CN114215742A - 一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构 - Google Patents

一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，以泵体外壳、主动齿轮、从动齿轮、微孔槽、螺旋槽、回流槽为主体。若干椭圆状微孔槽位于齿端面上，可吸收液体中的固体颗粒，提高齿轮端面的耐磨性和润滑性。螺旋槽头部位于齿根部端面上，从头部、中部、到尾部宽度逐渐减小。回流槽形状为“C”形，一端连接螺旋槽尾部，一端连接螺旋槽头部或中部。当齿轮旋转时，液体进入螺旋槽并不断增压，在螺旋槽根部形成高压区，通过回流槽反泵回螺旋槽，可有效增强齿根部液体的湍流程度，增强齿轮端面自冷效果。因此，本发明集低泄漏、自润滑、强自冷、高稳定性与一体。

Description

一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构
技术领域
本发明涉及齿轮泵领域，特别涉及齿轮泵密封端面领域。
背景技术
齿轮泵主体一般为一对啮合齿轮。随着齿轮的不断旋转，液体从低压进油口被泵送至高压出油口。由于齿轮端面与壳体存在摩擦，两者间存在间隙，会导致液体通过该齿轮密封端面间隙从高压出液口处泄露至低压进液口，且齿轮端面间隙泄露占总泄漏量的80％-85％。同时，当扬尘增加时，泄漏量会增加。因此，需要一种能低泄漏的、具有自循环回流效果及自冷与润滑效果的齿轮密封端面结构。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能低泄漏的、具有自循环回流效果及自冷与润滑效果的齿轮密封端面结构，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，包括泵体外壳、主动齿轮、从动齿轮。主动轴、从动轴分别穿过主动齿轮、从动齿轮，且主动齿轮轴穿出泵体外壳。主动齿轮、从动齿轮两个端面上设有若干微孔槽、螺旋槽和回流槽。若干微孔槽位于齿端面上。螺旋槽头部即螺旋槽开口，位于齿根部端面上。螺旋槽从头部、中部、到尾部宽度逐渐减小，深度不会增加，且液体会由于齿轮旋转挤入螺旋槽。回流槽一端连接螺旋槽尾部，一端连接螺旋槽头部或中部。
优选的，所述微孔槽形状为椭圆，且椭圆长轴与所在圆切线角度小于45°。
优选的，所述一个齿端面所设微孔槽数量为三个，分别为第一微孔槽、第二微孔槽、第三微孔槽。
优选的，所述螺旋槽形状包括螺旋槽外侧曲线和螺旋槽内侧曲线，且螺旋槽外侧曲线和螺旋槽内侧曲线方程为
Figure BDA0003347858620000021
且螺旋槽外侧曲线和螺旋槽内侧曲线于螺旋槽尾部相交。
优选的，所述回流槽形状为“C”形。
优选的。所述主动齿轮、从动齿轮为斜齿轮。
可选的，主动齿轮轴端面、从动齿轮轴端面均设有轴承，且一侧为固定轴承，另一侧为浮动轴承。浮动轴承与泵体外壳间设有若干补偿弹簧。
可选的，所述泵体外壳包括泵盖，两者可通过螺钉、焊接等方式固定连接。
优选的，所述泵体外壳还包括皮碗、垫圈、挡圈，并被主动齿轮轴依次穿过。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：当齿轮高速旋转时，齿轮端面与泵体外壳或固定轴承或浮动轴承间泄露的液体进入微孔槽。由于微孔槽周向较长，液体不断挤压，形成明显的动压效应。微孔槽可吸收液体中的固体颗粒，提高齿轮端面的耐磨性和润滑性。同时，当液体泄漏至齿根部，由于齿轮旋转，液体进入螺旋槽并不断增压，在螺旋槽根部形成高压区，通过回流槽反泵回螺旋槽，可有效增强齿根部液体的湍流程度，增强齿轮端面自冷效果。因此，本发明集低泄漏、自润滑、强自冷、高稳定性与一体。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明微孔槽、螺旋槽、连通槽示意图；
图3为本发明螺旋槽结构放大示意图；
图4为本发明螺旋槽内外侧曲线示意图；
图中：1、一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构；21、泵体外壳；22、泵盖；221、密封圈；23、皮碗；24、垫圈；25、挡圈；3、齿轮端面；31、主动齿轮；32、主动齿轮轴；33、从动齿轮；34、从动齿轮轴；41、固定轴承；42、浮动轴承；43、补偿弹簧；100、微孔槽；101、第一微孔槽；102、第二微孔槽；103、第三微孔槽；104、螺旋槽；10401、螺旋槽头部；10402、螺旋槽中部；10403、螺旋槽尾部；10404、螺旋槽外侧曲线；10405、螺旋槽内侧曲线；105、回流槽。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，包括泵体外壳21，泵体外壳21还包括泵盖22，两者间设有密封圈221，且通过若干螺栓固定连接，防止液体泄露。泵体外壳21内设有一对斜齿轮，中间穿有主动齿轮轴32的为主动齿轮31，穿有从动齿轮轴34的为从动齿轮33，且主动齿轮轴32一端穿出泵体外壳21，可将输入力矩传递至主动齿轮32。所述泵体外壳21还包括泵盖22、密封圈221、皮碗23，并被主动齿轮轴32一次穿过，该结构可将泵体内外环境隔绝。
所述主动齿轮31、从动齿轮33均设有两个齿轮端面3。位于同侧的齿轮端面3与泵体外壳21间设有固定轴承41，另一侧齿轮端面3设有浮动轴承42，且浮动轴承42与泵体外壳21内壁间设有若干补偿弹簧43。补偿弹簧43、浮动轴承42、固定轴承41配合使用，用于抵消斜齿轮啮合产生的轴向力，并提供预紧力，对轴向间隙进行自动补偿。
所述齿轮端面3齿根处设有若干螺旋槽104和回流槽105，螺旋槽104开口处为螺旋槽头部10401，另一端为螺旋槽尾部10403。螺旋槽104形状包括两侧边线：螺旋槽外侧曲线10404和螺旋槽内侧曲线，且均符合方程
Figure BDA0003347858620000041
并在螺旋槽尾部10403相交。优选的，螺旋槽104深度介于3～18μm。
所述回流槽105为“C”形，一端连接螺旋槽中部10402，一端连接螺旋槽尾部10403。
以图2为例，若螺旋槽104呈逆时针“游动”，即沿顺时针方向，依次经过螺旋槽头部10401、螺旋槽中部10402和螺旋槽尾部10403，此时齿轮端面3应当逆时针旋转，使液体由于齿轮端面3旋转挤入螺旋槽104。由于螺旋槽104宽度逐渐变窄，液体压力增大，形成明显的动压效应，位于螺旋槽尾部10403的高压液体通过回流槽105流回螺旋槽中部10402，增强了齿根部液体的湍流程度和齿轮端面自冷效果，并降低了齿轮端面液体泄漏量。
在上述实施例基础上，齿轮端面3齿体上三个椭圆状微孔槽100，分别为第一微孔槽101、第二微孔槽102、第三微孔槽103，椭圆长轴与所在圆切线夹角为30°。第二微孔槽102、第三微孔槽103、第一微孔槽101椭圆长轴依次减小。当齿轮端面3旋转时，椭圆长轴方向上液体不断挤压，形成了明显的动压效应。同时，微孔槽100可吸收液体中的固体颗粒，储存部分泄露液体，提高齿轮端面的耐磨性和润滑性。
上述内容描述了本发明的使用原理、特征和有益效果。本领域的相关人员根据上述内容可以了解，上述内容并未限制本发明，上述的实施例和说明书描述的是本发明的基本原理和特征，在符合本发明构思的前提之下，本发明还可进行各种变化改进，这些改进都应落入本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构包括泵体外壳(21)、主动齿轮(31)、主动齿轮轴(32)、从动齿轮(33)和从动齿轮轴(34)；所述主动齿轮轴(32)穿过主动齿轮(31)，且一端穿出泵体外壳(21)，从动齿轮轴(34)穿过从动齿轮(33)；所述主动齿轮(31)和从动齿轮(33)上的齿轮端面(3)齿根处设有若干螺旋槽(104)和回流槽(105)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述螺旋槽(105)包括螺旋槽头部(10401)、螺旋槽中部(10402)和螺旋槽(10403)，且宽度依次不增大；所述回流槽(105)一端连接螺旋槽尾部(10403)，一端连接螺旋槽头部(10401)或螺旋槽中部(10402)。
3.根据权利要求2所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述螺旋槽(104)形状包括螺旋槽外侧曲线(10404)和螺旋槽内侧曲线(10405)，两者相交于螺旋槽尾部(10403)，且螺旋槽外侧曲线(10404)和螺旋槽内侧曲线(10405)方程为
Figure FDA0003347858610000011
4.根据权利要求2所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述回流槽(105)形状为“C”形。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述齿轮端面(3)齿上设有若干微孔槽(100)。
6.根据权利要求5所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述微孔槽(100)形状为椭圆，且椭圆长轴与所在圆切线的夹角小于45°。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有自循环回流功能的低泄漏动压流体密封端面结构，其特征在于：所述主动齿轮(31)、从动齿轮(33)为斜齿轮；同侧齿轮端面(3)设有固定轴承(41)，另一侧齿轮端面(3)设有浮动轴承，且浮动轴承与泵体外壳(2)间设有若干补偿弹簧(43)。
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