[实用新型]一种适用于低/超低粘度介质的流向垂直型外啮合齿轮泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及外啮合齿轮泵技术领域，特别是涉及一种适用于低/超低粘度介质的外啮合齿轮泵。

背景技术

外啮合齿轮泵是一种泵送工作油液的动力工具，因具有价格、可靠性、寿命和自吸能力等方面优势，在常规油类介质应用中相当广泛。在空间狭窄、发射成本高和失重的航天环境下，外啮合齿轮泵因具有结构简单，体小量轻，高可靠性，长寿命，尤其具有良好的自吸性，污染敏感性小，维修方便等方面的特点，近来被认为是部分替代现有航天用泵的较好选择。目前，外啮合齿轮泵在国外航天器尤其国际空间站的水处理系统中得到了采用；同样，液氨外啮合齿轮泵在国外航天器，尤其国际空间站的热控系统中，也被广泛采用。

水和液氨的共同特点在于介质的低粘度或超低粘度，当常规油介质类外啮合齿轮泵采用该类低粘度或超低粘度介质时，内泄漏将会大幅增加，从而引起泵容积效率的快速下降和出口压力上不去的问题。外啮合齿轮泵内主要存在四对摩擦副，其中，泵体内表面摩擦副(简称为径向摩擦副，其内的间隙简称为径向间隙，通过径向间隙的泄漏称为径向泄漏)和主、从动齿轮端面摩擦副(简称为轴向摩擦副，其内的间隙简称为轴向间隙，通过径向间隙的泄漏称为轴向泄漏)，则主要决定该泵运转时的内部泄漏量，如何减少该类泄漏量是低粘度或超低粘度介质外啮合齿轮泵开发的关键，考虑到介质的低粘度或超低粘度，泵的出口压力一般为≤1MPa的低压，而不像常规油介质类外啮合齿轮泵的出口压力可分为高压(最高可达35MPa)、中压和低压。

目前，在固定间隙的外啮合齿轮泵中，小排量泵轴向间隙一般在 0.01～0.03mm；大排量泵轴向间隙一般在0.03～0.05mm。径向间隙一般情况下可在0.03～0.1mm之间选取。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作介质从低压区侧向进入，从高压区轴向流出且径向和轴向的总泄漏量小的适用于低/超低粘度介质的流向垂直型外啮合齿轮泵。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于低/超低粘度介质的流向垂直型外啮合齿轮泵，包括泵壳、前盖和后盖，前盖和后盖分别安装在泵壳的两侧形成腔体；腔体内安装有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合构成齿轮副，齿轮副两侧均设有浮动轴套，低压区的泵壳侧壁上设有介质入口，高压区的浮动轴套上开有圆形缺口，后盖上设有与圆形缺口相对应的介质出口，介质出口位于高压区一侧且介质出口的中心与主动齿轮的中心连线距离等于介质出口的中心与从动齿轮的中心连线距离；工作介质通过介质入口进入泵壳内，在齿轮副的带动下从低压区进入高压区，最后通过介质出口流出。

所述介质出口为直径为10mm的圆形出口，圆形出口的圆心偏离齿轮副中心连线9.16mm，出口直径ФD和位置H符合外啮合齿轮泵圆形卸荷槽的设计，介质出口即兼具出口侧卸荷槽的作用。

所述低压区进口边缘夹角α₁为120°，较大的进口边缘夹角可避免低粘度或超低粘度介质因自吸力不足而造成的气穴现象，即减少了过渡区夹角α₀，降低了来自过渡区的轴向泄漏；高压区出口边缘夹角α₂为26.1°，较小的出口边缘夹角可降低高压区的泄漏，从而使总泄漏量最小化。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的工作介质流向路径为垂直型，即工作介质从低压区侧向进入，从高压区轴向流出，避免了常规高压侧向出口对泵壳强度、刚度的破坏，从而可适当降低泵壳的厚度；

(2)本实用新型在齿轮副的两侧均设有浮动轴套，可实现轴向摩擦副间隙的自动补偿，以控制轴向泄漏；

(3)本实用新型的介质出口不仅用于介质的流出还兼具卸荷槽的作用；

(4)本实用新型的低压区进口边缘夹角较大，高压区夹角较小，有效的降低了总泄漏量。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图。

图2为本实用新型的爆炸图。

图3为本实用新型的另一立体结构图。

图4为本实用新型的介质进出口尺寸结构示意图。

图5为进、出口边缘夹角对容积率的影响示意图。

图中标记：1、压盘；2、前盖；3、泵壳密封件；4、浮动轴套外侧密封圈；5、浮动轴套；6主动轴；7、从动轴；81、主动齿轮；82、从动齿轮；9、泵壳；10、定位销；11、固定螺钉；12、后盖；13、介质入口；14、介质出口。

具体实施方式