[发明专利]一种高压齿轮水泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压水泵，特别涉及一种高压齿轮水泵。

背景技术

常见的高压水泵是离心式水泵，为使出口压力达到高压程度，必须采用多级串联，因此这种高压水泵结构复杂、体积庞大、笨重、耗材多、价格高。而通常的容积式泵(齿轮泵、叶片泵、注塞泵等)都以油液为介质，因为油液比较容易形成润滑油膜和有防腐蚀特性，可以保证容积式泵的正常工作。因此，一般的高压齿轮泵也是以油为介质的油泵。高压齿轮泵用在纯水传动中需要解决泵的容水性(耐蚀、耐磨、能生成自润滑膜等)及泄漏严重的问题(水的粘度是油粘度的1/30～1/50)。现有技术中，有研究人员提出通过在高压齿轮泵的泵体内设置前、后压力补偿板，以及在压力补偿板与传动轴上两个相互啮合的齿轮相接触的端面上设陶瓷层等技术方案，初步解决了一般高压齿轮泵只能适用于油液介质的局限性。但是这种高压齿轮水泵由于泵的排液口压力大，吸液口压力小而产生的径向不平衡力，使传动轴的轴颈对轴承孔的磨损严重，导致泵的动态特性不够理想，而且此种高压齿轮泵的容积效率不高，对泄露的控制也不够理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种磨损小、传动质量高、噪音低、容积效率高、泄漏少的高压齿轮水泵。

为实现本发明的目的采用的技术方案：一种高压齿轮水泵，包括前端盖、后端盖和泵体，前、后端盖和泵体组成一个封闭的空间，在泵体内设置有驱动主轴和从动轴，在两个轴上分别带有一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，在主动齿轮和从动齿轮的两侧分别安装有浮动的前侧板和后侧板，在前、后侧板与一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮接触的端面上和前、后侧板的两个内孔壁上均设有陶瓷层；在所述前侧板的两个内孔中朝向所述高压齿轮水泵的吸液口一侧的壁上共设有1～4个凹槽，在所述前侧板上开有连通所述凹槽与所述高压齿轮水泵排液口的输水通道；在所述后侧板的两个内孔中朝向所述高压齿轮水泵的吸液口一侧的壁上共设有1～4个凹槽，在所述后侧板上开有连通所述凹槽与所述高压齿轮水泵排液口的输水通道。

为了更好地实现本发明，在所述前侧板的两个内孔中每个内孔朝向所述高压齿轮水泵的吸液口一侧的壁上均设有两个矩形凹槽；在所述后侧板的两个内孔中每个内孔朝向所述高压齿轮水泵的吸液口一侧的壁上均设有两个矩形凹槽。

所述泵体、前端盖和后端盖的材料为防锈铝，这样就使得所述高压齿轮水泵可以应用在潮湿或者容易导致生锈的特殊环境。

所述一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮的工作表面及驱动主轴和从动轴的工作表面上均设有氮化层。

所述氮化层为合金钢氮化层。

所述一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮非受力的一侧的齿腹是经过修缘处理的齿腹。

所述前侧板与前端盖之间设有弓形密封条；所述后侧板与后端盖之间设有弓形密封条。

在所述前侧板与前端盖接触的端面，所述前侧板朝向所述高压齿轮水泵的排液口一侧设有一条连通所述排液口与所述驱动主轴的输水通道和一条连通所述排液口与所述从动轴的输水通道；在所述后侧板与后端盖接触的端面，所述后侧板朝向所述高压齿轮水泵的排液口一侧设有一条连通所述排液口与所述驱动主轴的输水通道和一条连通所述排液口与所述从动轴的输水通道。

所述陶瓷层为新型复合陶瓷层，它是由Al₂O₃嵌入了纳米超硬超细(＜20nm)陶瓷粉末而形成。

本发明相对于现有技术的优点和效果是：

1、在前、后侧板的内孔中朝向高压齿轮水泵的吸液口一侧的壁上设置矩形凹槽，连通高压齿轮水泵的排液口处的高压液体，因此，凹槽里的高压液体对驱动主轴和从动轴起到了径向支撑和润滑的作用，从而减轻了高压齿轮水泵的吸液口与排液口因压力差而引起的径向不平衡力，相当于静压轴承的作用，它减轻了轴承的磨损，同时也降低了噪音，改善了高压齿轮泵工作时的动态特性。

2、在一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮的工作表面及驱动主轴和从动轴的工作表面上均设有氮化层，该氮化层为合金钢氮化层，其表面硬度高，耐磨性好，耐腐蚀性强，具有良好的容水性；在前、后侧板与一对相互啮合的主动齿轮和从动齿轮接触的端面上和前、后侧板的内孔壁上设置的陶瓷层，在纯水介质中能生成水润滑膜，并有较高的硬度和良好的耐磨损、耐腐蚀性能。该陶瓷层与合金钢氮化层相配偶是比较理想的纯水介质适用材料，如此使得本发明的高压齿轮水泵具有良好的容积效率并能有效地减少泄漏。