耐腐蝕嵌套式齒輪及齒輪泵灌裝機的制作方法

本發明屬于腐蝕性液態化學品機械輸送領域，特別涉及一種用于齒輪泵灌裝機的嵌套式耐腐蝕齒輪。

背景技術：

齒輪是機械裝備的重要基礎件，也是眾多機電產品的核心部件。早在公元前300年古希臘哲學家亞里士多德在《機械問題》中就闡述了用青銅或鑄鐵齒輪傳遞旋轉運動的問題。隨著工業技術的高速發展，齒輪傳動已成為最為廣泛的傳動裝置，絕大部分機械成套設備的主要傳動部件都是齒輪傳動。我國改革開放以來，齒輪技術和產品的發展也高飛猛進，齒輪行業已成為中國機械基礎件中規模最大的行業。

齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去，吸入腔與排出腔靠兩個齒輪的嚙合線隔開。一直以來，齒輪泵廣泛應用于冶煉、化工、輕紡、醫藥、造紙、電鍍、無線電、科研機構、國防工業等眾多領域進行不同介質的輸送。

齒輪泵灌裝機是一款液體灌裝機，因其結構簡單，操作方便，廣泛應用于石油、化肥、化纖、農藥、冶金、礦山等行業，進行油類、洗滌液、酸堿液等腐蝕性液體化學品的灌裝。腐蝕一直是機械設備最頭痛的危害之一，稍有不慎，輕則損壞設備，重則造成事故甚至引發災難。

目前，市面上的齒輪泵灌裝機通常采用鋼材制備成一體成型結構的齒輪，此種齒輪雖然制造工藝簡單，但對于一些工業常用的液態化學品，它們引起設備腐蝕破壞相當嚴重，導致更換與維修的成本很高，造成的經濟損失相當嚴重。據有關統計，機械設備的破壞約有60％是由于腐蝕引起的。例如，醋酸是有機酸中腐蝕性最強的物質之一，普通鋼材在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕；大多數金屬或合金在HCl中都不能生成難溶的金屬鹽膜；對于堿性環境，鋼鐵一般只能夠應用于80℃以下、30％濃度內的氫氧化鈉溶液；近海企業通常用海水作為介質進行生產，使得運輸及儲存設備中的鋼材部件受到海水腐蝕的威脅愈來愈嚴重。

除上述問題外，金屬齒輪高速運轉時產生振動、沖擊力和噪聲較大，使得齒輪易發生磨損、形變，同時會致使嚙合區溫度升高，齒面間的油膜消失，兩輪齒的金屬表面直接接觸而發生相互粘結，從而使得齒輪發生機械故障。另外，齒輪工業還缺少相關參數的標準化以及設計、制造標準的建立，所以實際應用過程中常根據不同工作需求采用不同規格尺寸的齒輪，造成經濟成本高、資源浪費等問題。

技術實現要素：

本發明提供耐腐蝕嵌套式齒輪及齒輪泵灌裝機，能夠經濟有效的解決現有技術中存在的齒輪更換性差，磨損后不易修復，易腐蝕等問題。

本發明具體技術方案如下：

耐腐蝕嵌套式齒輪及齒輪泵灌裝機，包括內齒圈和外齒圈。所述外齒圈嵌套在所述內齒圈的外部；所述內齒圈中心設置有軸孔，作為所述齒輪的軸孔；所述外齒圈外表圓周面設置有多個第一齒牙。

進一步的，本發明所述內齒圈與外齒圈間的連接方式為：所述內齒圈外表圓周面設置有多個第二齒牙，所述外齒圈內表圓周面設置有多個第三齒牙，所述第二齒牙與第三齒牙相互嚙合匹配。

進一步的，所述齒輪兩個端面分別設置有接觸面表面積大于內齒圈端面的墊片；所述兩個墊片外部分別設置有套在軸承上的卡扣。

進一步的，本發明所述內齒圈與外齒圈間的連接方式還包括：所述內齒圈端面與所述外齒圈端面設置有可互相連通的長方體方孔槽，方孔槽內設置有中心對稱的銷。

進一步的，所述銷為螺栓型，包括螺栓頭、方桿柱和螺紋柱三個部分；所述螺栓頭接觸面表面積大于上述齒輪端面方孔槽所圍成矩形的面積；所述方桿柱與所述方孔槽相互匹配；所述螺紋柱為圓柱型，表面設置有第一螺紋。

進一步的，所述銷的螺紋柱上設置有螺母，螺母內側設置有第二螺紋；所述第一螺紋與第二螺紋相互匹配；且所述銷及螺母數量均不少于兩個。

本發明與現有技術相比具有以下效果：

1.本發明采用外齒圈和內齒圈分體設置的設計，具有可拆卸、組裝更換的結構特點，解決現有技術維修、更換成本高問題，不但能夠簡單高效的對受損齒輪進行維修，并可根據不同需求更換不同規格、尺寸。

2.本發明基于齒輪泵接觸傳送介質有效部位為形成嚙合線的外齒，所以本發明外齒圈采用耐腐蝕塑料材質，具有耐酸、耐堿、耐有機溶劑等優良特性，有效解決了齒輪泵灌裝機在運送腐蝕性液體化學品中出現的易損問題。同時，齒輪泵灌裝機工作過程屬于小流量輸送，齒輪泵的流量和壓力脈動小于往復泵，不需很高的耐磨、耐高溫等特性，所以本發明外齒圈所選取的材料可以良好的適應齒輪泵灌裝機的工作環境。

此外，該材質會通過偏轉變形來吸收沖擊載荷的作用，能較好地分散軸偏斜和錯齒造成的局部負荷變化；該材質具有絕緣的特性，能有效防止齒輪泵灌裝機工作過程中發生漏電而造成事故；該材質成型設計的自由度保證了更高效的齒輪制造，相對于金屬齒輪在成本上可降低50％-90％；同時，該材質還具有金屬材質所不具備的傳動平穩、降噪、自潤滑、不易生銹等特點。

3.本發明中內齒圈采用低合金結構鋼材質，該種材質是在普通碳素鋼中加入少量或微量合金元素，而使鋼材性能發生變化，得到比一般碳鋼性能更為優良的鋼，是制造齒輪的常用材料，具有良好的耐磨、耐高溫、耐低溫、高強度等性能。在本發明中可對外齒圈起到支撐的作用，減小外齒圈的變形程度，同時能夠有效延長齒輪的使用壽命。

附圖說明

為了使本發明實施例中的技術方案更清楚和容易理解，對實施例中所提到部件結合下面附圖作為簡單的介紹，其中：

圖1是本發明實施例1的結構示意圖(剖面圖)；

圖2是本發明實施例1的結構示意圖(側視圖)；

圖3是本發明實施例2的結構示意圖(剖面圖)；

圖4是本發明實施例2的結構示意圖(側視圖)；

圖5是本發明實施例2中所述銷的結構示意圖(主視圖)；

圖6是本發明實施例2中所述銷的結構示意圖(左視圖)；

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可替換連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

實施例1

本實施例所述的耐腐蝕嵌套式齒輪及齒輪泵灌裝機，包括內齒圈1和外齒圈2。如圖1、圖2所示，所述外齒圈2嵌套在所述內齒圈1的外部；所述內齒圈1中心設置有軸孔102；所述外齒圈2外表圓周面設置有多個第一齒牙201；

本實施例所述外齒圈2采用耐腐蝕塑料材質，具體為酚醛環氧乙烯基酯樹脂(Novolac乙烯基酯樹脂)、聚對苯二甲酰對苯二胺(PPA)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚醚醚酮(PEEK)中的一種。

本實施例所述內齒圈1采用低合金結構鋼材料，具體是牌號為20CrMnTi、20CrMo、20CrMnMo、30CrMnTi、30CrMnSi和22CrMoH鋼材的一種；其中，Cr-鉻，Mn-錳，Ti-鈦，Mo-鉬，Si-硅，H-氫。

本實施例所述內齒圈1與所述外齒圈2間的連接方式具體為：

如圖1、圖2所示，所述內齒圈1外表圓周面設置有多個第二齒牙101，所述外齒圈2內表圓周面設置有多個第三齒牙202。所述齒牙101與所述齒牙202相互嚙合匹配；

如圖2所示，所述齒輪兩個端面分別設置有接觸面表面積大于所述內齒圈1端面的墊片3；所述兩個墊片3外部分別設置有套在軸承上的卡扣4。

本實施例的有益效果在于所述齒牙101與所述齒牙202相互嚙合匹配，增加了所述內齒圈1與所述外齒圈2間的牢靠性；所述墊片3以及所述卡扣4能夠有效防止齒輪工作時所述內齒圈1與外所述齒圈2發生軸向滑動。本實施例所述齒輪在拆卸、組裝、更換時，只需取下所述墊片3與所述卡扣4，方便簡潔，經濟高效；并可以良好的適應齒輪泵灌裝機運送腐蝕性液體化學品的工作環境。

實施例2

本實施例是在實施例1的基礎上改進的，實施例1中所描述的內容也是本實施例所具有的，此處不再具體贅述。

本實施例所述的耐腐蝕嵌套式齒輪及齒輪泵灌裝機，如圖3和圖4所示，包括內齒圈5和外齒圈6。所述外齒圈6嵌套在所述內齒圈5的外部；所述內齒圈5中心設置有軸孔502；所述外齒圈2外表圓周面設置有多個第一齒牙601；

本實施例所述內齒圈5與所述外齒圈6間的連接方式具體為：

如圖3所示，所述內齒圈5端面與所述外齒圈6端面設置有可互相連通的長方體方孔槽，方孔槽內設置有中心對稱的銷7；

如圖4、圖5和圖6所示，所述銷7為螺栓型，包括螺栓頭701、方桿柱702和螺紋柱703；所述螺栓頭701接觸面表面積大于上述齒輪端面方孔槽所圍成矩形的面積；所述方桿柱702與所述方孔槽相互匹配；所述螺紋柱703為圓柱型，表面設置有第一螺紋；

如圖4和圖6所示，所述螺紋柱703設置有螺母8，所述螺母8內側設置有第二螺紋；所述第一螺紋與所述第二螺紋相互匹配；且所述銷7及所述螺母8數量均不少于兩個。

本實施例的有益效果在于所述內齒圈5與所述外齒圈6利用所述銷7相連，增加了所述內齒圈5與所述外齒圈6間的牢靠性；所述銷7以及所述螺母8能夠有效防止齒輪工作時所述內齒圈5與所述外齒圈6發生軸向滑動。本實施例所述齒輪在拆卸、組裝、更換時，只需取下所述銷7與所述螺母8，方便簡潔，經濟高效；并可以良好的適應齒輪泵灌裝機運送腐蝕性液體化學品的工作環境。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。