专利名称：隧道式n级高压齿轮泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外啮合齿轮泵，尤其是一种中部轴向补偿密封技术的隧道式N级齿轮泵技术(其中N＝1，2，3，4，5，6)。
传统的齿轮泵径向密封通常是采用易于扫膛的铝合金泵体。其缺点是一、随着齿轮泵压力的提高，泵体承受的内压力也随之加大，泵体强度也要随之提高，方能满足要求。通常是采用如大泵体厚度或是用液锻一类较复杂的工艺制作泵体。而在泵腔结构为“8”形的轴套式外啮合高压齿轮泵中，可轴向浮动的轴套的轴向补偿密封则是装在轴套与前后盖的连接处，即处于泵体两端。泵内高压油可沿泵腔两端伸延扩散，使轴套受到径向液压力作用，进而使泵体在全长均受到径向内液压力作用。齿轮泵的压力越高，泵体承受的内压力越大，对泵体强度就要求越高。即使采用上述制造泵体的方法，提高泵体强度也是有一定限度。因此，进一步提高齿轮泵的压力是相当困难的。二、在现有的多级齿轮泵(N＝2，3，4，)中，各级泵是先装在各自泵体中再将各级泵联结在一起组成多级齿轮泵。这样就存在各级泵的安装基准不统一的理论误差。所以，各级泵的主动齿轮轴中心线的同轴度很差，会给各组成件的加工、装配带来较大的困难。另整泵所需的零件多，增加了制作的难度与费用，整泵的长度和体积也较大。
为了克服前述的第一个缺点，有人提出了“中部轴向补偿密封”的技术解决方案(专利号为90204469.9)。该专利技术主要是针对泵腔为“8”形的外啮合高压齿轮泵中可轴向浮动的轴套的轴向补偿密封技术加以改进，从而提供一种泵体可采用一般铸造的、成本低、可大幅度减少泵体内压力的中部轴向补偿密封的齿轮泵。该技术的具体做法是在靠近主、从动齿轮两侧设置可轴向浮动的侧板，在侧板与轴套间加装“3”形结构的轴向补偿密封件装置，使齿轮泵的轴向补偿密封由泵体两端移到靠近中间部分，使泵内高压油被密封在泵体中部，减少泵体内承压区，使泵体的壁厚可减小，降低整泵体积，从而也降低了制造成本。但其缺点是1、该专利技术目前只提到单级泵的构想，对多级泵没有提及；2、在其采用的中部轴向补偿密封中是在轴套靠侧板的一端面上铣出2个对称分布的“3”形密封沟槽，供放置密封件。这种加工是比较费力的。而在这个“3”形密封沟槽内是采用放置一层(外层)塑胶、一层(内层)橡胶的密封件。当被密封表面曲率变化较大、曲率半径比较小的时候，由于外层是塑胶所制，其柔性较差，难于完全贴紧所要密封的表面，往往不能有效地阻止高压油的泄漏。实践已证明比较严重地影响高压泵的性能。所以，目前即使在单级泵中使用尚有困难。3、该专利技术仍与传统的齿轮泵一样，在泵体与泵盖的对中定位方面采用在其结合面上垂直于结合面安置两个中心距较大的定位销的方法。一般说，这种一平面二销的定位孔与定位销的精度要求较高，要经过比较繁复的加工才能达到的。因此，是比较费工费时的。另外按定位理论上讲，两销一平面定位是一平面、一短圆柱销、一短菱形销。而在齿轮泵已有习惯用法中，均采用一平面两短圆柱销。所以，对定位销孔及孔心距和定位销的要求就更高了。因此上述的对中定位结构导致加工制造难度较大。
本实用新型的目的是针对上述结构的缺陷提出改进方案，从而设计一种工艺简单、密封性能良好、零部件少的隧道式N级高压齿轮泵。
本实用新型的目的是以下方式实现的整泵包括泵体、前后盖、各外啮合齿轮副(包括主动齿轮轴、从动齿轮轴)，轴套、轴承件以及新改进的中部轴向补偿密封装置。本新型泵的特点是在泵体内制作出中心线、母线互相平行、并共同垂直于泵体与泵前后盖接合面的隧道式相交双圆柱孔的泵腔(其横截面仍呈“8”形)。装配时，轴套、齿轮、侧板(外圆公称尺寸相同，各与泵腔内圆柱孔相配合)按齿轮两侧装侧板、侧板另一侧装密封件装置和轴套的顺序、逐级装入泵腔(即隧道式相交两圆柱孔内)。制作装配时各主动齿轮轴都装在泵腔的同一圆柱孔内，各级相接处的主动齿轮轴之间可制成带凹凸的端面齿直接相互配合联接(也可制成长花键轴相配合联接)。
上述是在同一个泵体内(长泵体内)制作出N级齿轮泵的泵腔，在实际生产中，也可采用以各级泵体分段制造的方式来制造N级高压齿轮泵。
为了更进一步地简化工艺、减少工序和方便装配，参照附
图1的齿轮泵，本新型泵还对前盖2与泵体15结合处的对中定位技术作了如下改进在前盖2与泵体15接合面的装主动齿轮轴1的轴颈通孔位置上设计加工一个直径比轴承7(一般采用复合轴瓦轴承)外径略大的前盖定位孔4。另在泵体15内靠近前盖2一侧的前轴套8上加工一个与该前盖定位孔4相配合对中的空心短定位圆台5。其对中定位原理是轴套的外圆与泵体泵腔内的圆柱孔同轴配合，轴套外圆与空心短定位圆台5是同轴制造、同轴度很高，主动齿轮轴(包括从动齿轮轴)又以其轴套内孔为定心基准。所以，采用上述结构对中定位装配后的主动齿轮轴1与前盖2的安装定位止口23和平面就同时达到同轴度与垂直度的要求了，从而改变了泵体与泵盖的对中定位采用旧的一面两销的定位办法。
为了更进一步提高密封性能、简化制作“中部轴向补偿密封装置”的工艺，本新型泵除了可采用原有技术的在轴套靠侧板的端面上铣出“3”形密封沟槽的方法之外，也可采用在轴套靠侧板一侧配置有“ε”形挡块24(见图2、图3)，该挡块外圆也以泵腔的相交双圆柱孔定位，使得在轴套和侧板10以及相交双圆柱孔之间自然形成一个“3”形密封沟槽25。同时又在“3”形密封沟槽中装入截面为“
”形的单层或双层全橡胶的密封件9。其保持高压密封的原理是由于橡胶的柔软性较塑胶的好，所以薄壁橡胶可在压力油作用下完全贴紧在腔壁上。即使该处的曲率半径很小，薄壁橡胶也能很好地与之贴紧，达到与密封沟槽腔壁完全一致和合贴的状态，从而有效地阻止了高压油的泄漏。
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步的说明；
图1是本实用新型高压齿轮泵的装配示意图。
图2是
图1A－A方向剖视图。
图3和图4分别为在“3”形密封沟槽上设置“
”形单层或双层全橡胶密封件的局部剖面示意图。
图5是另一种各级泵体分段制造的高压齿轮泵的装配示意图。
其中1主动齿轮轴(第一级的)，2前盖，3骨架油封，4前盖定位孔，5空心短定位圆台，6密封圈，7轴承，8前轴套，9全橡胶出封件，10侧板，11主动齿轮，12带销螺钉，13中间轴套，14凹凸端面齿，15泵体，16后轴套，17后盖，18连接螺钉，19主动齿轮轴(第二级的)，20从动齿轮轴(第二级的)，21前盖连接螺钉，22从动齿轮轴(第一级的)，23安装定位止口，24挡块，25“3”形密封沟槽，26单层全橡胶密封件，27双层全橡胶密封件，28带凸环的中间轴套。
本实施例的附
图1是一个二级结构的高压齿轮泵装配示意图。两级相接处的主动齿轮轴1采用凹凸的十字或一字端面齿相联接。对处于每两级相接处的中间轴套13可制作成共用轴套。这个共用的中间轴套13可用带销螺钉12固定在泵腔内相应的位置上，也可改用销钉或螺钉固定。为了实现加工方便，“ε”形挡块24的三个端面a、b、c(见图2)可制成平直端面(或圆弧形端面)。对“ε”形挡块24也可采用加工2块“
”形的挡块再对称排列后组成“ε”形挡块24。
图5是本实用新型高压齿轮泵的另一种实施例。参照图5可知，该泵的各级泵体15是采用分段制造的形式制作的，装配时，仍以相邻各级处的带凸环的中间轴套28的外圆与泵体内双圆柱孔泵腔配合达到对中，使各级泵体的双圆柱孔同轴。带凸环的中间轴套28，其凸环的作用与带销螺钉12的相同，目的都是让该中间轴套能固定处于泵腔内相应的位置上。
采用本技术的隧道式N级高压齿轮泵，泵体壁厚减小，整泵的长度尺寸以及整个体积重量有较大幅度的减少。由于零件数少、加工工艺简单、装配维修容易，从而降低了成本费用。同时整泵的质量也有了较大的提高，特别是密封性能大大提高，为进一步提高齿轮泵的供油压力，提出一个新的途径。这些都是现有的齿轮泵所不可比拟的。
权利要求1.一种改进型的隧道式N级高压齿轮泵，整泵包括泵体15、前后盖2和17、外啮合齿轮副、主动齿轮轴1、从动齿轮轴、轴套、轴承件、中部轴向补偿密封装置，其特征在于泵腔由泵体15内中心线、母线互相平行并共同垂直于泵体与泵前后盖接合面的隧道式相交双圆柱孔组成，各主动齿轮轴都装在泵腔同一圆柱孔内，各级相接处的主动齿轮轴之间可制成带凹凸的端面齿直接相互配合联接(也可制成长花键轴相配合联接)。
2.按权利要求1规定的齿轮泵，其特征是在前盖2与泵体15接合面的靠近装主动齿轮轴轴颈的通孔位置上制作出一个直径比轴承7外径略大的前盖定位孔4，在泵体15内靠近前盖2一侧的前轴套8上制作有与前盖定位孔4相配合对中的空心短定位圆台5。
3.按权利要求1规定的齿轮泵，其特征是所述的中部轴向补偿密封装置，其具体的做法是在轴套靠侧板10一侧装置有挡块24，该挡块的外圆也以泵腔的相交双圆柱孔定位，使得在轴套和侧板10以及相交双圆柱孔之间自然形成一“3”形密封沟槽25，同时还在“3”形密封沟槽25中装入截面为“
”形的单层(或双层)的全橡胶出封件9。
4.按权利要求1规定的齿轮泵，其特征是对处于每两级相接处的中间轴套13可制成共用轴套、该共用轴套可用带销螺钉12固定在泵腔内(也可用销钉或螺钉固定在泵腔内)。
5.按权利要求3规定的齿轮泵，其特征是“ε”形挡块24的三个端面a、b、c可制成平直端面(或圆弧形端面)。
6.按权利要求3规定的齿轮泵，其特征是所述的“ε”形挡块24可采用2块“
”形挡块对称排成“ε”形挡块24。
7.按权利要求1规定的齿轮泵，其特征是N级齿轮泵的泵体15还可以分段制造而成，装配时以相邻各级处带凸环的中间轴套28的外圆与泵体的圆柱孔泵腔配合达到对中。
专利摘要一种隧道式N级高压齿轮泵(N＝1，2，3，4，5，6)，其特点是泵腔由泵体内中心线、母线互相平行并共同垂直于泵体与泵前后盖接合面的隧道式相交双圆柱孔组成。各级的主动齿轮轴装在泵腔的同一圆柱孔内并直接用凹凸的端面齿相联接。本装置还在前盖上制作出定位孔与前轴套上的空心短定位圆台相配合实现对中，对中部轴向补偿密封装置也作了改进。因此整泵具有重量轻、尺寸紧凑、工艺简单、成本费用低廉的特点，特别是齿封性能极大提高，可以较大提高供油压力。
文档编号F04C2/14GK2122247SQ9123307
公开日1992年11月18日 申请日期1991年12月24日 优先权日1991年12月24日
发明者毛家善 申请人:中国人民解放军第七四二八工厂