专利名称：一种高压齿轮泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压齿轮泵。
背景技术：
齿轮泵作为液压系统的动力元件之一，因其具有结构简单，体积小，重量轻，自吸性能好，抗污染能力强等优势，在行走作业机械行业至今仍然获得广泛的配套应用。随着行走作业机械作业能力的不断提高，必须相应地提高其液压工作系统的额定压力，而提高液压系统额定压力的关键在于提高作为液压系统动力元件的液压齿轮泵的额定压力。众所周知，提高齿轮泵的额定压力应采取如下措施(I)选择可承受更大载荷的轴承，并改善其润滑条件，(2)采取减少轴承上的负载一径向力的措施；此外，还应采取结构设计措施提高齿轮泵壳体零件的实际承载能力，以满足主机在高压重载及恶劣环境下长期作业要求。目前市场上的高压齿轮泵多为三片式结构，本实用新型提供一种两片式结构的高压齿轮泵，与 三片式结构相比，两片式结构的高压齿轮泵不仅承压能力更强，还具有所用零件少，可降低成本的优势。
发明内容为满足主机提高其作业能力的要求，本实用新型的目的在于设计一种具有双端面间隙液压自动补偿功能的结构简单的外形为“二片式”的外啮合高压齿轮泵。本实用新型所采取的技术方案是一种高压齿轮泵，包括泵盖和泵体，其中，所述泵盖与泵体的结合端设有两个安装轴承的内孔，分别为被动齿轮轴承内孔和主动齿轮轴承内孔，所述主动齿轮轴承内孔处为台阶式通孔，所述泵盖的另一端为泵的安装端；，所述泵体为一端封闭，另一端敞口内部有空腔的柱状壳体，所述泵体敞口端为一设有密封槽且与所述泵盖结合的平面，所述泵体封闭端设有两个安装轴承的内孔，所述泵体敞口端设有容纳一对啮合齿轮副的8字形齿轮室和所述8字形齿轮室中部两侧的一个与进油口相通的进油腔和一个与出油口相通的出油腔组合而成，8字形齿轮室和两个安装轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面；所述齿轮副两端面处分别设有一个外形与所述齿轮室孔匹配的8字形浮动侧板及其侧板密封总成。所述泵体和所述泵盖的轴承孔内设置滑动轴承，所述齿轮副中主动齿轮的短轴和被动齿轮一端的轴被支撑在所述泵体的两个所述滑动轴承内孔中，所述主动齿轮的长轴穿过所述泵盖的所述台阶孔被支撑在所述主动滑动轴承内孔中，所述被动齿轮另一端的轴被支撑在所述被动滑动轴承内孔中；主动齿轮的长轴伸出泵盖的部分为动力输入端；所述泵盖台阶式通孔从泵盖与泵体结合端至安装端依次安装有滑动轴承，自紧油封，外置滚动轴承和孔用挡圈；所述泵体端面的密封槽内设有片间密封件，所述泵盖与所述泵体之间用两个圆柱销定位，用四支高强度螺柱，垫圈，螺母将所述泵盖和所述泵体紧固连接。所述侧板的两个中心设有齿轮轴过孔，所述侧板与所述齿轮副端面贴近的一面为侧板正面，所述侧板另一侧为侧板背面，在所述侧板背面上设置有ω形凹槽，所述侧板密封为放置在所述ω形凹槽内与其形状配合的ω形密封圈和ω形挡圈，所述侧板密封将所述侧板背面和所述泵体或泵盖之间的空间分别分隔成高压区和低压区，所述侧板背面高压侧在侧板外圆柱处设有1*45°倒角，以引高压油进入侧板背面的高压补偿区。 所述侧板正面的高压侧成形有猫耳状矩形卸荷槽，所述侧板正面的低压侧成形有与所述猫耳状矩形卸荷槽的猫耳对称的低压猫耳状卸荷润滑槽，所述侧板正面高压区扩大至和低压区之间的密封距离为I 2个轮齿，且侧板正面扩大的高压区的底面比侧板正面低O. 5 mm，所述猫耳状矩形卸荷槽和低压猫耳状卸荷润滑槽的深度为O. 5mm ;所述侧板正面涂有一层耐磨层。所述泵体两轴承内孔的底部成型有连通的并与吸油腔相通的集油槽；所述泵盖两轴承内孔的底部亦成型有连通的集油槽，所述泵盖与所述泵体结合的面上加工有两个内螺纹孔与此集油槽相通，并与泵体吸油腔相通；所述齿轮副中的被动齿轮轴中心成形有一中心通孔，所述中心通孔与所述泵体和所述泵盖上的集油槽组成所述高压齿轮泵泵内泄油的回油通道。根据齿轮泵的不同旋向，应用螺塞堵住泵盖上位于高压侧的内螺纹孔。所述ω形密封圈沿其外边缘均勻分布有7个半圆台，所述半圆台可使ω形密封圈在其槽中安装位置更准确，在ω形密封圈的两端与泵体齿轮室孔的配合处还采取了增大密封长度的措施。所述齿轮副中主动齿轮和被动齿轮的齿轮轴其轴径与所述滑动轴承配合处为倒锥形，其轴颈靠近齿轮端面的一端直径比轴颈外端直径小O. 003 O. 006mm。其齿轮副的主动齿轮轴的动力输入端在泵盖上还设置了一个外置滚动轴承，用于消除齿轮泵安装时产生的径向力。在所述泵盖和泵体之间还可设置一个或多个中泵体，组成双联或多联高压齿轮泵；所述中泵体一端成形容纳两个齿轮啮合的8字形中泵体的齿轮室和8字形中泵体齿轮室中部两侧的一个与进油孔相通的中泵体进油腔，一个与所述出油孔相通的中泵体出油腔组合而成，所述中泵体的另一端成型有两两同轴的中心距与两啮合齿轮中心矩相等的四个轴承孔，8字形中泵体齿轮室与两轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面，每增加一个中泵体，相应增加一对齿轮副，一个花键传动轴，一对浮动侧板及密封总成，增加两个圆柱定位销，和一个片间密封件，加长紧固螺柱或螺栓，所述齿轮副的第一联主动齿轮轴的短轴中心和其他联主动齿轮轴的两轴中心还应设花键孔。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，(I)在本实用新型所述高压齿轮泵采用了由所述泵盖和所述泵体组成的“二片式”结构设计，一是可以减少零件数量，降低成本，二是与“三片式”结构的泵体相比，“二片式”结构的泵体承载能力更高，有利于提高齿轮泵的工作压力。(2)在本实用新型所述高压齿轮泵中，在所述侧板背面上设置有ω形凹槽，所述ω形凹槽的位置设计和ω形密封圈的形状设计，有利于使侧板背面产生的液压压紧力的合力与侧板正面产生的液压反推力合力的作用线共线，且二力的大小比例保持在I. 0-1. 15的范围，液压自动补偿效果好，提高了齿轮泵的容积效率。(3)本实用新型的侧板正面所采取的扩大高压区结构措施，开设的猫耳状卸荷槽和低压润滑油通道等措施，有利于减轻齿轮泵轴承的负荷，消除困油现象，对提高齿轮泵的工作压力、降低噪声、提高效率有明显效果。[0017](4)在本实用新型所述高压齿轮泵中，所设计的回油通道使泵内部泄油回油顺畅，有利于提闻齿轮栗的效率。(5)所述ω形密封圈沿其外边缘均勻分布有7个半圆台，所述半圆台可使ω形密封圈在其槽中安装位置更准确，在ω形密封圈的两端与泵体齿轮室孔的配合处还采取了增大密封长度的措施。(6)在本实用新型所述高压齿轮泵中，所述齿轮副中主动齿轮和被动齿轮的齿轮轴的轴径与所述滑动轴承配合处为倒锥体，其轴颈靠近齿轮端面的一端直径比轴颈外端直径小O. 003 O. 006mm，适应了齿轮泵工作时齿轮轴的变形规律，有利于减小轴承压强。 (7)在实用新型所述高压齿轮泵中，其齿轮副的主动齿轮轴的动力输入端在泵盖上还设置了一个外置滚动轴承，用于消除齿轮泵安装时产生的径向力。(8)在实用新型所述高压齿轮泵中，所述侧板正面涂有一层耐磨涂层，降低齿轮泵工作时的摩擦损失，提高齿轮泵的机械效率。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图I是本实用新型所述高压齿轮泵；图2图I的A-A剖示图；图3是本实用新型所述双联高压齿轮泵；图4图I的B-B剖示图；图5是本实用新型所述高压齿轮泵中侧板正面示意图；图6是本实用新型所述高压齿轮泵中侧板背面示意图；图7是本实用新型所述高压齿轮泵中侧板密封圈示意图；图8图7的C-C剖示图。图中附图标记表不为10-栗体，12-中栗体，13-片间密封件,20-栗盖，21-堵油螺钉，22-滑动轴承，23-自紧油封，24-外置滚动轴承，25-孔用弹性挡圈，31-主动齿轮，32-被动齿轮，321-中心通孔，41-进油腔，42-出油腔，50-侧板，51-主动齿轮轴过孔，52-被动齿轮轴过孔，53-ω形凹槽，54-猫耳状矩形卸荷槽，541-猫耳，55-ω形下沉平面，56-1x45°倒角，60-ω形密封圈，61-半圆台，70-ω形挡圈，I-高压区，II-低压区。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式
。图I所示为本实用新型所述高压齿轮泵,包括泵盖20和泵体10,其中，所述泵盖20与泵体10的结合端设有两个安装轴承的内孔，分别为被动齿轮轴承内孔和主动齿轮轴承内孔，所述主动齿轮轴承内孔处为台阶式通孔，所述泵盖20的另一端为所述高压齿轮泵的安装端；所述泵体10为一端封闭，另一端敞口内部有空腔的柱状壳体，所述泵体10的敞口端为一设有密封槽且与所述泵盖20结合的平面，所述泵体10的封闭端设有两个安装轴承的内孔，所述泵体10的敞口端设有容纳一对啮合齿轮副的8字形齿轮室和所述8字形齿轮室中部两侧的一个与进油口相通的进油腔41和一个与出油口相通的出油腔42组合而成，8字形齿轮室和两个安装轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面；所述齿轮副两端面处分别设有一个外形与所述齿轮室孔匹配的8字形浮动侧板50及其侧板密封总成。本实施例中所述泵体10和所述泵盖20的轴承孔内设置滑动轴承22，所述齿轮副中主动齿轮31的短轴和被动齿轮32 —端的轴被支撑在所述泵体10的两个所述滑动轴承内孔中，所述主动齿轮31的长轴穿过所述泵盖20的所述台阶孔被支撑在所述主动滑动轴承内孔中，所述被动齿轮32的另一端的轴被支撑在所述被动滑动轴承内孔中；主动齿轮31的长轴伸出泵盖20的部分为动力输入端；所述泵盖台阶式通孔从泵盖与泵体结合端至安装端依次安装有滑动轴承22，自紧油封23，外置滚动轴承24和孔用挡圈25 ;所述泵体10端面的密封槽内设有片间密封件13，所述泵盖20与所述泵体10之间用两个圆柱销定位，用四支高强度螺柱，垫圈，螺母将所述泵盖和所述泵体紧固连接。所述侧板50的两个中心为齿轮轴过孔，分别为主动齿轮轴过孔51和被动齿轮轴过孔52，所述侧板与所述齿轮副端面贴近的一面为侧板正面，所述侧板另一侧为侧板背面，在所述侧板背面上设置有ω形凹槽53，见图6所示，所述侧板的密封为放置在所述ω形凹槽53内与其形状配合的ω形密封圈60和ω形挡圈70，所述侧板密封将所述侧板背面和所述泵体10或泵盖20之间的空间分别分隔成高压区·I和低压区II，见图2所示，所述侧板背面高压侧在侧板外圆柱处设有1*45°倒角56，以引高压油进入侧板背面的高压补偿区。进一步，本实施例在上述实施例的基础上，所述泵体10的两轴承内孔的底部成型有连通的并与吸油腔相通的集油槽；所述泵盖20的两轴承内孔的底部亦成型有连通的集油槽，所述泵盖20与所述泵体10结合的面上加工有两个内螺纹孔与此集油槽相通，并与泵体吸油腔相通；所述齿轮副中的被动齿轮轴中心成形有一中心通孔321，所述中心通孔321与所述泵体10和所述泵盖20上的集油槽组成所述高压齿轮泵泵内泄油的回油通道，根据齿轮泵的不同旋向，用堵油螺钉21堵住泵盖上位于高压侧的内螺纹孔，见图4所示。进一步，本实施例在上述实施例的基础上，所述侧板正面的高压侧成形有猫耳状矩形卸荷槽54，所述侧板正面的低压侧成形有与所述猫耳状矩形卸荷槽54的猫耳541对称的低压猫耳状卸荷润滑槽，所述侧板正面高压区扩大至和低压区之间的密封距离为I 2个轮齿，且侧板正面扩大的高压区的底面比侧板正面低O. 5 mm，所述侧板正面涂有一层耐磨层；即所述低压区的猫耳与高压区的猫耳对称设置，所述侧板正面高压侧和低压侧之间的密封距离为I 2个轮齿间距，且猫耳状矩形卸荷槽54平行的两条侧边分别沿所述主动齿轮轴过孔51和被动齿轮轴过孔52形状向两侧延伸与所述猫耳状矩形卸荷槽54共同形成ω形下沉平面55，见图5所示，所述猫耳状矩形泄荷54槽和低压猫耳状卸荷润滑槽的深度为O. 5_。进一步，本实施例在上述实施例的基础上，所述ω形密封圈60沿其所述外边缘均勻分布有7个半圆台61,所述半圆台61与所述ω形凹槽53配合可使ω形密封圈60在其槽中安装位置更准确，在ω形密封圈60的两端与泵体齿轮室孔的配合处还采取了增大密封长度的措施。见图7和图8所示。所述齿轮副中主动齿轮31和被动齿轮32的齿轮轴的轴颈与所述滑动轴承22配合处为倒锥体，其轴颈靠近齿轮端面的一端直径比轴颈外端直径小 O. 003_。作为可变换的实施例，本实施例在上述实施例的基础上，所述齿轮副中主动齿轮31和被动齿轮32的齿轮轴的轴颈与所述滑动轴承22配合处为倒锥体，其轴颈靠近齿轮端面的一端直径替换为比轴颈外端直径小O. 006mm。在所述泵盖20和泵体10之间还设置有一个或多个中泵体12，组成双联或多联高压齿轮泵，图3所示为双联泵，在所述泵体和所述泵盖之间设置有一个中泵体12，所述中泵体12 —端成形容纳两个齿轮啮合的8字形中泵体的齿轮室和8字形中泵体齿轮室中部两侧的一个与进油孔相通的中泵体进油腔，一个与所述出油孔相通的中泵体出油腔组合而成，所述中泵体12的另一端成型有两两同轴的中心距与两啮合齿轮中心矩相等的四个轴承孔，8字形中泵体齿轮室与两轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面，每增加一个中泵体12，相应增加一对齿轮副，一个花键传动轴,一对浮动侧板及密封总成,增加两个圆柱定位销，和一个片间密封件13，加长紧固螺柱，所述齿轮副的第一联主动齿轮轴的短轴中心和其他联主动齿轮轴的两轴中心还应设花键孔。其齿轮副的主动齿轮轴的动力输入端在泵盖上还设置了一个外置滚动轴承24，用于消除齿轮泵安装时产生的径向力；所述侧板正面涂有一层耐磨涂层。·[0039]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求1.一种高压齿轮泵，其特征在于，包括泵盖(20)和泵体(10)，其中，所述泵盖(20)与所述泵体(10)的结合端设有两个安装轴承的内孔，分别为被动齿轮轴承内孔和主动齿轮轴承内孔，所述主动齿轮轴承内孔处为台阶式通孔，所述泵盖(20)的另一端为所述高压齿轮泵的安装端；所述泵体(10)为一端封闭、另一端敞口内部有空腔的柱状壳体，所述泵体(10)的敞口端为一设有密封槽且与所述泵盖(20)结合的平面，所述泵体(10)的封闭端设有两个安装轴承的内孔，所述泵体(10)的敞口端设有容纳一对啮合齿轮副的8字形齿轮室和所述8字形齿轮室中部两侧的一个与进油口相通的进油腔(41)和一个与出油口相通的出油腔(42)组合而成，8字形齿轮室和两个安装轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面；所述齿轮副两端面处分别设有一个外形与所述齿轮室孔匹配的8字形浮动侧板(50)及其侧板密封总成。
2.根据权利要求I所述高压齿轮泵，其特征在于，所述泵体(10)和所述泵盖(20)的轴承孔内设置滑动轴承(22)，所述齿轮副中主动齿轮(31)的短轴和被动齿轮(32) —端的轴被支撑在所述泵体(10)的两个所述滑动轴承内孔中，所述主动齿轮(31)的长轴穿过所述泵盖(20)的所述台阶孔被支撑在主动滑动轴承内孔中，所述被动齿轮另一端的轴被支撑在被动滑动轴承内孔中；主动齿轮(31)的长轴伸出泵盖的部分为动力输入端；所述泵盖台阶式通孔从所述泵盖(20)与所述泵体(10)的结合端至其安装端依次安装有滑动轴承(22)，自紧油封(23)，外置滚动轴承(24)和孔用挡圈(25);所述泵体(10)端面的密封槽内设有片间密封件(13)，所述泵盖(20)与所述泵体(10)之间用两个圆柱销定位，用四支高强度螺柱，垫圈，螺母将所述泵盖(20)和所述泵体(10)紧固连接。
3.根据权利要求I所述高压齿轮泵，其特征在于，所述侧板(50)的两个中心设有齿轮轴过孔，所述侧板(50)与所述齿轮副端面贴近的一面为侧板正面，所述侧板(50)另一侧为侧板背面，在所述侧板背面上设置有ω形凹槽(53)，所述侧板密封为放置在所述ω形凹槽(53)内与其形状配合的ω形密封圈(60)和ω形挡圈(70)，所述侧板密封将所述侧板背面和所述泵体(10)或泵盖(20)之间的空间分别分隔成高压区(I)和低压区(II)，所述侧板背面高压侧在侧板外圆柱处设有1*45°倒角，以引高压油进入侧板背面的高压补偿区。
4.根据权利要求3所述高压齿轮泵，其特征在于，所述侧板正面的高压侧成形有猫耳状矩形卸荷槽，所述侧板正面的低压侧成形有与所述猫耳状矩形卸荷槽(54)的猫耳(541)对称的低压猫耳状卸荷润滑槽，所述侧板正面高压区扩大至和低压区之间的密封距离为I 2个轮齿，且侧板正面扩大的高压区的底面比侧板正面低O. 5 mm，所述猫耳状矩形卸荷槽(54)和低压猫耳状卸荷润滑槽的深度为O. 5mm ;所述侧板正面涂有一层耐磨层。
5.根据权利要求I所述高压齿轮泵，其特征在于，所述泵体(10)两轴承内孔的底部成型有连通的并与吸油腔相通的集油槽；所述泵盖(20)两轴承内孔的底部亦成型有连通的集油槽，所述泵盖(20)与所述泵体(10)结合的面上加工有两个内螺纹孔与此集油槽相通，并与泵体吸油腔相通；所述齿轮副中的被动齿轮轴中心成形有一中心通孔(321)，所述中心通孔(321)与所述泵体(10)和所述泵盖(20)上的集油槽组成所述高压齿轮泵泵内泄油的回油通道，根据齿轮泵的不同旋向，应用堵油螺钉(21)堵住泵盖(20)上位于高压侧的内螺纹孔。
6.根据权利要求I 5任一所述高压齿轮泵，其特征在于，所述ω形密封圈(60)沿其外边缘均勻分布有7个半圆台(61),所述半圆台(61)可使ω形密封圈(60)在其槽中安装位置更准确，在ω形密封圈(60)的两端与泵体齿轮室孔的配合处还采取了增大密封长度的措施。
7.根据权利要求I 5任一所述高压齿轮泵，其特征在于，所述齿轮副中主动齿轮(31)和被动齿轮(32)的齿轮轴其轴径与所述滑动轴承(22)配合处为倒锥形，其轴颈靠近齿轮端面的一端直径比轴颈外端直径小O. 003 O. 006 mm。
8.根据权利要求I 5任一所述高压齿轮泵，其特征在于，其齿轮副的主动齿轮轴的动力输入端在泵盖(20)上还设置了一个外置滚动轴承(24)，用于消除齿轮泵安装时产生的径向力。
9.根据权利要求6所述高压齿轮泵，其特征在于，在所述泵盖(20)和泵体(10)之间还设置一个或多个中泵体(12)，组成双联或多联高压齿轮泵；所述中泵体(12)—端成形容纳两个齿轮啮合的8字形中泵体(12)的齿轮室和8字形中泵体齿轮室中部两侧的一个与进油孔相通的中泵体进油腔，一个与所述出油孔相通的中泵体出油腔组合而成，所述中泵体(12)的另一端成型有两两同轴的中心距与两啮合齿轮中心矩相等的四个轴承孔，8字形中泵体齿轮室与两轴承内孔的结合部为一 8字形台阶平面，每增加一个中泵体(12)，相应增加一对齿轮副，一个花键传动轴，一对浮动侧板(50)及密封总成，增加两个圆柱定位销，和一个片间密封件(13)，加长紧固螺柱，所述齿轮副的第一联主动齿轮轴的短轴中心和其他联主动齿轮轴的两轴中心还应设花键孔。
专利摘要一种具有双端面液压自动补偿的高压齿轮泵，其外形为由泵盖和泵体组成的“二片式”结构。所述泵体的外形为一端封闭，另一端为敞口的并与泵盖结合的有腔室的柱状壳体，其浮动侧板的正面扩大高压区的部分比侧板正面低，高压区卸荷槽为猫耳状矩形卸荷槽，低压侧的润滑槽具有低压吸油润滑和卸荷双重功能，侧板正面还涂有一层耐磨涂层；侧板反面的密封槽的位置确定和形状设计及“ω”形密封圈的形状设计有利于使侧板背面产生的压紧力的合力与侧板正面产生的液压反推力的合力的作用线共线，其两力的大小比例保持在1.0～1.15的范围。本实用新型整体式齿轮轴的轴径设计成倒锥形，选用强力型复合材料滑动轴承，有利于该泵提高工作压力。
文档编号F04C2/18GK202746190SQ201220318049
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者郭熛, 孙波, 王春丽, 张洪全 申请人:泊姆克(天津)液压有限公司