CN113944628A - 一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵 - Google Patents

一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵 Download PDF

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Abstract

本发明涉及齿轮泵技术领域，具体公开了一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，齿轮轴靠近主动齿轮底面一端设有倾斜角度为83°的锥面，主动齿轮底面的内缘设置环形槽的截面为直径等于1mm的半圆，锥面的顶端与环形槽的内缘相切，密封件包括眼竖直方向卡接的底密封条和顶密封条，顶、底密封条下表面对应设置的圆形凹槽内设有弹簧，套接于圆柱腔内的内衬套内壁沿轴向开设有截面呈等腰直角三角形的润油槽，吸油孔里端的孔径与压油孔里端的孔径呈一次函数关系，卸荷槽的深度为3mm，润油槽的中线、圆柱腔的中轴线与第一、二导流槽的中线处于同一竖直平面内；解决了外啮合齿轮因存在泄漏、困油、空穴现象以及齿轮参数控制不当等原因造成的高噪音和低效率问题。

Description

一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵
技术领域
本发明涉及齿轮泵技术领域，具体为一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵。
背景技术
液压泵是液压系统的动力元件，是靠电动机驱动，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，送到执行元件的一种液压元件。液压泵按结构分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵和螺杆泵。其中，使用最为普遍的是齿轮泵。
齿轮泵是依靠泵壳体与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵壳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。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出口处阻力的大小。其中，外啮合齿轮泵最的基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。油液在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。因为油液是难以压缩的，所以油液和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，油液就被排出了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口形成连续排出量。泵每转一圈，排出的量是相同的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。
但是，目前广泛使用的外啮合齿轮泵普遍存在泄漏、困油、空穴等现象，而且齿轮的参数控制不当，使得齿轮泵在使用时产生较大的噪音，而且效率不高。
发明内容
本发明针对解决目前外啮合齿轮因存在泄漏、困油、空穴现象以及齿轮参数控制不当等原因造成的高噪音和低效率问题，设计了一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，包括泵体以及连接于所述泵体顶面和底面的端盖，还包括主齿轮轴件、从动齿轮、浮动轴套、密封件以及内衬套，所述主齿轮轴件包括齿轮轴和主动齿轮，所述主动齿轮固定套接于所述齿轮轴的靠近底端位置，所述齿轮轴的底端与所述泵体底面盖板的上表面转动套接，所述齿轮轴的靠近顶端处与所述泵体顶面盖板开设的通孔转动套接，且齿轮轴贯穿顶面盖板的上表面，所述齿轮轴靠近所述主动齿轮底面的一端设置有锥面，所述锥面呈锥台形状，且锥面的倾斜角度为83°，所述主动齿轮底面的内缘设置有环形槽，所述环形槽的截面为直径等于1mm的半圆，所述锥面的顶端与所述环形槽的内缘相切；
其中，所述从动齿轮与所述主动齿轮的尺寸参数相同，且从动齿轮与所述主动齿轮啮合匹配；
其中，所述浮动轴套分别卡接在所述泵体上方盖板的下表面以及所述泵体下方盖板的上表面，所述浮动轴套设置有与所述齿轮轴和所述从动齿轮的中心轴分别转动套接的圆柱腔，所述浮动轴套远离于所述泵体的表面分别开设有密封槽，所述密封槽位于所述圆柱腔开口处的外围，所述圆柱腔的顶底端与所述浮动轴套背面的靠近中间位置之间分别开设有第一导流槽和第二导流槽，所述浮动轴套背面中部的靠近前端和后端位置分别开设有卸荷槽；
其中，所述密封件卡接于所述密封槽内，所述密封件包括底密封条、顶密封条和弹簧，所述底密封条与顶密封条沿竖直方向卡接匹配，所述底密封条上表面与所述顶密封条下表面对应设置的圆形凹槽内设置有弹簧；
其中，所述内衬套固定套接于所述圆柱腔内，所述内衬套与所述齿轮轴和所述从动齿轮的中心轴分别转动套接，所述内衬套的内壁沿轴向开设有截面呈等腰直角三角形的润油槽；
所述泵体背面和正面的居中位置分别开设有压油孔和吸油孔，所述吸油孔里端的孔径与所述压油孔里端的孔径呈一次函数关系，所述泵体表面居中位置设置有内腔体，所述主动齿轮和所述从动齿轮分别转动套接于所述内腔体内，所述主动齿轮和所述从动齿轮的齿顶与所述内腔体的内壁相切，所述卸荷槽的深度为3mm，所述第一导流槽和第二导流槽的中线分别沿所述圆柱腔的径向延伸，所述润油槽的中线、所述圆柱腔的中轴线与所述第一导流槽和第二导流槽的中线处于同一竖直平面内。
优选的，所述吸油孔里端的孔径是所述压油孔里端孔径的1.4倍。
优选的，所述内腔体与所述压油孔和吸油孔里端连接的位置为竖直平面结构。
优选的，所述内衬套为耐磨陶瓷材质。
优选的，所述润油槽的深度为0.5mm。
优选的，所述第一导流槽和第二导流槽的深度均为2mm。
优选的，所述主动齿轮与所述从动齿轮的齿数均为10个。
优选的，所述主动齿轮与所述从动齿轮的模数均为3。
优选的，所述主动齿轮与所述从动齿轮的齿形角均为20°。
优选的，所述主动齿轮与所述从动齿轮的表面均经过电晕处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明涉及的压油孔与吸油孔的尺寸配置方式减小了主动齿轮和从动齿轮的径向不平衡力，减少了齿顶与内腔体内壁之间的摩擦和碰撞；同时，便于齿轮吸油，避免吸油量不足而吸入空气，规避了气穴现象，大大降低了齿轮泵的工作噪声。
2.本发明涉及的齿轮轴与主动齿轮之间的圆环槽和锥面设置达到平衡应力的作用。
3.本发明涉及的卸荷槽深度和延伸方向能够更加有利于解决困油问题，从而消除困油造成的噪音。
4.本发明涉及的润油槽能够增加轴体与内衬套之间的自动润滑性能，增加轴体及内衬套的使用寿命。
5.本发明涉及的内腔体与主动齿轮和从动齿轮的配合关系以及主动齿轮和从动齿轮的参数配合，能够大大提高齿轮泵的效率。
6.本发明涉及的密封件能够显著提高齿轮泵的密封性能，以避免油液泄露问题。
附图说明
图1为本发明整体的俯视结构示意图；
图2为本发明泵体的俯视结构示意图；
图3为本发明主齿轮轴件的主视结构示意图；
图4为本发明浮动轴套的俯视结构示意图；
图5为本发明浮动轴套的仰视结构示意图；
图6为本发明图4中A-A剖视结构示意图；
图7为本发明图3中B处的放大结构示意图；
图8为本发明图5中C处的放大结构示意图；
图9为本发明密封件的截面结构示意图。
图中：1-泵体；11-内腔体；12-压油孔；13-吸油孔；2-主齿轮轴件；21-齿轮轴；22-主动齿轮；23-环形槽；24-锥面；3-从动齿轮；4-浮动轴套；41-圆柱腔；42-密封槽；43-第一导流槽；44-第二导流槽；45-卸荷槽；5-密封件；51-底密封条；52-顶密封条；53-弹簧；6-内衬套；61-润油槽。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案，一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，包括泵体1以及连接于泵体1顶面和底面的端盖，还包括主齿轮轴件2、从动齿轮3、浮动轴套4、密封件5以及内衬套6，主齿轮轴件2包括齿轮轴21和主动齿轮22，主动齿轮22固定套接于齿轮轴21的靠近底端位置，齿轮轴21的底端与泵体1底面盖板的上表面转动套接，齿轮轴21的靠近顶端处与泵体1顶面盖板开设的通孔转动套接，且齿轮轴21贯穿顶面盖板的上表面，齿轮轴21靠近主动齿轮22底面的一端设置有锥面24，锥面24呈锥台形状，且锥面的倾斜角度为83°，主动齿轮22底面的内缘设置有环形槽23，环形槽23的截面为直径等于1mm的半圆，锥面24的顶端与环形槽23的内缘相切；
其中，从动齿轮3与主动齿轮22的尺寸参数相同，且从动齿轮3与主动齿轮22啮合匹配，主动齿轮22与从动齿轮3的中心距为33mm，主动齿轮22和从动齿轮3的参数为：齿数为10个，模数为3，齿形角为20°，分度圆直径为30mm，齿顶高为4.5mm，齿全高为6.48mm；主动齿轮22与从动齿轮3的表面均经过电晕处理，从而大大提高了主动齿轮22和从动齿轮3的精度，提高了齿轮啮合重合度，以减小机械噪声；
浮动轴套4分别卡接在泵体1上方盖板的下表面以及泵体1下方盖板的上表面，浮动轴套4设置有与齿轮轴21和从动齿轮3的中心轴分别转动套接的圆柱腔41，浮动轴套4远离于泵体1的表面分别开设有密封槽42，密封槽42位于圆柱腔41开口处的外围，圆柱腔41的顶底端与浮动轴套4背面的靠近中间位置之间分别开设有第一导流槽43和第二导流槽44，浮动轴套4背面中部的靠近前端和后端位置分别开设有卸荷槽45，第一导流槽43和第二导流槽44的深度均为2mm；
密封件5卡接于密封槽42内，密封件5包括底密封条51、顶密封条52和弹簧53，底密封条51与顶密封条52沿竖直方向卡接匹配，底密封条51上表面与顶密封条52下表面对应设置的圆形凹槽内设置有弹簧53；
内衬套6固定套接于圆柱腔41内，内衬套6为耐磨陶瓷材质，内衬套6与齿轮轴21和从动齿轮3的中心轴分别转动套接，内衬套6的内壁沿轴向开设有截面呈等腰直角三角形的润油槽61，润油槽61的深度为0.5mm；
泵体1背面和正面的居中位置分别开设有压油孔12和吸油孔13，吸油孔13里端的孔径为14mm，压油孔12里端的孔径为10mm；泵体1表面居中位置设置有内腔体11，内腔体11与压油孔12和吸油孔13里端连接的位置为竖直平面结构；主动齿轮22和从动齿轮3分别转动套接于内腔体11内，内腔体11对应主动齿轮22和从动齿轮3处的内径为39mm，主动齿轮22和从动齿轮3的齿顶与内腔体11的内壁相切，卸荷槽45的深度为3mm，第一导流槽43和第二导流槽44的中线分别沿圆柱腔41的径向延伸，润油槽61的中线、圆柱腔41的中轴线与第一导流槽43和第二导流槽44的中线处于同一竖直平面内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，包括泵体(1)以及连接于所述泵体(1)顶面和底面的端盖，其特征在于，还包括：
主齿轮轴件(2)；
从动齿轮(3)；
浮动轴套(4)；
密封件(5)以及
内衬套(6)，所述主齿轮轴件(2)包括齿轮轴(21)和主动齿轮(22)，所述主动齿轮(22)固定套接于所述齿轮轴(21)的靠近底端位置，所述齿轮轴(21)的底端与所述泵体(1)底面盖板的上表面转动套接，所述齿轮轴(21)的靠近顶端处与所述泵体(1)顶面盖板开设的通孔转动套接，且齿轮轴(21)贯穿顶面盖板的上表面，所述齿轮轴(21)靠近所述主动齿轮(22)底面的一端设置有锥面(24)，所述锥面(24)呈锥台形状，且锥面的倾斜角度为83°，所述主动齿轮(22)底面的内缘设置有环形槽(23)，所述环形槽(23)的截面为直径等于1mm的半圆，所述锥面(24)的顶端与所述环形槽(23)的内缘相切；
其中，所述从动齿轮(3)与所述主动齿轮(22)的尺寸参数相同，且从动齿轮(3)与所述主动齿轮(22)啮合匹配；
其中，所述浮动轴套(4)分别卡接在所述泵体(1)上方盖板的下表面以及所述泵体(1)下方盖板的上表面，所述浮动轴套(4)设置有与所述齿轮轴(21)和所述从动齿轮(3)的中心轴分别转动套接的圆柱腔(41)，所述浮动轴套(4)远离于所述泵体(1)的表面分别开设有密封槽(42)，所述密封槽(42)位于所述圆柱腔(41)开口处的外围，所述圆柱腔(41)的顶底端与所述浮动轴套(4)背面的靠近中间位置之间分别开设有第一导流槽(43)和第二导流槽(44)，所述浮动轴套(4)背面中部的靠近前端和后端位置分别开设有卸荷槽(45)；
其中，所述密封件(5)卡接于所述密封槽(42)内，所述密封件(5)包括底密封条(51)、顶密封条(52)和弹簧(53)，所述底密封条(51)与顶密封条(52)沿竖直方向卡接匹配，所述底密封条(51)上表面与所述顶密封条(52)下表面对应设置的圆形凹槽内设置有弹簧(53)；
其中，所述内衬套(6)固定套接于所述圆柱腔(41)内，所述内衬套(6)与所述齿轮轴(21)和所述从动齿轮(3)的中心轴分别转动套接，所述内衬套(6)的内壁沿轴向开设有截面呈等腰直角三角形的润油槽(61)；
所述泵体(1)背面和正面的居中位置分别开设有压油孔(12)和吸油孔(13)，所述吸油孔(13)里端的孔径与所述压油孔(12)里端的孔径呈一次函数关系，所述泵体(1)表面居中位置设置有内腔体(11)，所述主动齿轮(22)和所述从动齿轮(3)分别转动套接于所述内腔体(11)内，所述主动齿轮(22)和所述从动齿轮(3)的齿顶与所述内腔体(11)的内壁相切，所述卸荷槽(45)的深度为3mm，所述第一导流槽(43)和第二导流槽(44)的中线分别沿所述圆柱腔(41)的径向延伸，所述润油槽(61)的中线、所述圆柱腔(41)的中轴线与所述第一导流槽(43)和第二导流槽(44)的中线处于同一竖直平面内。
2.根据权利要求1所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述吸油孔(13)里端的孔径是所述压油孔(12)里端孔径的1.4倍。
3.根据权利要求2所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述内腔体(11)与所述压油孔(12)和吸油孔(13)里端连接的位置为竖直平面结构。
4.根据权利要求1所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述内衬套(6)为耐磨陶瓷材质。
5.根据权利要求4所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述润油槽(61)的深度为0.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述第一导流槽(43)和第二导流槽(44)的深度均为2mm。
7.根据权利要求1所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述主动齿轮(22)与所述从动齿轮(3)的齿数均为10个。
8.根据权利要求7所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述主动齿轮(22)与所述从动齿轮(3)的模数均为3。
9.根据权利要求8所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述主动齿轮(22)与所述从动齿轮(3)的齿形角均为20°。
10.根据权利要求1所述的一种高效率底噪音的外啮合齿轮泵，其特征在于：所述主动齿轮(22)与所述从动齿轮(3)的表面均经过电晕处理。
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