CN205592624U - 高压齿轮油泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压齿轮油泵，包括泵体、分别设于泵体的两端的两个端盖以及设于泵体内的主动齿轮轴和从动齿轮轴，所述主动齿轮轴上设有主动齿轮，所述从动齿轮轴上设有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮形成啮合传动，所述主动齿轮和从动齿轮的齿轮参数为：压力角28°、中心距33mm、3.25模数10齿。本实用新型采用上述参数的齿轮，能够有效减小齿轮的重迭系数，自动调节齿轮径向间隙、齿轮啮合线处的间隙，减小困油容积，并使齿面的滑动系数和接触应力减少，啮合点的漏损减少，齿轮油泵的轴向尺寸减小，从而延长了齿轮的使用寿命，提高了齿轮油泵的容积效率，并且有效提高了齿轮油泵的工作可靠性和使用寿命，减小了生产成本，提高了经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压齿轮油泵。
背景技术
齿轮油泵适用于输送各种有润滑性的液体，在诸多机械系统中被广泛运用。传统的齿轮油泵，包括泵体、分别设于泵体的两端的前盖和后盖以及设于泵体内的主动齿轮轴和从动齿轮轴，主动齿轮轴上设有主动齿轮，从动齿轮轴上设有从动齿轮，齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，油液从进油孔进入泵体内并从出油孔排出。
现有一种齿轮油泵，齿轮参数为：3模数10齿、中心距为33mm、压力角为20°(根据现行的GB/T1356-1988《渐开线圆柱齿轮基准齿形》标准的齿轮)，这种结构的齿轮油泵，由于齿轮啮合时的重迭系数和齿隙较大，泵在工作过程中容易使液压油发热，容积效率低，功率小，使用寿命短，而且排量只有04mL/r～20mL/r，并只能在额定压力20MPa下使用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高压齿轮油泵，该高压齿轮油泵的容积效率、工作可靠性、使用寿命、排量以及额定工作压力能够得到有效提高。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：高压齿轮油泵，包括泵体、分别设于泵体的两端的两个端盖以及设于泵体内的主动齿轮轴和从动齿轮轴，所述主动齿轮轴上设有主动齿轮，所述从动齿轮轴上设有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮形成啮合传动，所述主动齿轮和从动齿轮的齿轮参数为：压力角28°、中心距33mm、3.25模数10齿。
进一步地，轴颈直径为20mm。
进一步地，还包括两个套设在主动齿轮轴和从动齿轮轴上的轴套，所述两个轴套分别位于主动齿轮和从动齿轮的两侧。
进一步地，所述轴套的面向端盖的一侧面设有“3”字形的密封圈槽，所述密封圈槽内安装有与其相匹配的密封圈。
进一步地，所述密封圈上设有“3”字形的密封圈挡条。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型采用上述参数的齿轮，能够有效减小齿轮的重迭系数，自动调节齿轮径向间隙和齿轮啮合线处的间隙，减小困油容积，并使齿面的滑动系数和接触应力减少，啮合点的漏损减少，齿轮油泵的轴向尺寸减小，从而延长了齿轮的使用寿命，提高了齿轮油泵的容积效率，并且有效提高了齿轮油泵的工作可靠性和使用寿命，减小了生产成本，提高了经济效益。本实用新型高压齿轮油泵能够将排量提高至25mL/r，额定工作压力提升至25MPa。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中轴套的外侧面结构示意图。
图3是本实用新型中密封圈的结构示意图。
图4是图3的A-A向剖视图。
图5是本实用新型中轴套的内侧面结构示意图。
图6是本实用新型中卸荷槽、卸荷孔封闭空间V进行卸荷的状态示意图。
附图中各部件的标记为：1泵体、2端盖、31主动齿轮轴、32从动齿轮轴、4轴套、51主动齿轮、52从动齿轮、41卸荷槽、42卸荷孔、43密封圈槽、6密封圈、61密封圈挡条、V封闭空间。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
参见图1
本实用新型高压齿轮油泵，包括泵体1、分别设于泵体1的两端的两个端盖2以及设于泵体1内的主动齿轮轴31和从动齿轮轴32，所述主动齿轮轴31上设有主动齿轮51，所述从动齿轮轴32上设有从动齿轮52，所述主动齿轮51和从动齿轮52形成啮合传动，其特征在于：所述主动齿轮51和从动齿轮52的齿轮参数为：压力角28°、中心距33mm、3.25模数10齿。
本实用新型对齿轮油泵的齿轮作上述改进能够有效减小齿轮的重迭系数，自动调节齿轮径向间隙、齿轮啮合线处的间隙，和同齿数的标准齿轮相比：
1.由机械原理可知：啮合角(αn为压力角)，齿轮啮合的重迭系数当αn增大时，啮合角α变大，重迭系数变小，使困油容积变小，因而降低了齿轮油泵的噪音、减少了油液发热。
2.由于啮合角和齿形的曲率半径ρ的加大，使齿面的滑动系数和接触应力减少，从而改善了轮齿的磨损情况，延长了齿轮的使用寿命。
3.由于修正后的齿形有较大的曲率半径，互相接触更加紧密，使啮合点的漏损减少，提高了容积效率。
4.由齿轮马达排量的计算公式：V＝(6.66～7)Zm2b(Z为齿数，m为模数，b为齿宽)由此可知，相同排量时，当采用齿轮采用3.25模数10齿时，较现国内的3模数10齿齿宽变小，有效地减小了齿轮油泵的轴向尺寸，减小了生产成本，提高了经济效益。
5.由齿轮所受径向力计算公式：F主＝0.75PDeb、F从＝0.85PDeb(P为工作压力，De为齿顶圆直径，b为齿宽，本实用新型齿顶圆为φ39.5，现有结构为φ39)可以看出相同排量，本实用新型较现有结构中主、从齿所受径向力大大减小，从而有效提高了齿轮油泵的工作可靠性和使用寿命。
本实用新型高压齿轮油泵的排量范围在04mL/r～25mL/r，额定工作压力达到25MPa。
本实用新型的一个实施例中，轴颈直径为20mm。现有结构中因齿轮参数限制，轴颈只能在18mm～19mm，承载能力相对较低。本实用新型作上述改进可以提高轴颈的强度和刚度，提高齿轮油泵的承载能力，确保额定工作压力25MPa时的使用可靠性和使用寿命。
参加图1，本实用新型的一个实施例中，还包括两个套设在主动齿轮轴31和从动齿轮轴32上的轴套4，所述两个轴套4分别位于主动齿轮51和从动齿轮52的两侧。
参见图1和图2，本实用新型的一个实施例中，所述轴套4的面向端盖2的一侧面设有“3”字形的密封圈槽43，所述密封圈槽43内安装有与其相匹配的密封圈6。现有技术中，轴套与端盖之间的密封是设置在端盖的内侧面，而且需要设置两个O形圈密封，两O形圈间隙处有泄漏，当泄漏量大时，容易造成齿轮容积效率下降，O形密封圈因自身的压缩变形量较大，两O形圈之间，与各接合面之间，产生的摩擦力也较大，造成齿轮油泵的机械较低。
而本实用新型则是将密封设置在轴套4上，并且密封圈槽43呈“3”字形。本实用新型的这种结构能够随着轴套的浮动能使密封件与端盖和轴套内的密封圈有效贴合，减小泄漏。
参见图3和图4，本实用新型的一个实施例中，所述密封圈6的面向端盖2的一侧面嵌设有“3”字形的密封圈挡条61，密封圈挡条61可采用聚四氟乙烯材料制成。本实用新型采用密封圈6和密封圈挡条61的组合式密封，能够同时通过对高、低压区平衡面积的调整优化，使引至轴套端面的油液，作用在补偿密封区域内所形成的补偿力，大于齿轮端面液压作用在轴套端面的反推力，提高了齿轮油泵的动态液压平衡，使轴套在各种压力下能自动贴紧齿轮端面，磨损后自动补偿，同时又不会因为补偿力过大而降低机械效率，并且有效避免了原有各密封件间隙处泄漏，降低了齿轮油泵自身的摩擦力，提高了齿轮油泵的容积效率和机械效率。
参见图5，本实用新型的一个实施例中，所述轴套4的面向主动齿轮51和从动齿轮52的一侧面相应高压压油区和低压吸油区的位置处分别设有卸荷槽41，所述轴套4的面向主动齿轮51和从动齿轮52的一侧面相应高压压油区的位置处还设有两个卸荷孔42，所述两个卸荷孔42位于相应高压压油区的卸荷槽41的内侧并与该相应高压压油区的卸荷槽41相通。
齿轮油泵的齿形一般都采用渐开线，其重迭系数E需大于1，即在前一对啮合的轮齿尚未完全脱离啮合时，后一对轮齿已进入啮合，因而就会出现二对以上的轮齿同时啮合的情况，这样就在两啮合线与泵端盖间形成一个封闭空间V(称为困油容积)，参见图6，当齿轮继续旋转，在高压压油区啮入的齿之间油压迅速增加，形成超高压区(图中主动齿轮51的齿谷处，在齿轮转动过程中，对称地，从动齿轮52的齿谷处也会形成超高压，为简洁描述起见，不在附图显示)，使得齿轮轴和轴承承受较大的冲击载荷，并使油温升高，产生振动和噪声，严重影响泵的使用寿命。
目前，解决办法通常是在轴套或侧板上沿两齿轮节圆公切线方向，相应于高压压油区和低压吸油区位置各挖两个凹槽，称为卸荷槽，以此将油液引入高压压油区和低压吸油区。
但是为确保与齿根圆的密封带，避免过分沟通，卸荷槽不能太靠近两齿轮的中心，也就意味着在两齿轮的转动过程中，卸荷槽无法一直保持与封闭空间V相通，这对于超高压区的油压来说仍然不能得到有效的卸荷。
而本实用新型在现有技术的基础上，增加了两个卸荷孔42，两个卸荷孔42能够始终与两处超高压区保持相通，因此，该处的油液能够随时经由卸荷孔42、卸荷槽41排出，从而有效降低该处的油压，提高了齿轮油泵的承载能力和使用寿命，降低了齿轮油泵的噪音；并且本实用新型不会破坏与齿根圆的密封带，避免过分沟通，有效防止因泄漏造成的容积效率降低。
以上只是本实用新型的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.高压齿轮油泵，包括泵体(1)、分别设于泵体(1)的两端的两个端盖(2)以及设于泵体(1)内的主动齿轮轴(31)和从动齿轮轴(32)，所述主动齿轮轴(31)上设有主动齿轮(51)，所述从动齿轮轴(32)上设有从动齿轮(52)，所述主动齿轮(51)和从动齿轮(52)形成啮合传动，其特征在于：所述主动齿轮(51)和从动齿轮(52)的齿轮参数为：压力角28°、中心距33mm、3.25模数10齿。
2.如权利要求1所述的高压齿轮油泵，其特征在于：轴颈直径为20mm。
3.如权利要求1或2所述的高压齿轮油泵，其特征在于：还包括两个套设在主动齿轮轴(31)和从动齿轮轴(32)上的轴套(4)，所述两个轴套(4)分别位于主动齿轮(51)和从动齿轮(52)的两侧。
4.如权利要求3所述的高压齿轮油泵，其特征在于：所述轴套(4)的面向端盖(2)的一侧面设有“3”字形的密封圈槽(43)，所述密封圈槽(43)内安装有与其相匹配的密封圈(6)。
5.如权利要求4所述的高压齿轮油泵，其特征在于：所述密封圈(6)上设有“3”字形的密封圈挡条(61)。
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