雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，涉及一種針對化工與石油行業(yè)中粘稠度較大的原材料抽取而使用的大排量中壓齒輪泵。雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵包括主動軸、前端蓋、泵體、浮動壓力側板、后端蓋及從動軸；前端蓋與后端蓋分別裝于泵體的前后兩端，主動軸通過兩個浮動壓力側板裝于泵體上，并穿過前端蓋上的軸孔伸出泵外；其特征在于在兩個浮動壓力側板之間的主動軸上裝有雙線型非對稱齒輪Ⅰ及雙線型非對稱齒輪Ⅱ；在浮動壓力側板上還裝有從動軸，在從動軸上裝有雙線型非對稱齒輪Ⅲ及雙線型非對稱齒輪Ⅳ。本發(fā)明具有結構新穎、設計巧妙、提高壽命、增大排量、噪音小等特點，是一種集經濟性與實用性為一體的新型雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵。
【專利說明】雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵

【技術領域】
[0001]本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，涉及一種針對化工與石油行業(yè)中粘稠度較大的原材料抽取而使用的大排量中壓齒輪泵。

【背景技術】
[0002]現有的漸開線齒輪泵在設計與制造上都達到了成熟的階段并且由于其輪齒抗彎強度高，工藝性好，對中心距不敏感，加工測量都方便，所以應用較廣泛。但是由于此齒形固有的理論缺陷，限制了其在大排量與高壓化上的創(chuàng)新發(fā)展。根據前人的理論研究成果顯示，漸開線齒輪泵的瞬時排量隨主動齒輪的轉角按拋物線規(guī)律變化，這種性質導致當漸開線齒輪泵的排量增大時，其流量脈動增大會導致噪音增大。而圓弧齒輪泵的瞬時排量與齒輪角速度成正比，且穩(wěn)定，無脈動。而且圓弧齒輪泵的排量只與齒輪自身的齒廓參數有關，與齒輪的運動狀況無關，由此得出圓弧齒輪泵的流量恒定，壓力也恒定，此性質減小了齒輪泵的噪聲。而且由于圓弧齒輪接觸強度、耐疲勞強度、耐點蝕強度都強于漸開線齒輪，提高了齒輪泵的使用壽命。但現有圓弧齒輪泵由于牙齒短，所以排量較小，不能滿足市場對于大排量齒輪泵的需求。同時由于未能很好的解決在工作壓力增大時泵的泄露問題，所以多在低壓環(huán)境下工作。
[0003]針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。


【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述現有技術中所存在的問題，本發(fā)明的目的是研究設計一種新型的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵。用以及解決現有技術中存在的:漸開線齒輪泵當排量增大時，其流量脈動增大會導致噪音增大；圓弧齒輪泵由于牙齒短，所以排量較小，不能滿足市場對于大排量齒輪泵的需求，同時由于未能很好的解決在工作壓力增大時泵的泄露問題，所以多在低壓環(huán)境下工作不能實現中壓齒輪泵的要求等問題。
[0005]本齒輪泵為了增大排量適應市場對大排量齒輪泵的需求，增加了高齒設計，即增大了齒頂高系數。但是相應產生的副作用就是齒輪的抗彎強度降低。為了解決這個問題，我們提出了雙線型非對稱齒輪，即設計工作側為大壓力角雙圓弧齒形，非工作側為小壓力角漸開線齒形的新嚙合制齒形。由于齒輪泵是單向運行的設備，所以工作側使用雙圓弧齒形不但保留了圓弧齒輪泵流量、壓力脈動低的特點，而且根據雙圓弧齒形的嚙合特性可知，其耐疲勞強度和接觸強度相對漸開線齒形都更高，有利于提高齒輪泵的使用壽命。所以這種齒形設計不但保留了雙圓弧齒輪泵的優(yōu)點，而且在高齒的設計上通過非工作側改用小壓力角的漸開線齒形提高了齒輪的抗彎強度，同時這樣的設計也避免了齒頂過早變尖的問題。
[0006]此齒輪泵為了提高工作壓力，增加了壓力浮動側板的設計?，F有的圓弧齒輪泵在很多方面都展示出了其特有的優(yōu)點，但是工作壓力低是一個有待解決的問題。本設計打算在泵的結構上進行改進，其一就是設計壓力浮動側板提供側面間隙補償，保證齒輪泵的密封不泄露。另外在法蘭與端面處要選擇相應的密封形式，法蘭處使用四氟墊片，而端蓋處采用挖槽O型圈密封，在輸入軸處選用集裝式密封，此密封能夠很好的解決軸端泄露問題，提高泵的工作壓力。
[0007]本發(fā)明的技術解決方案是這樣實現的:
[0008]本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，包括主動軸、前端蓋、泵體、浮動壓力側板、后端蓋及從動軸；前端蓋與后端蓋分別裝于泵體的前后兩端，主動軸通過兩個浮動壓力側板裝于泵體上，并穿過前端蓋上的軸孔伸出泵外；其特征在于在兩個浮動壓力側板之間的主動軸上裝有雙線型非對稱齒輪I及雙線型非對稱齒輪II ;在浮動壓力側板上還裝有從動軸，在從動軸上裝有雙線型非對稱齒輪III及雙線型非對稱齒輪IV。
[0009]本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒輪I的法向截面的工作側為雙圓弧齒形設計；非工作側為漸開線齒形設計。
[0010]本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒輪I的齒頂高系數大于標準齒頂高系數0.1-0.3。
[0011]本發(fā)明所述的雙線型非對稱齒輪1、雙線型非對稱齒輪I1、雙線型非對稱齒輪III及雙線型非對稱齒輪IV結構相同；雙線型非對稱齒輪I與雙線型非對稱齒輪II及雙線型非對稱齒輪III與雙線型非對稱齒輪IV為左右對稱安裝；雙線型非對稱齒輪I與雙線型非對稱齒輪IV及雙線型非對稱齒輪II與雙線型非對稱齒輪III為上下對稱安裝。
[0012]本齒輪泵在外接電機的帶動下，通過主動軸和鍵帶動雙線型非對稱齒輪旋轉，兩對齒輪副工作側雙圓弧齒形相互接觸，非工作側漸開線齒形隨動。由于齒輪泵內部齒頂與泵體間隙很小，齒輪端面與壓力浮動側板配合間隙也很小，從而將內部分為吸油腔和壓油腔。在齒輪轉動過程中，齒輪在吸油腔嚙合點逐漸退出嚙合，吸油空間增大，形成局部真空，油箱中的油在大氣壓的作用下進入吸油腔；而在壓油腔的齒輪在嚙合點處逐漸進入嚙合，把齒間的油擠壓出去，從壓油腔排出。在齒輪不斷的轉動過程中，完成連續(xù)的吸油與壓油過程。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是顯而易見的，主要表現在:
[0014]本發(fā)明采用高齒齒形設計，增大排量；本發(fā)明運用非對稱齒形，提高了工作側的承載能力和耐疲勞強度、接觸強度、耐點蝕強度，提高了壽命，還保留圓弧齒輪泵的優(yōu)點，流量與壓力脈動小使其工作更加的平穩(wěn)，有效地減小了噪音；非工作側采用小壓力角漸開線齒形，在保證高齒增大排量的基礎上提高了齒輪的抗彎曲強度，并有效地避免了齒頂過早變尖。齒輪端面配合浮動壓力側板，提供了壓力補償，并采用集裝式密封，減小了泄露，從而提高了齒輪泵的壓力。
[0015]本發(fā)明具有結構新穎、設計巧妙、提高壽命、增大排量、噪音小等優(yōu)點，其大批量投入市場必將產生積極的社會效益和顯著的經濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明共有2幅附圖，其中:
[0017]附圖1本發(fā)明結構示意圖；
[0018]附圖2本發(fā)明齒形結構示意圖
[0019]在圖中:1、主動軸2、前端蓋3、泵體4、浮動壓力側板5、雙線型非對稱齒輪I 6、雙線型非對稱齒輪II 7、后端蓋8、從動軸9、雙線型非對稱齒輪III 10、雙線型非對稱齒輪IV 11、工作側12、非工作側。

【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明的具體實施例如附圖所示，雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，包括主動軸1、前端蓋2、泵體3、浮動壓力側板4、后端蓋7及從動軸8 ;前端蓋2與后端蓋7分別裝于泵體3的前后兩端，主動軸通過兩個浮動壓力側板4裝于泵體3上，并穿過前端蓋2上的軸孔伸出泵外；其特征在于在兩個浮動壓力側板4之間的主動軸I上裝有雙線型非對稱齒輪I 5及雙線型非對稱齒輪II 6 ;在浮動壓力側板4上還裝有從動軸8，在從動軸8上裝有雙線型非對稱齒輪III 9及雙線型非對稱齒輪IV 10。
[0021]雙線型非對稱齒輪I 5的法向截面的工作側11為雙圓弧齒形設計；非工作側12為漸開線齒形設計。
[0022]雙線型非對稱齒輪I 5的齒頂高系數大于標準齒頂高系數0.2。
[0023]雙線型非對稱齒輪I 5、雙線型非對稱齒輪II 6、雙線型非對稱齒輪III 9及雙線型非對稱齒輪IV 10結構相同；雙線型非對稱齒輪I 5與雙線型非對稱齒輪II 6及雙線型非對稱齒輪III9與雙線型非對稱齒輪IV 10為左右對稱安裝；雙線型非對稱齒輪I 5與雙線型非對稱齒輪IV 10及雙線型非對稱齒輪II 6與雙線型非對稱齒輪III 9為上下對稱安裝。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明公開的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其本發(fā)明的構思加以等同替換或改變均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，包括主動軸(I)、前端蓋(2)、泵體(3)、浮動壓力側板(4)、后端蓋(7)及從動軸(8);前端蓋(2)與后端蓋(7)分別裝于泵體(3)的前后兩端，主動軸通過兩個浮動壓力側板(4)裝于泵體(3)上，并穿過前端蓋(2)上的軸孔伸出泵外；其特征在于在兩個浮動壓力側板(4)之間的主動軸(I)上裝有雙線型非對稱齒輪I (5)及雙線型非對稱齒輪II (6);在浮動壓力側板(4)上還裝有從動軸(8)，在從動軸(8)上裝有雙線型非對稱齒輪III (9)及雙線型非對稱齒輪IV (10)。
2.根據權利要求1所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，其特征在于所述的雙線型非對稱齒輪I (5)的法向截面的工作側(11)為雙圓弧齒形設計；非工作側(12)為漸開線齒形設計。
3.根據權利要求1所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，其特征在于所述的雙線型非對稱齒輪I (5)的齒頂高系數大于標準齒頂高系數0.1-0.3。
4.根據權利要求1所述的雙線型非對稱齒形中壓齒輪泵，其特征在于所述的雙線型非對稱齒輪I (5)、雙線型非對稱齒輪II (；6)、雙線型非對稱齒輪III (9)及雙線型非對稱齒輪IV (10)結構相同；雙線型非對稱齒輪I (5)與雙線型非對稱齒輪II (6)及雙線型非對稱齒輪III (9)與雙線型非對稱齒輪IV (10)為左右對稱安裝；雙線型非對稱齒輪I (5)與雙線型非對稱齒輪IV (10)及雙線型非對稱齒輪II (6)與雙線型非對稱齒輪III (9)為上下對稱安裝。
【文檔編號】F04C18/12GK104358687SQ201410605753
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】劉元偉, 王世鵬, 閻長罡, 沙汀, 宋雪萍, 李 瑞, 劉宇, 宿崇 申請人:大連交通大學