧壁与外侧壁面连通,从待试验泵4流出的滑油能从开口面积更大的积油槽311中流出,阻碍滑油渗入安装板311与箱体11间的贴合面,防止这部分渗油流入螺纹孔后再沿孔流出齿轮箱外造成油污。定位销孔312用以定位安装板31装配到箱体11上的位置,安装板31通过安装板螺钉孔313与箱体11固定连接,泵安装螺钉孔用以将待试验泵4安装在齿轮箱上。
由于齿轮箱是以试验用为目标而设计,试验中待试验泵4的拆装比较频繁,箱体11因成本方面的考量采用强度性能较差的铸铁件,螺纹在反复拆装后易滑丝,导致整箱体报废,而安装板31为相较箱体11韧性更好的材质,安装板21上的螺纹反复拆装不易损坏,即使螺纹损坏也仅需更换安装板即可,节约成本。
针对某些质量较大的试验用泵,若安装板31设计安装在箱体11的外侧壁上,则连接安装板31与箱体11的螺钉会承受由待试验泵重力引起的拉应力,待试验泵4较重则拉应力过大,螺钉寿命降低。因此本发明实施例中,将安装板31设计安装于箱体11内部的正方向侧壁的第一凹槽114上,连接安装板31与箱体11的螺钉承受由泵重力引起的应力由拉应力变为压应力(一般材料抗压疲劳应力大于抗拉疲劳应力),且连接安装板31与箱体11的贴合面也能分担部分力,可以增加螺钉寿命。
此外,本发明实施例中,如图1,除箱体11和安装板31外,盖板12安装在箱体11上,其上用于安装吊环螺钉以及设置空气入气口121与齿轮冷却接口122;空气入气口121作用是确保箱体11内部空气正常流动,防止空气流动受阻影响到润滑油的流动;观察窗116开在箱体11侧部,用以观察箱体11内部工作情况;如图6,头部端盖5主要作用为遮挡头部端盖安装孔111,齿轮轴组件2安装与维护、修理时头部端盖5可按需求拆下。
参照图12和图13,本发明实施例中的齿轮轴组件2包括传动轴21、主轴齿轮22、紧配螺钉23、防松螺母26、防松铁丝25、压紧螺钉24。传动轴21为齿轮箱驱动轴,接收来自外部电机的扭力并通过主轴齿轮22将扭力传递给待试验泵4,使待试验泵4工作。传动轴21与主轴齿轮22通过紧配螺钉23与压紧螺钉24固定,其中,压紧螺钉24通过传动轴21上的螺纹孔将主轴齿轮22压紧在传动轴21上,齿轮箱工作时压紧螺钉24仅对主轴齿轮22产生摩擦力。考虑到需要模拟泵的实际使用情况,一个主轴齿轮22往往要带动不止一个泵端齿轮41,需要的扭力比较大,压紧螺钉24提供的摩擦力不足以完全抵抗扭力,使压紧螺钉24与主轴齿轮22对应装配孔的孔壁接触并提供压应力。由于压紧螺钉24数量多,同时其装配孔不可避免的存在加工偏差,因此本该平均分摊给所有压紧螺钉24的压应力会集中到部分压紧螺钉24上,加速这些压紧螺钉24的疲劳损坏,进而造成齿轮轴组件2寿命下降。因此,设计紧配螺钉23克服这一情况。紧配螺钉23采用强度较高的材料(紧配螺钉23的强度高于压紧螺钉24),紧配螺钉23中部直径较大且与对应传动轴21及主轴齿轮22上的安装孔皆为紧配关系,三者间配合方式为过渡配合。齿轮箱工作中时紧配螺钉23通过中部紧配处承受传动轴21与主轴齿轮22间的剪切力,紧配螺钉23尾端通过防松螺母26、防松铁丝25加固,防止紧配螺钉23轴向移位。由于紧配螺钉23与传动轴21和主轴齿轮22皆为紧密配合,传动轴21和主轴齿轮22间的位移极小,由扭矩产生的压应力由强度更好的紧配螺钉23承担,压紧螺钉24则由于其无法与孔壁接触而不受到压应力,齿轮轴组件2寿命整体上升。
如图14,本发明实施例中的大端盖组件6包括大端盖61、防尘盖64、动密封圈65、内端盖62、配作铜圈66。防尘盖64安装在大端盖61上,用以压紧动密封圈65,动密封圈65被装配到防尘盖64、大端盖61和所述传动轴21之间围设形成的第二腔体中;配作铜圈66过盈安装在内端盖62上,且配作铜圈内孔与传动轴21配作以使配作铜圈内孔与传动轴21之间间隙不致过大。内端盖62安装在大端盖61上,其分布有连通第一环腔601的第二油道621用以通油和空气。大端盖61上分布有连通第一环腔601的第一油道611,。大端盖61、动密封圈65、内端盖62、配作铜圈66与传动轴21围成第一环腔601,滑油由第一油道611流入第一环腔601。第二油道621由于流体流通面积小起到一定节流作用,配作铜圈66由于与传动轴21配作减少流通面积进一步节流,动密封圈65防止液体外流。这样,流入该第一环腔601的滑油不会因重力作用直接流出,而是会在第一环腔601内在积存一定高度。使第一环腔601中的第一深沟球轴63承得到更好的润滑条件。
如图4,连接固定件包括联轴节73、键71、轴端挡圈72、导向键76、垫片74、调整垫片75。联轴节73使外部电机与传动轴21连接,传递扭力;键71、轴端挡圈72用于连接联轴节73与传动轴21;导向键76用于箱体21与试验台架的连接;垫片74与调整垫片75用于调整传动轴21与第二深沟球轴承8间的轴向间距,防止传动轴21轴向窜动。
本发明实施例中的轴承包括深沟球轴承和推力球轴承9。深沟球轴承有两个(具体为按照在第一环腔601内的第一深沟球轴承63和安装在第二环腔内的第二深沟球轴承8),用于承担传动轴21旋转力。推力球轴承9安装在传动轴21头部,防止传动轴21轴向窜动。若传动轴21提供扭矩过大,则两个深沟球轴承和推力球轴承9均需换为合金滑动轴承。
油液接口包括轴承冷却接口、废油道接口、回油接口、齿轮冷却接口。在头部端盖5与大端盖组件6上各分别有一个轴承冷却接口用以两端润滑轴承;废油道接口设在箱体11底部V型面最低端,用于齿轮箱清洁时的排油。回油接口位置于箱体11下侧,用于滑油回油;齿轮冷却接口布置于盖板12上并正对着泵端齿轮41,应用于齿轮润滑不足时对泵端齿轮41进行润滑。
低速机电控高压组合泵进行试验时,电机通过联轴节73与泵试验用齿轮箱的齿轮轴组件2相连。当试验开始,电机开始运行并带动齿轮轴组件2转动。齿轮轴组件2上的主轴齿轮22与低速机电控高压组合泵的泵端齿轮41互相啮合传动,带动电控高压组合泵工作。组合泵试验用齿轮箱在模仿低速机电控高压组合泵的实际使用环境的前提下,能够满足实验室环境的安装需求。将实际使用环境的复杂齿轮系或齿轮-带轮系统简化为简单的主动-从动轮系统,占地面积小。箱式设计便于试验用齿轮箱在试验台的安装、拆卸与位置调整。除了示意图所示的双泵齿轮箱外,还可根据实际应用模拟或试验需求改造为单泵、三泵或四泵齿轮箱。
上述实施例只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述,但是本领域普通技术人员应当了解,本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此,所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下,本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (8)
1.一种组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,包括:
箱体组件、装配在所述箱体组件上的齿轮轴组件(2)和泵安装组件(3),所述齿轮轴组件(2)在外部驱动电机驱动下,带动装配在所述泵安装组件(3)上的待试验泵(4)进行工作;其中,
所述齿轮轴组件(2)包括贯穿所述箱体组件的传动轴(21)和随所述传动轴(21)同步转动的主轴齿轮(22),所述主轴齿轮(22)装配在所述箱体组件内部;所述泵安装组件(3)布置在所述箱体组件内部,待试验泵(4)通过所述泵安装组件(3)固定在所述箱体组件上,且待试验泵(4)的泵端齿轮(41)穿过所述泵安装组件(3)在所述箱体组件内部与所述主轴齿轮(22)啮合;所述箱体组件包括:
内部具有中空容置腔的箱体(11),所述箱体(11)的一侧侧壁上设置有头部端盖安装孔(111);另一侧侧壁上设置有大端盖组件安装孔(112);所述箱体(11)的一侧侧壁上设置有对待试验泵(4)进行装配和供待试验泵(4)的泵端齿轮(41)插入的泵安装孔(113);
将所述箱体(11)的上部开口进行封堵住的盖板(12);所述箱体(11)的一侧内壁上设置有第一凹槽(114),所述第一凹槽(114)与所述泵安装孔(113)同心设置,所述泵安装组件(3)的安装板(31)布置在所述第一凹槽(114)内;
所述箱体(11)的另一侧内壁上设置有第二凹槽(115),所述第二凹槽(115)用于在待试验泵(4)的泵端齿轮(41)与待试验泵(4)因输入扭力过大而分离时供所述待试验泵(4)的泵端齿轮(41)末端部分进入,以降低泵端齿轮(41)与待试验泵(4)因输入扭力过大分离时飞出件的运动速度。
2.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述泵安装组件(3)包括:
布置在所述箱体(11)内壁的安装板(31),所述安装板(31)与所述箱体(11)固定连接,所述安装板(31)的韧性大于所述箱体(11)的韧性;
所述安装板(31)上设置有用于与待试验泵(4)连接的螺纹孔,待试验泵(4)通过穿过所述箱体(11)后的螺钉与所述安装板(31)固定连接;
所述安装板(31)上设置有与所述泵安装孔(113)同心设置的泵端齿轮穿过孔,所述泵端齿轮穿过孔用于供待试验泵(4)的泵端齿轮(41)穿过并伸入至所述箱体(11)的内部;
所述安装板(31)的外侧壁上设置有连通至其内侧壁的积油槽(311)。
3.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述箱体(11)的中空内腔的底部呈V型,所述箱体(11)外壁上设置有与所述箱体(11)内部的V型面连通的废油道接口安装孔和回油接口安装孔,所述废油道接口安装孔布置在所述回油接口安装孔下方,所述回油接口安装孔的设置位置在纵向上高于所述主轴齿轮(22)下边缘,使所述主轴齿轮(22)的齿在运动过程中被润滑油持续性的浸润。
4.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述传动轴(21)和所述主轴齿轮(22)通过紧配螺钉(23)和压紧螺钉(24)进行固定连接;所述紧配螺钉(23)与所述传动轴(21)和所述主轴齿轮(22)均采用过渡配合;所述压紧螺钉(24)与所述传动轴(21)和所述主轴齿轮(22)均采用间隙配合;
所述紧配螺钉(23)的制造材料强度高于所述压紧螺钉(24)的制造材料强度。
5.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述齿轮箱还包括:
大端盖组件(6)和头部端盖(5),所述头部端盖(5)在所述头部端盖安装孔(111)位置处装配到所述箱体(11)上,所述大端盖组件(6)在所述大端盖组件安装孔(112)位置处装配到所述箱体(11)上;所述传动轴(21)的两端在其轴向方向上被所述头部端盖(5)和所述大端盖组件(6)锁定;
用于实现所述传动轴(21)与驱动电机连接的连接固定件;所述连接固定件包括:与所述传动轴(21)通过键(71)和轴端挡圈(72)连接的联轴节(73)。
6.根据权利要求5所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述大端盖组件(6)包括:
相对设置并固定连接的大端盖(61)和内端盖(62),所述传动轴(21)穿过所述大端盖(61)和所述内端盖(62)上设置的装配孔;所述大端盖(61)、所述内端盖(62)和所述传动轴(21)之间围设形成有第一环腔(601);所述大端盖(61)远离所述内端盖(62)的端面上设置有连通所述第一环腔(601)的第一油道(611),所述内端盖(62)远离所述大端盖(61)的端面上设置有连通所述第一环腔(601)的第二油道(621);
套设在所述传动轴(21)上的第一深沟球轴承(63),所述第一深沟球轴承(63)布置在所述第一环腔(601)内;
套设在所述传动轴(21)上的防尘盖(64),所述防尘盖(64)布置在所述大端盖(61)远离所述内端盖(62)的一侧,所述防尘盖(64)与所述大端盖(61)固定连接;
套设在所述传动轴(21)上的动密封圈(65),所述动密封圈(65)布置在所述防尘盖(64)、所述大端盖(61)和所述传动轴(21)之间围设形成的第二腔体中;
套设在所述传动轴(21)上的配作铜圈(66),所述配作铜圈(66)被限位在所述内端盖(62)和所述传动轴(21)之间。
7.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述盖板(12)上设置有连通至所述箱体(11)的内部容置腔的空气入气口(121)和齿轮冷却接口(122),所述齿轮冷却接口(122)正对安装在所述箱体(11)上的待试验泵(4)的泵端齿轮(41)设置;所述箱体(11)上布置有观察窗(116)。
8.根据权利要求1所述的组合泵试验用齿轮箱,其特征在于,所述传动轴(21)上还套设有第二深沟球轴承(8)和推力球轴承(9),所述第二深沟球轴承(8)布置在所述主轴齿轮(22)、所述头部端盖(5)和所述传动轴(21)围设形成的腔体内;所述推力球轴承(9)布置在所述传动轴(21)的端部,并经由所述头部端盖(5)抵紧。
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