一种组合式自润滑泵的制作方法

本发明涉及一种组合式自润滑泵，属于热连轧传动润滑技术领域，适用于传动系统自润滑泵油装置。

背景技术：

热轧粗轧机滑块式万向传动轴辊侧滑块一般采用自润滑泵输送油液进行润滑，其工作原理是利用主传动轴的旋转力带动泵内部的齿轮机构相互啮合，将润滑油加压并泵送至轴承对应的润滑位置处。自润滑泵工作状态下是内圈旋转、外圈固定，输入油口接在相对固定的外圈上，输出油管跟随内圈做高速旋转。

中国专利cn201120518963.2《滑块式万向接轴的干油润滑装置》、cn201110000161.7《滑块式万向接轴滑块的润滑装置》等，其工作原理均为齿轮泵，主要存在以下缺点：1.使用寿命短，泵使用一段时间后就会出现齿轮啮合面磨损而导致不能泵油的现象，平均寿命一年不到。2.泵的啮合精度靠小齿轮转轴上的偏心套位置保证，齿轮更换后调整较为繁琐。3.一旦齿轮齿面有磨损、溃烂等现象，只能下线修复，修复成本较高。4.由于主轴工作时大多数为倾斜状态，容易造成内外圈接触环处出现偏磨现象，这也是造成润滑泵寿命短的关键原因。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种组合式自润滑泵，根据泵的工作特点和原齿轮泵的缺点进行优化，使泵的各项技术性能满足现场运转要求，使用寿命大幅度延长，同时将关键的泵油组件模块化，即使出现各种不能泵油的异常现象，也能快速的进行更换。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种组合式自润滑泵，包括外齿圈组件、外壳体组件和小齿轮组件，外齿圈组件可旋转地安装在外壳体组件内部；外壳体装有防转卡；小齿轮组件通过小齿轮压盖a和小齿轮压盖b固定在外齿圈上并与外齿圈相互啮合。

外齿圈组件包括剖分式外齿圈a和外齿圈b、分体式齿轮、单向阀、柱塞总成、隔圈、矩形密封、支撑环；外齿圈a和外齿圈b通过螺栓连接紧固块后内圈形成一个轴孔，外齿圈a和外齿圈b均布有若干个齿轮，每2个整体齿轮与2个缺口齿轮形成一个泵油出口；或每2个整体齿轮与2个缺口齿轮再加2个整体齿轮形成一个泵油出口。外齿圈a和外齿圈b每个出油口有三个互通的水平油道、斜油道和垂直油道，每个油道均设有螺纹，斜油道内安装有单向阀，垂直油道内安装有柱塞总成，分体式齿轮通过螺栓与外齿圈a连接。

外壳体组件包括有大外壳a、大外壳b、小齿轮压盖a、小齿轮压盖b、防转卡和耐磨衬板，小齿轮压盖a、小齿轮压盖b均设有油孔，大外壳a和大外壳b对称安装有4个防转卡和4组导向轮，每组导向轮由一个转轴和两个轴承组成，耐磨衬板安装在大外壳a和大外壳b的腔体内两侧。

小齿轮组件包括小齿轮、轴承、转轴、轴套、过渡套、销轴，小齿轮通过轴承装在转轴上，小齿轮的每个齿轮安装有两个轴套、过渡套和销轴，轴套的外圆轴向与小齿轮的齿顶圆相内切同时径向小于齿面厚度，轴套可以绕销轴自由旋；所有销轴的中心连线圆的直径大于等于分度圆半径与齿顶圆半径之和。过渡套通过自身的销轴垂直固定在小齿轮上。小齿轮齿数15个、相邻两轮齿中心连线夹角为360/15=24度。

本发明有益效果：1.通过齿轮的结构改进，使齿轮泵和柱塞泵巧妙的进行有机结合，使用寿命大幅度延长，即使出现齿轮啮合面磨损的现象，柱塞模块依旧可以泵油。2.泵油组件均以模块化的形式设计、安装，任何一个模块损坏均可快速更换，无需调整，且修复成本较低。3.内外圈之间增加的导轮轴承的结构，解决主轴倾斜状态造成内外圈接触环处出现偏磨现象。

附图说明

图1为本发明外齿圈组件结构示意主视图。

图2为本发明外齿圈组件结构示意左视图。

图3为图1部位i放大图。

图4为图2部位ii放大图。

图5为本发明外齿圈组件立体结构示意图。

图6本发明外壳体组件结构示意主视图。

图7为图6g-g剖视图。

图8为图7部位ii放大图。

图9为本发明外壳体组件立体图。

图10为本发明小齿轮组件结构示意主视图。

图11为图10b-b剖视图。

图12为图11部位i放大图。

图13为本发明小齿轮组件立体图。

图14为图13部位ii放大图。

图15为本发明柱塞总成结构示意图。

图16为图15a-a剖视图。

图17为本发明组装结构示意主视图。

图18为图17部位i放大图。

图19为图17部位ii放大图。

图20为图18b-b剖视图。

图21为图19d-d剖视图。

图中：101-外齿圈a、102-外齿圈b、103-分体式齿轮、104-单向阀、105-柱塞总成、106-隔圈、107-矩形密封、108-支撑环、201-小齿轮压盖a、202-大外壳a、203-大外壳b、204-小齿轮压盖b、205-防转卡、206-耐磨衬板、207-转轴、208-轴承。301-小齿轮、302-轴承、303-转轴、304-轴套、305-过渡套、306-销轴、401-滚珠、402-弹簧、403-导向套、404-密封、405-柱体。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

一种组合式自润滑泵，主要包括外齿圈组件、外壳体组件和小齿轮组件三部分。

如图1-5所示，外齿圈组件主要包括剖分式外齿圈a101和外齿圈b102、分体式齿轮103、单向阀104、柱塞总成105、隔圈106、矩形密封107、支撑环108等组成；柱塞总成105由滚珠401、弹簧402、导向套403、柱体404、密封405组成，滚珠401镶嵌柱体405最上端中心位置，可以任意角度旋转不脱落，见图15和图16。

分体式外齿圈a和b通过螺栓连接后内圈形成一个轴孔，外圈均布有若干个齿轮，根据实际需求每2个整体齿轮与2个缺口齿轮即连续4个齿轮可形成一个泵油出口；或每2个整体齿轮与2个缺口齿轮再加2个整体齿轮即连续6个齿轮可形成一个泵油出口。

本例为76个齿轮，4个齿轮模式最多可以设计19个输出油口，6个齿轮模式最多可以设计12个输出油口。为了便于说明，本案选用4个齿轮模式10个输出点。参见图3和图4中i和ii局部放大图，外齿圈a101本体上每个出油口有三个互通的水平油道、斜油道和垂直油道，每个油道均设计有螺纹，斜油道负责向垂直油道输送油液，里面安装有单向阀104防止油液逆向回流；垂直方向的油道安装有柱塞总成105，同样水平油道负责输出油液，安装的单向阀也是防止油液逆向回流。分体式齿轮103通过螺栓使其与外齿圈a101成为一体，两个分体式齿轮的齿根正中间设有圆孔，与斜油道相通。本例10个分体式齿轮103上的20个齿面为整体式的，其余56个齿的中间均设计有缺口；柱塞总成105上的滚珠401在弹簧402的作用下最高位不超过外齿圈101上的齿轮的齿顶高。

如图6-9所示，外壳体组件包括有大外壳a202、大外壳b203、小齿轮压盖a201、小齿轮压盖b204、防转卡205和耐磨衬板206，小齿轮压盖a201、小齿轮压盖b204均设有油孔，用来输入油液，大外壳a202和大外壳b203对称安装有4个防转卡205和4组导向轮，每组导向轮由一个转轴207和两个轴承208组成、耐磨衬板206安装在大外壳a202和大外壳b203的腔体内两侧。

如图10-14所示，小齿轮组件包括小齿轮301、轴承302、转轴303、轴套304、过渡套305、销轴306，小齿轮通过轴承302装在转轴303上，齿轮301的每个齿轮安装有两个轴套304、过渡套305和销轴306，轴套304的外圆轴向与小齿轮的齿顶圆相内切同时径向小于齿面厚度，轴套304可以绕销轴306自由旋；所有销轴306的中心连线圆的直径大于等于分度圆半径与齿顶圆半径之和。过渡套305通过自身的销轴垂直固定在小齿轮301上。小齿轮齿数15个、相邻两轮齿中心连线夹角为360/15=24度。

如图17-21所示，一种组合式自润滑泵，外齿圈组件可以正反旋转、安装在外壳体组件内部；外壳体在防转卡205的作用下保持不动；小齿轮组件通过小齿轮压盖a201和小齿轮压盖b204固定在外齿圈上并与外齿圈呈相互啮合旋转状态。

一种组合式自润滑泵，其主要动作步骤如下（设泵腔体内注满油脂）：

柱塞吸油过程：设此时为零位，小齿轮组件垂直最下位齿轮上的销轴306与柱塞总成105上的滚珠401接触，柱体404在最下位，弹簧402被压缩，柱体404与导向套403形成的腔体q最小；外齿圈顺时针旋转、小齿轮逆时针旋转，销轴306与滚珠401逐渐脱离、同时滚珠401与过渡套305接触、柱体404上端大面与两个轴套304的外圆面相接触；小齿轮转动24度，柱体404上端大面与两个轴套304的外圆面相接触，同时柱体404在弹簧402的作用下抬起与导向套403形成的腔体逐渐增大，形成背压、单向阀104打开，外齿圈与壳体间的油脂被吸入至腔体q。继续转动12度，柱体404上端大面与两个轴套304的外圆面相脱离，同时由于柱塞总成105上的滚珠401在弹簧402的作用下最高位不超过外齿圈101上的齿轮的齿顶高，继续转动12度后柱塞总成105平稳进入壳体内部，此时腔体q容积最大。

齿轮泵油过程：接步骤1吸油过程旋转36度后，小齿轮逆时针旋转60度（即图18中位置旋转了4个齿），在此过程中由于外齿圈的齿面存在缺口，齿轮啮合只起传递转矩的作用。继续旋转24度，小齿轮与分体式齿轮103相互啮合、完成了一次齿轮泵油的过程，所泵出的油脂顶开单向阀104，进入柱塞总成105的下方并从出油口输出。

柱塞泵油过程：接步骤2，继续旋转24度，小齿轮与分体式齿轮103相互脱离（齿轮泵的腔体变大、开始吸油）；继续旋转24度（即图18中位置旋转7个齿），销轴306与滚珠401接触，柱体404在最下位从最高位被压缩至最低位，腔体q容积由最大变为最小，腔体里的油脂被泵出并从出油口输出。

按照上述步骤，本例4齿轮模式外齿圈旋转一周每个出油口会输出油脂两次，当出现齿轮磨损情况时，柱塞泵完成泵油任务；同样柱塞出现问题时，齿轮泵实现泵油功能；当两个都有问题时，只需将小齿轮压盖a201或小齿轮压盖b204拆除，将对应的小齿轮组件、柱塞总成105、分体式齿轮103等更换掉即可。

同理，当选用6齿轮模式外齿圈旋转一周每个出油口会输出油脂3次。

旋转过程中，导向轮上的轴承208外圈与隔圈106接触并旋转，解决主轴倾斜状态造成内外圈接触环处出现偏磨现象。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。