一種內嚙合齒輪泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種內嚙合齒輪泵，包括泵體、泵軸、內齒輪、外齒輪和前蓋、后蓋，內齒輪和外齒輪形成偏心設置且互相嚙合，在外齒輪的齒頂和內齒輪的齒頂之間設置有月牙塊，將外齒輪和內齒輪間的非嚙合空間分隔為吸油區和排油區，其特征在于在泵體內腔和內齒輪之間裝有雙金屬靜壓軸承，由外齒輪帶動內齒輪在雙金屬靜壓軸承內自由運轉，雙金屬靜壓軸承是在以鋼板為基體的內表面燒結一層銅鉛錫合金，同氮化硫化處理的合金鋼形成理想的摩擦副，同泵體裝配后，在和內齒輪外圈接觸的軸承內表面高壓區開靜壓槽，從排油區通過孔引入高壓油形成靜壓支撐，不但提高了泵的轉速和輸出壓力，而且運轉噪音低，使用壽命長。
【專利說明】一種內嚙合齒輪栗
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種雙金屬靜壓軸承在內嚙合齒輪泵上的應用，具體指在內嚙合齒輪泵上裝有雙金屬靜壓軸承。
【背景技術】
[0002]目前，對液壓節能技術的要求和變頻伺服技術的不斷發展，內嚙合齒輪泵由于寬的轉速范圍，高容積效率和低噪音，在各行各業得到廣泛應用。常規的內嚙合齒輪泵包括泵體、泵軸、內齒輪、外齒輪和帶有進油口的前蓋、帶有出油口的后蓋組成，裝在泵體內腔的內齒輪，和裝在泵軸上的外齒輪形成偏心設置，外齒輪和內齒輪互相嚙合，在外齒輪的齒頂和內齒輪的齒頂之間設置有月牙塊，把外齒輪和內齒輪偏心留出的非嚙合空間分隔為吸油區和排油區。外力驅動泵軸和泵軸上的外齒輪旋轉，同外齒輪嚙合的內齒輪也同時旋轉，當齒脫開時空間增大，產生吸油過程，同時嚙合時空間減少，產生排油過程。
[0003]由于常規泵的內齒輪和泵體都以鐵為基礎材料，雖經各種方法處理，但材料成分差異小，互溶性高，特別在工作環境惡劣的情況下會發生潤滑中斷現象，容易咬合磨損。泵的排油區壓力越高，作用在內齒輪上的偏心力就越大，這樣會把內齒輪緊緊壓在泵體內腔運轉，當壓力高到一定程度，內齒輪的外圈和泵體內腔壁之間的油膜破裂，產生直接磨擦，導至拉傷咬合損壞。這些原因嚴重限制了常規泵的使用壓力和轉速。
【發明內容】
[0004]針對上述內嚙合齒輪泵所存在的問題，本實用新型提供一種有效的解決方案，能在高壓20MPA以上和高速的惡劣工作環境中，保持油膜的強度，避免產生直接磨擦，大幅度提高泵的工作壓力和使用壽命。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采取的技術方案為:內嚙合齒輪泵包括泵體、泵軸、內齒輪、外齒輪和帶有進油口的前蓋、帶有出油口的后蓋，裝在泵體內腔的內齒輪，和裝在泵軸上的外齒輪形成偏心設置，外齒輪和內齒輪互相嚙合，在外齒輪的齒頂和內齒輪的齒頂之間設置有月牙塊，把外齒輪和內齒輪偏心留出的非嚙合空間分隔為吸油區和排油區，其特征在于:在泵體內腔和內齒輪之間裝有雙金屬靜壓軸承，由泵軸上的外齒輪帶動內齒輪在雙金屬靜壓軸承內自由運轉。實踐表明，為了防止粘著磨損，盡可能地選擇幾乎沒有互溶性的材料作為磨擦副，在本方案中，由于雙金屬軸承表層的銅鉛錫在合金鋼中的溶解度非常低，因此配對時摩擦系數小，產生的粘著力極小。內齒輪使用的合金鋼材料經氮化處理表面形成的金相組織，具有較低的摩擦系數和粘附傾向，顯著提高抗粘著摩損、抗擦傷、抗咬合能力，硫化處理能增加金屬表面吸附潤滑油的能力，增強油膜剛性。所述的雙金屬靜壓軸承即在以鋼板為基體的圓柱形空心內表面燒結一層相應厚度的銅鉛錫合金，由于這種銅合金強度高，耐磨性好，抗咬合能力高，能同氮化硫化處理的合金鋼形成理想的摩擦副。
[0006]當內嚙合齒輪泵工作時，在排油區產生高壓，此時壓力會把內齒輪緊緊壓在泵體內腔的雙金屬軸承表面運轉。而雙金屬軸承表面的銅鉛錫合金層強度高，適合二次精加工。所述的雙金屬靜壓軸承即同泵體裝配后，在和內齒輪外圈接觸的軸承內表面高壓區開若干個靜壓槽，從排油區通過阻尼小孔引入高壓油形成靜壓支撐，靜壓支撐力會跟隨排油區的壓力升高或降低，使其內齒輪里外的壓力得到平衡，同時從靜壓槽周邊間隙溢流出去的油液，對起輔助支撐作用的其余表面起良好的潤滑。阻尼小孔還有穩定靜壓槽周邊間隙作用，當間隙變大，溢流的油液增加，靜壓槽的壓力下降，間隙會自動縮小，當間隙變小，溢流的油液減少，靜壓槽的壓力增加，間隙會自動增大，所以阻尼小孔會始終讓內齒輪和雙金屬靜壓軸承保持合適的滑動間隙，而使運動部件間保持隔離油膜，不產生直接摩擦，不但提高了泵的轉速和輸出壓力，而且運轉噪音低，使用壽命長。
[0007]所述的靜壓槽通過阻尼小孔同排油區相連，靜壓槽的面積和阻尼小孔的直徑同靜壓油膜的厚度相關。
[0008]所述的雙金屬靜壓軸承同泵體內腔成過盈配合，保證雙金屬靜壓軸承同泵體連成一體。
[0009]同現有技術相比，由于在內嚙合齒輪泵內腔以過盈配合方式按裝了雙金屬靜壓軸承，并且該雙金屬軸承內表面采用了同合金鋼互溶性極低的銅鉛錫合金，內齒輪的合金鋼經氮化硫化處理后更增加了同雙金屬軸承內表面的抗咬合性能。相對于一般裝軸套工藝對比，本實用新型利用雙金屬軸承內表面銅鉛錫合金層的厚度和二次精加工的特點，過盈裝配后，通過精加工完全能達到靜壓軸承對摩擦副形位公差的極高要求，并且在高壓區開靜壓槽，通過阻尼小孔同排油口相連，平衡內齒輪里外的壓力，使雙金屬軸承具有了靜壓功能。實踐表明，本實用新型有效地解決了內嚙合齒輪泵在高壓時內齒輪外圈同泵體內腔咬合的難題，提高了泵的輸出壓力和使用轉速，減少發熱，延長泵的壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構原理圖；
[0011]圖2為泵的剖面圖；
[0012]附圖中的標號說明；
[0013]1、泵體；2、前蓋；3、后蓋；4、內齒輪；5、外齒輪；6、雙金屬靜壓軸承；7、月牙塊；8、阻尼小孔；9、靜壓槽；10、泵軸；11、鍵；a、進油口 ；b、排油口 ；c、吸油區；d、排油區。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。
[0015]請參考圖1所示，內嚙合齒輪泵包括泵體1、泵軸10、內齒輪4、外齒輪5和帶有進油口的前蓋2、帶有出油口的后蓋3，裝在泵體內腔的內齒輪4，和裝在泵軸10上的外齒輪5形成偏心設置，外齒輪5和內齒輪4互相嚙合,在外齒輪4的齒頂和內齒輪5的齒頂之間設置有月牙塊7，把外齒輪5和內齒輪4偏心留出的非嚙合空間分隔為吸油區c和排油區d，在泵體I內腔和內齒輪4之間裝有雙金屬靜壓軸承6，由泵軸10上的外齒輪5帶動內齒輪4在雙金屬靜壓軸承6內自由運轉。
[0016]所述的雙金屬靜壓軸承6即在以鋼板為基體的圓柱體空心內表面燒結一層相應厚度的銅鉛錫合金，由于銅鉛錫在合金鋼中的溶解度非常低，因此配對時摩擦系數小，產生的粘著力極小。合金鋼經氮化處理表面形成的金相組織，具有較低的摩擦系數和粘附傾向，顯著提高抗粘著摩損、抗擦傷、抗咬合能力，硫化處理能增加金屬表面吸附潤滑油的能力，增強油膜剛性。采用以上材料和工藝處理的雙金屬軸承6和內齒輪4組成理想的摩擦副，摩擦系數低，抗咬合能力好。
[0017]上述雙金屬軸承6壁厚不超過5毫米，內表面銅鉛錫合金層的厚度不超過1、5毫米，由雙金屬板材卷制，同泵體I過盈裝配成整體后可進行二次精加工，通過精加工完全能達到靜壓軸承對摩擦副形位公差的極高要求，并且在高壓區開靜壓槽9，通過阻尼小孔8同排油口 b相連，平衡內齒輪4里外的壓力，使雙金屬軸承具有了靜壓功能。采用這樣的設計是因為靜壓軸承對摩擦副的形位公差要求極高，一般的軸套裝配后根本達不到靜壓軸承對摩擦副的形位公差要求。
[0018]上述雙金屬靜壓軸承6在工作時，通過阻尼小孔8使靜壓槽9同排油口相連，當排油區d壓力升高時，靜壓槽9的壓力也升高，這樣對內齒輪里外的壓力起到平衡作用，同時從靜壓槽9周邊間隙溢流出去的油液，對起輔助支撐作用的其余表面起良好的潤滑。阻尼小孔8還有穩定靜壓槽9周邊間隙作用，當間隙變大，溢流的油液增加，靜壓槽9的壓力下降，間隙會自動縮小，當間隙變小，溢流的油液減少，靜壓槽9的壓力增加，間隙會自動增大，所以阻尼小孔會始終讓內齒輪4和雙金屬靜壓軸承6保持合適的滑動間隙。
【權利要求】
1.一種內嚙合齒輪泵，包括泵體(1)、泵軸(10)、內齒輪(4)、外齒輪(5)和帶有進油口的前蓋(2)、帶有出油口的后蓋(3)，裝在泵體內腔的內齒輪(4)，和裝在泵軸(10)上的外齒輪(5)形成偏心設置，外齒輪(5)和內齒輪(4)互相嚙合,在外齒輪(4)的齒頂和內齒輪(5)的齒頂之間設置有月牙塊(7)，把外齒輪(5)和內齒輪(4)偏心留出的非嚙合空間分隔為吸油區(c)和排油區(d)，其特征在于在泵體⑴內腔和內齒輪⑷之間裝有雙金屬靜壓軸承(6)，由泵軸(10)上的外齒輪(5)帶動內齒輪⑷在雙金屬靜壓軸承(6)內自由運轉；所述的雙金屬靜壓軸承(6)即在以鋼板為基體的圓柱形空心內表面燒結一層銅鉛錫合金，同以合金鋼為材料經氮化硫化處理的內齒輪(4)組成摩擦副，在和內齒輪(4)外圈接觸的軸承內表面高壓區開靜壓槽(9)，從排油區通過阻尼孔(8)引入高壓油形成靜壓支撐。
2.如權利要求1所述的一種內嚙合齒輪泵，其特征在于:雙金屬軸承(6)與泵體(1)為過盈配合。
3.如權利要求1所述的一種內嚙合齒輪泵，其特征在于:所述的內齒輪(4)同雙金屬軸承出)內表面的銅鉛錫合金組成滑動磨擦副。
4.如權利要求3所述的一種內嚙合齒輪泵，其特征在于:所述雙金屬靜壓軸承(6)在內齒輪(4)與雙金屬軸承(6)的內表面相應的高壓區開有若干個靜壓槽(9)，通過阻尼孔(8)同排油口(b)相連，其面積同工作時偏心壓力和阻尼孔(8)直徑有關。
5.如權利要求3所述的一種內嚙合齒輪泵，其特征在于:所述雙金屬靜壓軸承(6)，雙金屬靜壓軸承出)的壁厚 不超過5毫米，其中表面燒結的銅鉛錫合金層不超過1、5毫米。
【文檔編號】F04C15/00GK203570586SQ201320321890
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年6月4日 優先權日:2013年6月4日
【發明者】李賢平 申請人:上海涌憬液壓機械有限公司