專利名稱：一種高壓齒輪泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓齒輪泵。
背景技術：
齒輪泵作為液壓系統的動力元件之一，因其具有結構簡單，體積小，重量輕，自吸性能好，抗污染能力強等優勢，在行走作業機械行業至今仍然獲得廣泛的配套應用。隨著行走作業機械作業能力的不斷提高，必須相應地提高其液壓工作系統的額定壓力，而提高液壓系統額定壓力的關鍵在于提高作為液壓系統動力元件的液壓齒輪泵的額定壓力。眾所周知，提高齒輪泵的額定壓力應采取如下措施(I)選擇可承受更大載荷的軸承，并改善其潤滑條件，(2)采取減少軸承上的負載一徑向力的措施；此外，還應采取結構設計措施提高齒輪泵殼體零件的實際承載能力，以滿足主機在高壓重載及惡劣環境下長期作業要求。目前市場上的高壓齒輪泵多為三片式結構，本實用新型提供一種兩片式結構的高壓齒輪泵，與 三片式結構相比，兩片式結構的高壓齒輪泵不僅承壓能力更強，還具有所用零件少，可降低成本的優勢。
發明內容為滿足主機提高其作業能力的要求，本實用新型的目的在于設計一種具有雙端面間隙液壓自動補償功能的結構簡單的外形為“二片式”的外嚙合高壓齒輪泵。本實用新型所采取的技術方案是一種高壓齒輪泵，包括泵蓋和泵體，其中，所述泵蓋與泵體的結合端設有兩個安裝軸承的內孔，分別為被動齒輪軸承內孔和主動齒輪軸承內孔，所述主動齒輪軸承內孔處為臺階式通孔，所述泵蓋的另一端為泵的安裝端；，所述泵體為一端封閉，另一端敞口內部有空腔的柱狀殼體，所述泵體敞口端為一設有密封槽且與所述泵蓋結合的平面，所述泵體封閉端設有兩個安裝軸承的內孔，所述泵體敞口端設有容納一對嚙合齒輪副的8字形齒輪室和所述8字形齒輪室中部兩側的一個與進油口相通的進油腔和一個與出油口相通的出油腔組合而成，8字形齒輪室和兩個安裝軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面；所述齒輪副兩端面處分別設有一個外形與所述齒輪室孔匹配的8字形浮動側板及其側板密封總成。所述泵體和所述泵蓋的軸承孔內設置滑動軸承，所述齒輪副中主動齒輪的短軸和被動齒輪一端的軸被支撐在所述泵體的兩個所述滑動軸承內孔中，所述主動齒輪的長軸穿過所述泵蓋的所述臺階孔被支撐在所述主動滑動軸承內孔中，所述被動齒輪另一端的軸被支撐在所述被動滑動軸承內孔中；主動齒輪的長軸伸出泵蓋的部分為動力輸入端；所述泵蓋臺階式通孔從泵蓋與泵體結合端至安裝端依次安裝有滑動軸承，自緊油封，外置滾動軸承和孔用擋圈；所述泵體端面的密封槽內設有片間密封件，所述泵蓋與所述泵體之間用兩個圓柱銷定位，用四支高強度螺柱，墊圈，螺母將所述泵蓋和所述泵體緊固連接。所述側板的兩個中心設有齒輪軸過孔，所述側板與所述齒輪副端面貼近的一面為側板正面，所述側板另一側為側板背面，在所述側板背面上設置有ω形凹槽，所述側板密封為放置在所述ω形凹槽內與其形狀配合的ω形密封圈和ω形擋圈，所述側板密封將所述側板背面和所述泵體或泵蓋之間的空間分別分隔成高壓區和低壓區，所述側板背面高壓側在側板外圓柱處設有1*45°倒角，以引高壓油進入側板背面的高壓補償區。 所述側板正面的高壓側成形有貓耳狀矩形卸荷槽，所述側板正面的低壓側成形有與所述貓耳狀矩形卸荷槽的貓耳對稱的低壓貓耳狀卸荷潤滑槽，所述側板正面高壓區擴大至和低壓區之間的密封距離為I 2個輪齒，且側板正面擴大的高壓區的底面比側板正面低O. 5 mm，所述貓耳狀矩形卸荷槽和低壓貓耳狀卸荷潤滑槽的深度為O. 5mm ;所述側板正面涂有一層耐磨層。所述泵體兩軸承內孔的底部成型有連通的并與吸油腔相通的集油槽；所述泵蓋兩軸承內孔的底部亦成型有連通的集油槽，所述泵蓋與所述泵體結合的面上加工有兩個內螺紋孔與此集油槽相通，并與泵體吸油腔相通；所述齒輪副中的被動齒輪軸中心成形有一中心通孔，所述中心通孔與所述泵體和所述泵蓋上的集油槽組成所述高壓齒輪泵泵內泄油的回油通道。根據齒輪泵的不同旋向，應用螺塞堵住泵蓋上位于高壓側的內螺紋孔。所述ω形密封圈沿其外邊緣均勻分布有7個半圓臺，所述半圓臺可使ω形密封圈在其槽中安裝位置更準確，在ω形密封圈的兩端與泵體齒輪室孔的配合處還采取了增大密封長度的措施。所述齒輪副中主動齒輪和被動齒輪的齒輪軸其軸徑與所述滑動軸承配合處為倒錐形，其軸頸靠近齒輪端面的一端直徑比軸頸外端直徑小O. 003 O. 006mm。其齒輪副的主動齒輪軸的動力輸入端在泵蓋上還設置了一個外置滾動軸承，用于消除齒輪泵安裝時產生的徑向力。在所述泵蓋和泵體之間還可設置一個或多個中泵體，組成雙聯或多聯高壓齒輪泵；所述中泵體一端成形容納兩個齒輪嚙合的8字形中泵體的齒輪室和8字形中泵體齒輪室中部兩側的一個與進油孔相通的中泵體進油腔，一個與所述出油孔相通的中泵體出油腔組合而成，所述中泵體的另一端成型有兩兩同軸的中心距與兩嚙合齒輪中心矩相等的四個軸承孔，8字形中泵體齒輪室與兩軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面，每增加一個中泵體，相應增加一對齒輪副，一個花鍵傳動軸，一對浮動側板及密封總成，增加兩個圓柱定位銷，和一個片間密封件，加長緊固螺柱或螺栓，所述齒輪副的第一聯主動齒輪軸的短軸中心和其他聯主動齒輪軸的兩軸中心還應設花鍵孔。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點，(I)在本實用新型所述高壓齒輪泵采用了由所述泵蓋和所述泵體組成的“二片式”結構設計，一是可以減少零件數量，降低成本，二是與“三片式”結構的泵體相比，“二片式”結構的泵體承載能力更高，有利于提高齒輪泵的工作壓力。(2)在本實用新型所述高壓齒輪泵中，在所述側板背面上設置有ω形凹槽，所述ω形凹槽的位置設計和ω形密封圈的形狀設計，有利于使側板背面產生的液壓壓緊力的合力與側板正面產生的液壓反推力合力的作用線共線，且二力的大小比例保持在I. 0-1. 15的范圍，液壓自動補償效果好，提高了齒輪泵的容積效率。(3)本實用新型的側板正面所采取的擴大高壓區結構措施，開設的貓耳狀卸荷槽和低壓潤滑油通道等措施，有利于減輕齒輪泵軸承的負荷，消除困油現象，對提高齒輪泵的工作壓力、降低噪聲、提高效率有明顯效果。[0017](4)在本實用新型所述高壓齒輪泵中，所設計的回油通道使泵內部泄油回油順暢，有利于提聞齒輪栗的效率。(5)所述ω形密封圈沿其外邊緣均勻分布有7個半圓臺，所述半圓臺可使ω形密封圈在其槽中安裝位置更準確，在ω形密封圈的兩端與泵體齒輪室孔的配合處還采取了增大密封長度的措施。(6)在本實用新型所述高壓齒輪泵中，所述齒輪副中主動齒輪和被動齒輪的齒輪軸的軸徑與所述滑動軸承配合處為倒錐體，其軸頸靠近齒輪端面的一端直徑比軸頸外端直徑小O. 003 O. 006mm，適應了齒輪泵工作時齒輪軸的變形規律，有利于減小軸承壓強。 (7)在實用新型所述高壓齒輪泵中，其齒輪副的主動齒輪軸的動力輸入端在泵蓋上還設置了一個外置滾動軸承，用于消除齒輪泵安裝時產生的徑向力。(8)在實用新型所述高壓齒輪泵中，所述側板正面涂有一層耐磨涂層，降低齒輪泵工作時的摩擦損失，提高齒輪泵的機械效率。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖I是本實用新型所述高壓齒輪泵；圖2圖I的A-A剖示圖；圖3是本實用新型所述雙聯高壓齒輪泵；圖4圖I的B-B剖示圖；圖5是本實用新型所述高壓齒輪泵中側板正面示意圖；圖6是本實用新型所述高壓齒輪泵中側板背面示意圖；圖7是本實用新型所述高壓齒輪泵中側板密封圈示意圖；圖8圖7的C-C剖示圖。圖中附圖標記表不為10-栗體，12-中栗體，13-片間密封件,20-栗蓋，21-堵油螺釘，22-滑動軸承，23-自緊油封，24-外置滾動軸承，25-孔用彈性擋圈，31-主動齒輪，32-被動齒輪，321-中心通孔，41-進油腔，42-出油腔，50-側板，51-主動齒輪軸過孔，52-被動齒輪軸過孔，53-ω形凹槽，54-貓耳狀矩形卸荷槽，541-貓耳，55-ω形下沉平面，56-1x45°倒角，60-ω形密封圈，61-半圓臺，70-ω形擋圈，I-高壓區，II-低壓區。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式
。圖I所示為本實用新型所述高壓齒輪泵,包括泵蓋20和泵體10,其中，所述泵蓋20與泵體10的結合端設有兩個安裝軸承的內孔，分別為被動齒輪軸承內孔和主動齒輪軸承內孔，所述主動齒輪軸承內孔處為臺階式通孔，所述泵蓋20的另一端為所述高壓齒輪泵的安裝端；所述泵體10為一端封閉，另一端敞口內部有空腔的柱狀殼體，所述泵體10的敞口端為一設有密封槽且與所述泵蓋20結合的平面，所述泵體10的封閉端設有兩個安裝軸承的內孔，所述泵體10的敞口端設有容納一對嚙合齒輪副的8字形齒輪室和所述8字形齒輪室中部兩側的一個與進油口相通的進油腔41和一個與出油口相通的出油腔42組合而成，8字形齒輪室和兩個安裝軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面；所述齒輪副兩端面處分別設有一個外形與所述齒輪室孔匹配的8字形浮動側板50及其側板密封總成。本實施例中所述泵體10和所述泵蓋20的軸承孔內設置滑動軸承22，所述齒輪副中主動齒輪31的短軸和被動齒輪32 —端的軸被支撐在所述泵體10的兩個所述滑動軸承內孔中，所述主動齒輪31的長軸穿過所述泵蓋20的所述臺階孔被支撐在所述主動滑動軸承內孔中，所述被動齒輪32的另一端的軸被支撐在所述被動滑動軸承內孔中；主動齒輪31的長軸伸出泵蓋20的部分為動力輸入端；所述泵蓋臺階式通孔從泵蓋與泵體結合端至安裝端依次安裝有滑動軸承22，自緊油封23，外置滾動軸承24和孔用擋圈25 ;所述泵體10端面的密封槽內設有片間密封件13，所述泵蓋20與所述泵體10之間用兩個圓柱銷定位，用四支高強度螺柱，墊圈，螺母將所述泵蓋和所述泵體緊固連接。所述側板50的兩個中心為齒輪軸過孔，分別為主動齒輪軸過孔51和被動齒輪軸過孔52，所述側板與所述齒輪副端面貼近的一面為側板正面，所述側板另一側為側板背面，在所述側板背面上設置有ω形凹槽53，見圖6所示，所述側板的密封為放置在所述ω形凹槽53內與其形狀配合的ω形密封圈60和ω形擋圈70，所述側板密封將所述側板背面和所述泵體10或泵蓋20之間的空間分別分隔成高壓區·I和低壓區II，見圖2所示，所述側板背面高壓側在側板外圓柱處設有1*45°倒角56，以引高壓油進入側板背面的高壓補償區。進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，所述泵體10的兩軸承內孔的底部成型有連通的并與吸油腔相通的集油槽；所述泵蓋20的兩軸承內孔的底部亦成型有連通的集油槽，所述泵蓋20與所述泵體10結合的面上加工有兩個內螺紋孔與此集油槽相通，并與泵體吸油腔相通；所述齒輪副中的被動齒輪軸中心成形有一中心通孔321，所述中心通孔321與所述泵體10和所述泵蓋20上的集油槽組成所述高壓齒輪泵泵內泄油的回油通道，根據齒輪泵的不同旋向，用堵油螺釘21堵住泵蓋上位于高壓側的內螺紋孔，見圖4所示。進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，所述側板正面的高壓側成形有貓耳狀矩形卸荷槽54，所述側板正面的低壓側成形有與所述貓耳狀矩形卸荷槽54的貓耳541對稱的低壓貓耳狀卸荷潤滑槽，所述側板正面高壓區擴大至和低壓區之間的密封距離為I 2個輪齒，且側板正面擴大的高壓區的底面比側板正面低O. 5 mm，所述側板正面涂有一層耐磨層；即所述低壓區的貓耳與高壓區的貓耳對稱設置，所述側板正面高壓側和低壓側之間的密封距離為I 2個輪齒間距，且貓耳狀矩形卸荷槽54平行的兩條側邊分別沿所述主動齒輪軸過孔51和被動齒輪軸過孔52形狀向兩側延伸與所述貓耳狀矩形卸荷槽54共同形成ω形下沉平面55，見圖5所示，所述貓耳狀矩形泄荷54槽和低壓貓耳狀卸荷潤滑槽的深度為O. 5_。進一步，本實施例在上述實施例的基礎上，所述ω形密封圈60沿其所述外邊緣均勻分布有7個半圓臺61,所述半圓臺61與所述ω形凹槽53配合可使ω形密封圈60在其槽中安裝位置更準確，在ω形密封圈60的兩端與泵體齒輪室孔的配合處還采取了增大密封長度的措施。見圖7和圖8所示。所述齒輪副中主動齒輪31和被動齒輪32的齒輪軸的軸頸與所述滑動軸承22配合處為倒錐體，其軸頸靠近齒輪端面的一端直徑比軸頸外端直徑小 O. 003_。作為可變換的實施例，本實施例在上述實施例的基礎上，所述齒輪副中主動齒輪31和被動齒輪32的齒輪軸的軸頸與所述滑動軸承22配合處為倒錐體，其軸頸靠近齒輪端面的一端直徑替換為比軸頸外端直徑小O. 006mm。在所述泵蓋20和泵體10之間還設置有一個或多個中泵體12，組成雙聯或多聯高壓齒輪泵，圖3所示為雙聯泵，在所述泵體和所述泵蓋之間設置有一個中泵體12，所述中泵體12 —端成形容納兩個齒輪嚙合的8字形中泵體的齒輪室和8字形中泵體齒輪室中部兩側的一個與進油孔相通的中泵體進油腔，一個與所述出油孔相通的中泵體出油腔組合而成，所述中泵體12的另一端成型有兩兩同軸的中心距與兩嚙合齒輪中心矩相等的四個軸承孔，8字形中泵體齒輪室與兩軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面，每增加一個中泵體12，相應增加一對齒輪副，一個花鍵傳動軸,一對浮動側板及密封總成,增加兩個圓柱定位銷，和一個片間密封件13，加長緊固螺柱，所述齒輪副的第一聯主動齒輪軸的短軸中心和其他聯主動齒輪軸的兩軸中心還應設花鍵孔。其齒輪副的主動齒輪軸的動力輸入端在泵蓋上還設置了一個外置滾動軸承24，用于消除齒輪泵安裝時產生的徑向力；所述側板正面涂有一層耐磨涂層。·[0039]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
權利要求1.一種高壓齒輪泵，其特征在于，包括泵蓋(20)和泵體(10)，其中，所述泵蓋(20)與所述泵體(10)的結合端設有兩個安裝軸承的內孔，分別為被動齒輪軸承內孔和主動齒輪軸承內孔，所述主動齒輪軸承內孔處為臺階式通孔，所述泵蓋(20)的另一端為所述高壓齒輪泵的安裝端；所述泵體(10)為一端封閉、另一端敞口內部有空腔的柱狀殼體，所述泵體(10)的敞口端為一設有密封槽且與所述泵蓋(20)結合的平面，所述泵體(10)的封閉端設有兩個安裝軸承的內孔，所述泵體(10)的敞口端設有容納一對嚙合齒輪副的8字形齒輪室和所述8字形齒輪室中部兩側的一個與進油口相通的進油腔(41)和一個與出油口相通的出油腔(42)組合而成，8字形齒輪室和兩個安裝軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面；所述齒輪副兩端面處分別設有一個外形與所述齒輪室孔匹配的8字形浮動側板(50)及其側板密封總成。
2.根據權利要求I所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述泵體(10)和所述泵蓋(20)的軸承孔內設置滑動軸承(22)，所述齒輪副中主動齒輪(31)的短軸和被動齒輪(32) —端的軸被支撐在所述泵體(10)的兩個所述滑動軸承內孔中，所述主動齒輪(31)的長軸穿過所述泵蓋(20)的所述臺階孔被支撐在主動滑動軸承內孔中，所述被動齒輪另一端的軸被支撐在被動滑動軸承內孔中；主動齒輪(31)的長軸伸出泵蓋的部分為動力輸入端；所述泵蓋臺階式通孔從所述泵蓋(20)與所述泵體(10)的結合端至其安裝端依次安裝有滑動軸承(22)，自緊油封(23)，外置滾動軸承(24)和孔用擋圈(25);所述泵體(10)端面的密封槽內設有片間密封件(13)，所述泵蓋(20)與所述泵體(10)之間用兩個圓柱銷定位，用四支高強度螺柱，墊圈，螺母將所述泵蓋(20)和所述泵體(10)緊固連接。
3.根據權利要求I所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述側板(50)的兩個中心設有齒輪軸過孔，所述側板(50)與所述齒輪副端面貼近的一面為側板正面，所述側板(50)另一側為側板背面，在所述側板背面上設置有ω形凹槽(53)，所述側板密封為放置在所述ω形凹槽(53)內與其形狀配合的ω形密封圈(60)和ω形擋圈(70)，所述側板密封將所述側板背面和所述泵體(10)或泵蓋(20)之間的空間分別分隔成高壓區(I)和低壓區(II)，所述側板背面高壓側在側板外圓柱處設有1*45°倒角，以引高壓油進入側板背面的高壓補償區。
4.根據權利要求3所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述側板正面的高壓側成形有貓耳狀矩形卸荷槽，所述側板正面的低壓側成形有與所述貓耳狀矩形卸荷槽(54)的貓耳(541)對稱的低壓貓耳狀卸荷潤滑槽，所述側板正面高壓區擴大至和低壓區之間的密封距離為I 2個輪齒，且側板正面擴大的高壓區的底面比側板正面低O. 5 mm，所述貓耳狀矩形卸荷槽(54)和低壓貓耳狀卸荷潤滑槽的深度為O. 5mm ;所述側板正面涂有一層耐磨層。
5.根據權利要求I所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述泵體(10)兩軸承內孔的底部成型有連通的并與吸油腔相通的集油槽；所述泵蓋(20)兩軸承內孔的底部亦成型有連通的集油槽，所述泵蓋(20)與所述泵體(10)結合的面上加工有兩個內螺紋孔與此集油槽相通，并與泵體吸油腔相通；所述齒輪副中的被動齒輪軸中心成形有一中心通孔(321)，所述中心通孔(321)與所述泵體(10)和所述泵蓋(20)上的集油槽組成所述高壓齒輪泵泵內泄油的回油通道，根據齒輪泵的不同旋向，應用堵油螺釘(21)堵住泵蓋(20)上位于高壓側的內螺紋孔。
6.根據權利要求I 5任一所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述ω形密封圈(60)沿其外邊緣均勻分布有7個半圓臺(61),所述半圓臺(61)可使ω形密封圈(60)在其槽中安裝位置更準確，在ω形密封圈(60)的兩端與泵體齒輪室孔的配合處還采取了增大密封長度的措施。
7.根據權利要求I 5任一所述高壓齒輪泵，其特征在于，所述齒輪副中主動齒輪(31)和被動齒輪(32)的齒輪軸其軸徑與所述滑動軸承(22)配合處為倒錐形，其軸頸靠近齒輪端面的一端直徑比軸頸外端直徑小O. 003 O. 006 mm。
8.根據權利要求I 5任一所述高壓齒輪泵，其特征在于，其齒輪副的主動齒輪軸的動力輸入端在泵蓋(20)上還設置了一個外置滾動軸承(24)，用于消除齒輪泵安裝時產生的徑向力。
9.根據權利要求6所述高壓齒輪泵，其特征在于，在所述泵蓋(20)和泵體(10)之間還設置一個或多個中泵體(12)，組成雙聯或多聯高壓齒輪泵；所述中泵體(12)—端成形容納兩個齒輪嚙合的8字形中泵體(12)的齒輪室和8字形中泵體齒輪室中部兩側的一個與進油孔相通的中泵體進油腔，一個與所述出油孔相通的中泵體出油腔組合而成，所述中泵體(12)的另一端成型有兩兩同軸的中心距與兩嚙合齒輪中心矩相等的四個軸承孔，8字形中泵體齒輪室與兩軸承內孔的結合部為一 8字形臺階平面，每增加一個中泵體(12)，相應增加一對齒輪副，一個花鍵傳動軸，一對浮動側板(50)及密封總成，增加兩個圓柱定位銷，和一個片間密封件(13)，加長緊固螺柱，所述齒輪副的第一聯主動齒輪軸的短軸中心和其他聯主動齒輪軸的兩軸中心還應設花鍵孔。
專利摘要一種具有雙端面液壓自動補償的高壓齒輪泵，其外形為由泵蓋和泵體組成的“二片式”結構。所述泵體的外形為一端封閉，另一端為敞口的并與泵蓋結合的有腔室的柱狀殼體，其浮動側板的正面擴大高壓區的部分比側板正面低，高壓區卸荷槽為貓耳狀矩形卸荷槽，低壓側的潤滑槽具有低壓吸油潤滑和卸荷雙重功能，側板正面還涂有一層耐磨涂層；側板反面的密封槽的位置確定和形狀設計及“ω”形密封圈的形狀設計有利于使側板背面產生的壓緊力的合力與側板正面產生的液壓反推力的合力的作用線共線，其兩力的大小比例保持在1.0～1.15的范圍。本實用新型整體式齒輪軸的軸徑設計成倒錐形，選用強力型復合材料滑動軸承，有利于該泵提高工作壓力。
文檔編號F04C2/18GK202746190SQ201220318049
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者郭熛, 孫波, 王春麗, 張洪全 申請人:泊姆克(天津)液壓有限公司