專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓耐腐蝕齒輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液體輸送泵。
眾所周知，齒輪泵通常適用于輸送油及無(wú)腐蝕且潤(rùn)滑性好、粘度較高的液體的場(chǎng)合。它在輸送較高粘度的液體時(shí)，輸送壓頭可達(dá)2MPa左右，但當(dāng)輸送低粘度液體(如水或化工腐蝕介質(zhì))時(shí)，其輸送壓頭無(wú)法達(dá)到1.5MPa，不能產(chǎn)生高壓的主要原因是由于技術(shù)上的困難，齒輪泵中的齒輪外圓的圓周間隙及端面間隙不能設(shè)計(jì)得很小，因此低粘度液體從間隙中“串流”，輸送壓頭就升不高，如果縮小間隙，在輸送低粘度液體如水的條件下會(huì)發(fā)生半干摩擦和干摩擦，造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件間咬合而發(fā)生事故。但由于齒輪泵獨(dú)有的輸送液體的優(yōu)良工作特性，促使人們?nèi)で蠼鉀Q上述困難的途徑，使齒輪泵既可輸送粘度高的介質(zhì)，又可輸送粘度低的介質(zhì)，既可輸送無(wú)腐蝕介質(zhì)，又可輸送腐蝕的介質(zhì)，且輸送壓頭大于2.5MPa.當(dāng)然，這是一個(gè)技術(shù)上的重大難題，所以至今未見(jiàn)到類(lèi)似具有上述特性的齒輪泵公諸于世。
本發(fā)明的目的就在于研制一種可輸送低粘度液體(如水)和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的高壓耐腐蝕齒輪泵，其輸送壓頭可達(dá)2.5MPa－12MPa。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是這樣(1)。采用整體式結(jié)構(gòu)，沿泵軸方向分別采用一級(jí)墊料密封和二級(jí)機(jī)械端面密封，使泵腔中的清水或化工腐蝕介質(zhì)與軸承嚴(yán)格分開(kāi)，這樣，既有效地保護(hù)軸承，亦有利于提高泵的壓頭。
(2)通過(guò)提高相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間的相對(duì)硬度差，來(lái)克服在半干摩擦或干摩擦狀態(tài)下發(fā)生的咬合現(xiàn)象。
(3)通過(guò)提高相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件的設(shè)計(jì)精度，將齒輪的圓周間隙和端面間隙設(shè)計(jì)得很小，如齒頂圓與泵體內(nèi)腔之間的圓周間隙可取0.03～0.04毫米，端面間隙可取0－0.02毫米，從而大大減少了流體由間隙中串流，當(dāng)輸送低粘度介質(zhì)－水時(shí)，其壓頭亦可達(dá)2.5MPa以上。
本實(shí)用新型亦是這樣設(shè)計(jì)的(1)在泵體的內(nèi)腔中主要設(shè)置了一對(duì)嚙合良好的齒輪和4個(gè)軸套。齒輪分別通過(guò)鍵固接在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上，軸套則分別安裝在齒輪兩側(cè)，活套在主動(dòng)軸與從動(dòng)軸上。軸套與軸之間設(shè)置一級(jí)填料密封，可減少泵腔中液流沿軸向和外泄。齒輪采用耐腐蝕材料制造，它通過(guò)表面處理，使其表面硬度達(dá)HRC42；與齒輪作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件；軸套與泵體內(nèi)腔二者的材質(zhì)不僅要耐腐蝕，而且通過(guò)精加工(精度在5級(jí)以上)以及表面處理，使軸套與齒輪配合的一側(cè)的表面硬度和泵體內(nèi)腔的表面硬度均高達(dá)HRC62－74.總之，通過(guò)齒輪與軸套、泵體的相對(duì)硬度差，克服和這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間由于間隙減少所引起的咬合現(xiàn)象。
(2)為了提高泵輸液壓頭，提高設(shè)計(jì)精度，將齒輪與泵體內(nèi)腔之間的圓周間隙、與軸套之間端面間隙分別設(shè)計(jì)得很小，如齒輪的齒頂圓與泵體內(nèi)腔之間的間隙可取0.03－0.04毫米，齒輪兩側(cè)的端面與軸套一側(cè)的端面之間間隙分別可取0.00－0.02毫米。
此外，在齒輪兩側(cè)的端面上分別設(shè)置耐腐蝕高分子墊片，當(dāng)它與軸套端面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不僅具有自潤(rùn)滑作用，而且可以有效地阻止泵腔中的液流沿徑向串流。
(3)為了防止泵腔中的高壓液流沿軸向泄漏，本發(fā)明沿軸向分別設(shè)置了一極填料密封，二級(jí)機(jī)械端面密封，這樣可以有效地防止了高壓液流沿軸向泄漏。
按照上述構(gòu)思與設(shè)計(jì)原則制作的高壓耐腐蝕齒輪泵，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證明它既適用于輸送化工腐蝕介質(zhì)，亦適用于輸送低粘度的介質(zhì)(如水)的場(chǎng)合，其輸送壓頭可高達(dá)2.5MPa－12MPa。
下面將結(jié)合附圖
進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型的內(nèi)容。
附圖為本實(shí)用新型所說(shuō)的高壓耐腐蝕齒輪泵總成剖視圖。
其中1－鍵，它安裝在主動(dòng)軸的輸入端，當(dāng)外接電動(dòng)機(jī)時(shí)起固接作用。
2－主動(dòng)軸，它的一端與外接電動(dòng)機(jī)通過(guò)鍵1連接后帶動(dòng)泵體內(nèi)的主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。
3－軸封蓋，在它的內(nèi)部安裝有軸承及軸封(填料)，并通過(guò)螺釘固接在于機(jī)械密封壓蓋上。
4－軸封，安裝在軸封蓋內(nèi)，以防止?jié)櫥S承的潤(rùn)滑油外溢，以及外物侵入軸承。
5－油杯，設(shè)在軸封蓋3的上方，加油潤(rùn)滑安裝在主動(dòng)軸上的一軸承。
6－機(jī)械密封蓋，共有4個(gè)，分設(shè)在主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的兩端的陶瓷機(jī)械端面密封件處。
7－陶瓷機(jī)械端面密封，共有4個(gè)，分設(shè)在泵體前蓋或后蓋的內(nèi)腔中，并安裝在機(jī)械密封蓋上，置于泵體的兩側(cè)，并空套在主動(dòng)軸或從動(dòng)軸上，它與頂圈配合，發(fā)揮二級(jí)密封的作用，可防止泵體內(nèi)液流沿軸向泄漏。
8－螺釘，它分別將4個(gè)頂圈緊固于主動(dòng)軸與從動(dòng)軸上。
9－頂圈，共有4個(gè)，分別套在主動(dòng)軸與從動(dòng)軸上的一級(jí)填料密封件處，用螺釘8緊固在主動(dòng)軸與從動(dòng)軸上，可隨軸旋轉(zhuǎn)，并與陶瓷機(jī)械端面密封7的動(dòng)件相配合。
10－前蓋，它通過(guò)螺栓固接在泵體上，在它的腔體內(nèi)安裝有陶瓷機(jī)械端面密封件7。
11－螺栓，它將前蓋或后蓋分別固接在泵體上。
12－泵體，泵體內(nèi)腔中主要安裝有一對(duì)良好嚙合的齒輪，以及軸套等機(jī)械零件。
13－填料蓋，共有4個(gè)，分別設(shè)置于主動(dòng)軸、從動(dòng)軸上的一級(jí)填料密封處，發(fā)揮壓緊填料的作用。
14－密封填料，它與填料蓋13組合成主動(dòng)軸、從動(dòng)軸上的一級(jí)填料密封，它們分別置于軸套與主動(dòng)軸或從動(dòng)軸形成的空隙內(nèi)。
15－軸套，共有4個(gè)，分別安裝在泵體12的內(nèi)腔中，并分設(shè)于齒輪組的兩側(cè)，它與齒輪接觸的一側(cè)端面，要求的良好的加工精度并徑表面處理后，其表面硬度可達(dá)HRC62－68。
16－耐腐蝕金屬墊片，共有4個(gè)，分設(shè)于齒輪組的兩側(cè)。
17－齒輪，為齒輪泵核心部件，安裝在泵體內(nèi)，共有2個(gè)(稱(chēng)齒輪組)，其中一個(gè)為主動(dòng)輪，它通過(guò)鍵固接在主動(dòng)軸上，另一個(gè)為從動(dòng)輪，它通過(guò)鍵固接在從動(dòng)軸上。
18－耐腐蝕高分子塑料墊片，共有4個(gè)，分別安裝在耐腐蝕金屬墊片的外側(cè)，并與軸套的一端面接觸，具有自潤(rùn)滑作用，并可阻止泵腔中的液流沿徑向串流。
19－后蓋，它通過(guò)螺栓11固接在泵體上，它的腔體內(nèi)安裝有陶瓷機(jī)械端面密封件7。
20－螺釘，它將機(jī)械密封蓋，分別固接于前蓋10和后蓋19上。
21－尾蓋，共有三個(gè)，它們分別通過(guò)螺釘固接在機(jī)械密封蓋上，內(nèi)設(shè)置軸承，并通過(guò)軸承分別將主動(dòng)軸、從動(dòng)軸定位固定。
22－軸承，共有4個(gè)，它們的定圈分別安裝在前蓋和后蓋內(nèi)，它們的動(dòng)圈則分別固接在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上。
23－油杯，共有三個(gè)，分別安裝在尾蓋21的端面處，通過(guò)它，可對(duì)軸承加油潤(rùn)滑。
24－從動(dòng)軸，它通過(guò)鍵與從動(dòng)齒輪連接，并由兩端的軸承支承。
25－墊片，它分別設(shè)置于尾蓋與機(jī)械密封蓋之間，以及軸封蓋與機(jī)械密封蓋之間。
26－墊片，它分別設(shè)置于機(jī)械密封蓋與前蓋之間，以及機(jī)械密封蓋與后蓋之間。
27－墊片，它分別設(shè)置于前蓋與泵體，后蓋與泵體之間。
28－鍵，它分別設(shè)置主動(dòng)軸與從動(dòng)軸上，藉助它們與齒輪連接，使主動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪組與從動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)。
29－銷(xiāo)釘，它設(shè)置在機(jī)械密封蓋上，并插入前蓋或后蓋的銷(xiāo)孔中，起定位作用，便于機(jī)械密封蓋與前蓋或后蓋的安裝。
由上述附圖可見(jiàn)本實(shí)用新型所說(shuō)的高壓耐腐蝕齒輪示在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上作了重大改進(jìn)，它主要由泵體12、齒輪17、軸套15、主動(dòng)軸2，從動(dòng)軸24、軸承22、前蓋10、后蓋19、密封蓋3、尾蓋21、油杯5、油杯23、以及一級(jí)填料密封、二級(jí)機(jī)械端面密封等零部件組裝而成。為減少繁雜的描述，對(duì)上面已作過(guò)描述的從略，下面僅對(duì)本實(shí)用新型的改進(jìn)處作進(jìn)一步的闡述。
所說(shuō)的一級(jí)填料密封系由密封填料14、填料蓋13組成，它們分別安裝在軸套15與主動(dòng)軸2或從動(dòng)軸24形成的空隙中，構(gòu)成齒輪泵的軸向一級(jí)填料密封。
所說(shuō)的二級(jí)機(jī)械端面密封，主要由頂圈9、陶瓷機(jī)械端面密封7、前蓋10或后蓋19，以及機(jī)械密封蓋6構(gòu)成齒輪泵的軸向二級(jí)機(jī)械端面密封。
在所說(shuō)的泵12的內(nèi)腔(泵腔)中，主要設(shè)置有一對(duì)嚙合良好的齒輪17和軸套15，它們都由耐腐蝕材料制成。一對(duì)齒輪分別通過(guò)鍵與主動(dòng)軸或從動(dòng)軸相固接，軸套15則分別套在主動(dòng)軸或從動(dòng)軸上，并緊密安裝在齒輪17的兩側(cè)。這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，其設(shè)計(jì)精度(或加工精度)分別為齒輪17的齒頂圓與泵腔之間的圓周間隙為0.03－0.04毫米，齒輪17與軸套15之間的端面間隙為0.00－0.02毫米。
這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件的相對(duì)硬度差分別為齒輪17通過(guò)表面處理，其表面硬度為HRC42，泵腔通過(guò)表面處理，其硬度為HRC62－74，軸套15通過(guò)表面處理，其表面硬度為HRC62－68。
總之，本實(shí)新型通過(guò)減少齒輪與泵體內(nèi)腔之間的圓周間隙，以及齒輪與軸套之間的端面間隙來(lái)提高泵的輸送壓頭；通過(guò)齒輪與泵體內(nèi)腔、齒輪與軸套之間的硬度差來(lái)克服這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間發(fā)生半干摩擦或干摩擦?xí)r的咬合現(xiàn)象，從而使提高這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間的配合精度有了可能；通過(guò)沿主動(dòng)軸或從動(dòng)軸的軸向設(shè)置一級(jí)填料密封，二級(jí)機(jī)械端面密封來(lái)防止泵腔中液流外泄，以保持泵內(nèi)壓頭，并保護(hù)軸承不受腐蝕介質(zhì)侵蝕，提高泵的使用壽命。
按照本實(shí)用新型的構(gòu)思和設(shè)計(jì)原則制作的高壓耐腐蝕齒輪泵已成功地試用于超細(xì)粉碎旋液器中輸送高壓液體，取得了良好的應(yīng)用效果，其壓頭可達(dá)2.5MPa－12MPa。
權(quán)利要求1.一種高壓耐腐蝕齒輪泵，主要由泵體12、齒輪17、軸套15、主動(dòng)軸2、從動(dòng)24、前蓋10、后蓋19、機(jī)械密封蓋6、尾蓋21、油杯5、油杯23等零部件組裝而成，本實(shí)用新型的特征在于沿主動(dòng)軸2、從動(dòng)軸24的軸向兩側(cè)分別設(shè)置了一級(jí)填料密封，二級(jí)機(jī)械端面密封；其中所說(shuō)的一級(jí)填料密封，由密封填料14，填料蓋13構(gòu)成，它們分別安裝在由軸套15與主動(dòng)軸2或從動(dòng)軸24所形成的環(huán)隙中；所說(shuō)的二級(jí)機(jī)械端面密封，由頂圈9、陶瓷機(jī)械密封7、前蓋10或后蓋19、以及機(jī)械密封蓋6諸零部件組裝而成，前蓋10或后蓋19通過(guò)螺栓11固接在泵體12上，頂圈9通過(guò)螺釘8固接在主動(dòng)軸2或從動(dòng)軸24上，并與陶瓷機(jī)械端面密封7的動(dòng)件相配合，陶瓷機(jī)械端面密封7置于前蓋10或后蓋19的空腔中，并安裝在機(jī)械密封蓋6的凹槽中，并通過(guò)機(jī)械密封蓋6的定位活套在主動(dòng)2或從動(dòng)軸24上，但它的動(dòng)件則與頂圈9配合后可隨軸旋轉(zhuǎn)，機(jī)械密封蓋6分別通過(guò)螺釘20與定位銷(xiāo)29固接與定位在前蓋10或后蓋19上。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪泵，其特征在于齒輪17、泵體12的內(nèi)腔以及軸套15之間有一相對(duì)硬度差，其中齒輪17的表面硬度為HRC42，軸套15的表面硬度為HRC62－－68，泵體12內(nèi)腔的表面硬度為HRC62——74。
3.如權(quán)利要求1、2所述的齒輪泵，其特征在于齒輪17、泵體12的內(nèi)腔、以及軸套15之間有一高的加工精度，其中齒輪17的齒頂圓與泵體12的內(nèi)腔之間的圓周間隙為0.03——0.04毫米，齒輪17與軸套15之間的端面間隙為0.00——0.02毫米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓耐腐蝕齒輪泵，它通過(guò)減少齒輪與泵體內(nèi)腔之間的圓周間隙，齒輪與軸套之間的端面間隙來(lái)提高泵的輸送壓頭，通過(guò)齒輪與泵體內(nèi)腔、齒輪與軸套之間的硬度差來(lái)克服這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間由于間隙減少而引起的半干摩擦或干摩擦?xí)r的咬合現(xiàn)象，通過(guò)沿主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸向設(shè)置一級(jí)填料密封、二級(jí)機(jī)械端面密封來(lái)防止泵腔中液流外泄，以穩(wěn)定泵的壓頭，提高泵的壽命。經(jīng)實(shí)測(cè)該泵的輸出壓頭可達(dá)2.5MPa-12MPa。
文檔編號(hào)F04C2/14GK2181582SQ93226419
公開(kāi)日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1993年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月13日
發(fā)明者嵇儲(chǔ)寅 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)