耐腐蚀嵌套式齿轮及齿轮泵灌装机的制作方法

本发明属于腐蚀性液态化学品机械输送领域，特别涉及一种用于齿轮泵灌装机的嵌套式耐腐蚀齿轮。

背景技术：

齿轮是机械装备的重要基础件，也是众多机电产品的核心部件。早在公元前300年古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。随着工业技术的高速发展，齿轮传动已成为最为广泛的传动装置，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。我国改革开放以来，齿轮技术和产品的发展也高飞猛进，齿轮行业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。

齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去，吸入腔与排出腔靠两个齿轮的啮合线隔开。一直以来，齿轮泵广泛应用于冶炼、化工、轻纺、医药、造纸、电镀、无线电、科研机构、国防工业等众多领域进行不同介质的输送。

齿轮泵灌装机是一款液体灌装机，因其结构简单，操作方便，广泛应用于石油、化肥、化纤、农药、冶金、矿山等行业，进行油类、洗涤液、酸碱液等腐蚀性液体化学品的灌装。腐蚀一直是机械设备最头痛的危害之一，稍有不慎，轻则损坏设备，重则造成事故甚至引发灾难。

目前，市面上的齿轮泵灌装机通常采用钢材制备成一体成型结构的齿轮，此种齿轮虽然制造工艺简单，但对于一些工业常用的液态化学品，它们引起设备腐蚀破坏相当严重，导致更换与维修的成本很高，造成的经济损失相当严重。据有关统计，机械设备的破坏约有60％是由于腐蚀引起的。例如，醋酸是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢材在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀；大多数金属或合金在HCl中都不能生成难溶的金属盐膜；对于碱性环境，钢铁一般只能够应用于80℃以下、30％浓度内的氢氧化钠溶液；近海企业通常用海水作为介质进行生产，使得运输及储存设备中的钢材部件受到海水腐蚀的威胁愈来愈严重。

除上述问题外，金属齿轮高速运转时产生振动、冲击力和噪声较大，使得齿轮易发生磨损、形变，同时会致使啮合区温度升高，齿面间的油膜消失，两轮齿的金属表面直接接触而发生相互粘结，从而使得齿轮发生机械故障。另外，齿轮工业还缺少相关参数的标准化以及设计、制造标准的建立，所以实际应用过程中常根据不同工作需求采用不同规格尺寸的齿轮，造成经济成本高、资源浪费等问题。

技术实现要素：

本发明提供耐腐蚀嵌套式齿轮及齿轮泵灌装机，能够经济有效的解决现有技术中存在的齿轮更换性差，磨损后不易修复，易腐蚀等问题。

本发明具体技术方案如下：

耐腐蚀嵌套式齿轮及齿轮泵灌装机，包括内齿圈和外齿圈。所述外齿圈嵌套在所述内齿圈的外部；所述内齿圈中心设置有轴孔，作为所述齿轮的轴孔；所述外齿圈外表圆周面设置有多个第一齿牙。

进一步的，本发明所述内齿圈与外齿圈间的连接方式为：所述内齿圈外表圆周面设置有多个第二齿牙，所述外齿圈内表圆周面设置有多个第三齿牙，所述第二齿牙与第三齿牙相互啮合匹配。

进一步的，所述齿轮两个端面分别设置有接触面表面积大于内齿圈端面的垫片；所述两个垫片外部分别设置有套在轴承上的卡扣。

进一步的，本发明所述内齿圈与外齿圈间的连接方式还包括：所述内齿圈端面与所述外齿圈端面设置有可互相连通的长方体方孔槽，方孔槽内设置有中心对称的销。

进一步的，所述销为螺栓型，包括螺栓头、方杆柱和螺纹柱三个部分；所述螺栓头接触面表面积大于上述齿轮端面方孔槽所围成矩形的面积；所述方杆柱与所述方孔槽相互匹配；所述螺纹柱为圆柱型，表面设置有第一螺纹。

进一步的，所述销的螺纹柱上设置有螺母，螺母内侧设置有第二螺纹；所述第一螺纹与第二螺纹相互匹配；且所述销及螺母数量均不少于两个。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明采用外齿圈和内齿圈分体设置的设计，具有可拆卸、组装更换的结构特点，解决现有技术维修、更换成本高问题，不但能够简单高效的对受损齿轮进行维修，并可根据不同需求更换不同规格、尺寸。

2.本发明基于齿轮泵接触传送介质有效部位为形成啮合线的外齿，所以本发明外齿圈采用耐腐蚀塑料材质，具有耐酸、耐碱、耐有机溶剂等优良特性，有效解决了齿轮泵灌装机在运送腐蚀性液体化学品中出现的易损问题。同时，齿轮泵灌装机工作过程属于小流量输送，齿轮泵的流量和压力脉动小于往复泵，不需很高的耐磨、耐高温等特性，所以本发明外齿圈所选取的材料可以良好的适应齿轮泵灌装机的工作环境。

此外，该材质会通过偏转变形来吸收冲击载荷的作用，能较好地分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化；该材质具有绝缘的特性，能有效防止齿轮泵灌装机工作过程中发生漏电而造成事故；该材质成型设计的自由度保证了更高效的齿轮制造，相对于金属齿轮在成本上可降低50％-90％；同时，该材质还具有金属材质所不具备的传动平稳、降噪、自润滑、不易生锈等特点。

3.本发明中内齿圈采用低合金结构钢材质，该种材质是在普通碳素钢中加入少量或微量合金元素，而使钢材性能发生变化，得到比一般碳钢性能更为优良的钢，是制造齿轮的常用材料，具有良好的耐磨、耐高温、耐低温、高强度等性能。在本发明中可对外齿圈起到支撑的作用，减小外齿圈的变形程度，同时能够有效延长齿轮的使用寿命。

附图说明

为了使本发明实施例中的技术方案更清楚和容易理解，对实施例中所提到部件结合下面附图作为简单的介绍，其中：

图1是本发明实施例1的结构示意图(剖面图)；

图2是本发明实施例1的结构示意图(侧视图)；

图3是本发明实施例2的结构示意图(剖面图)；

图4是本发明实施例2的结构示意图(侧视图)；

图5是本发明实施例2中所述销的结构示意图(主视图)；

图6是本发明实施例2中所述销的结构示意图(左视图)；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可替换连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例所述的耐腐蚀嵌套式齿轮及齿轮泵灌装机，包括内齿圈1和外齿圈2。如图1、图2所示，所述外齿圈2嵌套在所述内齿圈1的外部；所述内齿圈1中心设置有轴孔102；所述外齿圈2外表圆周面设置有多个第一齿牙201；

本实施例所述外齿圈2采用耐腐蚀塑料材质，具体为酚醛环氧乙烯基酯树脂(Novolac乙烯基酯树脂)、聚对苯二甲酰对苯二胺(PPA)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚醚醚酮(PEEK)中的一种。

本实施例所述内齿圈1采用低合金结构钢材料，具体是牌号为20CrMnTi、20CrMo、20CrMnMo、30CrMnTi、30CrMnSi和22CrMoH钢材的一种；其中，Cr-铬，Mn-锰，Ti-钛，Mo-钼，Si-硅，H-氢。

本实施例所述内齿圈1与所述外齿圈2间的连接方式具体为：

如图1、图2所示，所述内齿圈1外表圆周面设置有多个第二齿牙101，所述外齿圈2内表圆周面设置有多个第三齿牙202。所述齿牙101与所述齿牙202相互啮合匹配；

如图2所示，所述齿轮两个端面分别设置有接触面表面积大于所述内齿圈1端面的垫片3；所述两个垫片3外部分别设置有套在轴承上的卡扣4。

本实施例的有益效果在于所述齿牙101与所述齿牙202相互啮合匹配，增加了所述内齿圈1与所述外齿圈2间的牢靠性；所述垫片3以及所述卡扣4能够有效防止齿轮工作时所述内齿圈1与外所述齿圈2发生轴向滑动。本实施例所述齿轮在拆卸、组装、更换时，只需取下所述垫片3与所述卡扣4，方便简洁，经济高效；并可以良好的适应齿轮泵灌装机运送腐蚀性液体化学品的工作环境。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上改进的，实施例1中所描述的内容也是本实施例所具有的，此处不再具体赘述。

本实施例所述的耐腐蚀嵌套式齿轮及齿轮泵灌装机，如图3和图4所示，包括内齿圈5和外齿圈6。所述外齿圈6嵌套在所述内齿圈5的外部；所述内齿圈5中心设置有轴孔502；所述外齿圈2外表圆周面设置有多个第一齿牙601；

本实施例所述内齿圈5与所述外齿圈6间的连接方式具体为：

如图3所示，所述内齿圈5端面与所述外齿圈6端面设置有可互相连通的长方体方孔槽，方孔槽内设置有中心对称的销7；

如图4、图5和图6所示，所述销7为螺栓型，包括螺栓头701、方杆柱702和螺纹柱703；所述螺栓头701接触面表面积大于上述齿轮端面方孔槽所围成矩形的面积；所述方杆柱702与所述方孔槽相互匹配；所述螺纹柱703为圆柱型，表面设置有第一螺纹；

如图4和图6所示，所述螺纹柱703设置有螺母8，所述螺母8内侧设置有第二螺纹；所述第一螺纹与所述第二螺纹相互匹配；且所述销7及所述螺母8数量均不少于两个。

本实施例的有益效果在于所述内齿圈5与所述外齿圈6利用所述销7相连，增加了所述内齿圈5与所述外齿圈6间的牢靠性；所述销7以及所述螺母8能够有效防止齿轮工作时所述内齿圈5与所述外齿圈6发生轴向滑动。本实施例所述齿轮在拆卸、组装、更换时，只需取下所述销7与所述螺母8，方便简洁，经济高效；并可以良好的适应齿轮泵灌装机运送腐蚀性液体化学品的工作环境。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。