一种带密封结构的高压齿轮泵轴承的制作方法

本发明涉及一种带密封结构的高压齿轮泵轴承，用于在高压齿轮泵工作时减小泵后燃油泄漏，提高齿轮泵供油效率。

背景技术：

航空发动机燃油系统中大量采用齿轮泵对燃油增压，给发动机供油，要求齿轮泵出口压力高、燃油温度高、工作效率高、结构紧凑、重量轻、寿命长。为保证齿轮泵上述工作能力，要求齿轮泵中固定齿轮的轴承结构简单、承压能力强、润滑性好，密封性能高，目前航空燃油齿轮泵大量使用滑动轴承固定齿轮。

齿轮泵工作原理为一对通过轴承固定齿轮轴的啮合齿轮装在壳体里，啮合点两侧壳体上有进油口和出油口，齿间在进口区被低压油充满，传动轴带动齿轮转动，将油带到出口区，齿轮啮合运动，齿牙将齿间的油挤往出口，通过在出口管路上设置阻力，使燃油受挤压，形成出口压力。

齿轮泵工作时，由于出口压力较高，齿轮齿间的高压燃油会通过齿轮端面、齿顶和轴承与壳体的间隙泄漏到进口或低压区，可以通过采用设计浮动轴承结构、减小齿顶和壳体间隙等措施减小燃油从齿轮端面和齿顶的泄漏。由于零件加工尺寸公差和形位公差的存在，为保证轴承在壳体腔内的正常安装，轴承外径和壳体腔内径之间必须要保证一定的间隙，这样不可避免的存在燃油泄漏，特别是在高出口压力条件下，此处泄漏量较大，影响齿轮泵供油效率。如果能减小轴承与壳体的间隙泄漏，则可以提高齿轮泵的供油效率。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题为：通过在轴承上增加一个矩形截面密封圈，保证轴承和壳体之间的密封，避免齿轮泵出口高压燃油在轴承和壳体之间的间隙泄漏。

本发明的带密封结构的高压齿轮泵轴承，该高压齿轮泵轴承在外表面具有周向的密封槽，在与齿轮贴合的端面具有通油孔，该通油孔与所述密封槽连通。通过高压油向所述密封槽内的矩形密封圈施加高压径向压力，实现周向密封。

进一步地，该轴承包括止推轴承和浮动轴承，两者之间安装有预压缩的弹簧，其中在所述的止推轴承的外表面具有密封槽，并且在所述止推轴承和浮动轴承之间具有连通的通油孔。所述止推轴承的通油孔与其密封槽连通，在该密封槽内安装矩形密封圈，所述浮动轴承的通油孔与跟齿轮贴合的端面连通，通过高压油向矩形密封圈施加高压径向压力，实现周向密封。

一种带密封结构的高压齿轮泵，在壳体内安装有高压齿轮，在该高压齿轮的一端安装上述一种高压齿轮泵轴承，在该高压齿轮的另一端安装上述另一种高压齿轮泵轴承。

进一步地，所述矩形密封圈的外径略小于齿轮外径尺寸，实现高压齿轮泵轴承安装矩形密封圈后在壳体内的正常安装。

本发明的有益效果为：通过高压齿轮泵轴承上的通油孔，将齿轮泵后高压燃油通到轴承上安装的矩形密封圈的底部，高压燃油将矩形密封圈压向壳体内腔腔壁，实现了周向密封，避免了高压齿轮泵轴承和壳体之间间隙泄漏，提高了齿轮泵的供油效率。

附图说明

图1是本发明高压齿轮泵的部分结构示意图；

图2是本发明的高压齿轮泵轴承主视图；

图3是图2的左视剖视图。

图4是图2的A-A剖视图。

图5是齿轮泵啮合示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见附图，一种带密封结构的高压齿轮泵，由高压齿轮泵轴承3、止推轴承6、浮动轴承7、壳体1和齿轮组成。高压齿轮泵轴承3和止推轴承6上设计了环形密封圈槽，矩形密封圈2安装在密封圈槽中。壳体1的齿轮泵腔中，高压齿轮的一端安装了高压齿轮泵轴承3，另一端安装了浮动轴承7、止推轴承6。高压齿轮泵轴承3、浮动轴承7、止推轴承6上均设计了通油孔，通油孔将轴承端面齿轮泵出口处高压燃油引向轴承上矩形密封圈2安装槽的底部。矩形截面密封圈2外径尺寸略小于高压齿轮泵轴承3和止推轴承6外径尺寸，以保证轴承装上矩形密封圈后在壳体1内的正常安装。

齿轮泵安装时，先将矩形截面密封圈2安装到高压齿轮泵轴承3和止推轴承6的密封圈安装槽中，再将高压齿轮泵止推轴承6、浮动轴承7和轴承3装入壳体1的齿轮泵腔中。齿轮泵工作时，齿轮泵后高压燃油通过高压齿轮泵轴承(3)及浮动轴承7、止推轴承6上的通油孔通向密封圈安装槽底部的环槽中，环槽中的高压燃油将矩形密封圈2向壳体1内腔压紧，矩形密封圈2隔开了齿轮齿间和低压腔的燃油通路，避免了高压齿轮泵轴承外径和壳体内腔间隙之间的燃油泄漏，提高了高压齿轮泵的供油效率。

在本发明的一个实施案例中，设计了浮动轴承结构，以减少轴承和齿轮端面的轴向泄露，并在固定齿轮的高压齿轮泵轴承3和止推轴承6上设计了通油孔，并安装了矩形密封圈2，将泵后燃油引到矩形密封圈底部，避免了轴承外径和壳体内腔间隙之间的泄漏，实现周向密封。