一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，其相互啮合的一对齿轮齿形均为人字形；泵缸内腔近似呈椭圆形，椭圆的两端由两段光滑连接的弧形曲面E和F组成，靠近齿轮泵的出水口一侧的弧形曲面E的曲率半径大于靠近齿轮泵的进水口一侧弧形曲面F的曲率半径；弧形曲面F与齿轮的齿顶部之间保留一定间隙；齿轮泵泵缸内装配的浮动侧板与泵缸内腔的截面形状一致；浮动侧板的外表面上设置有引流孔和导流槽，内表面上设置有卸压槽。本实用新型专利技术的齿轮泵运转噪声低、具有较高的容积效率和计量精度，其运行安全稳定，使用寿命长。特别适于全网分布式输配系统的供热分户的采暖供热使用。

【技术实现步骤摘要】
一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵
本技术涉及一种适于不洁净的热水介质输送的齿轮泵，尤其涉及一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵。
技术介绍
随着我国城镇化进程的加快，集中供热系统的规模越来越大。传统的供热系统是按集中动力式输配系统进行设计的。这样的系统容易形成近端热用户节流损失严重，远端热用户资用压头不足的现象，不仅输配能耗大，而且容易形成冷热不均。研究表明，全网分布式输配供热系统，可以从系统结构上消除多余的资用压头，有效解决供热系统水力失调、冷热不均的技术问题。全网分布式输配供热系统，就是不仅热力站要设置分布式循环水泵，而且要扩展到楼栋、热入口以至热用户每家每户都要安装分布式循环水泵。不难看出，全网分布式输配供热系统需要使用数量十分巨大的循环水泵。本领域的技术人员公知，齿轮泵具有结构简单紧凑、体积小、重量轻、工艺性好、价格便宜、自吸力强、转速范围大、能耐冲击性负载，维护方便以及工作可靠等特点。提及齿轮泵，本领域的技术人员第一印象是噪音大，对流体介质要求很高。介质中不能存在任何硬质细微颗粒物，否则会被卡死，因为齿轮泵的侧隙、顶隙及啮合隙非常小，微小的颗粒物会导致齿轮泵卡死失效。另外，齿轮泵噪音较其他容积泵大，尤其是外啮合齿轮泵。而用于全网分布式输配系统的供热分户计量的齿轮泵，要求噪音低(小于55分贝，低于家用空调室外机噪音国家标准)、能承受不小于1.6Mpa的管道压力。还要求流过该泵的介质，在经过60目过滤网(筛孔尺寸：0.212mm)过滤后，不会因细微的颗粒物造成齿轮泵卡死。再有，要求该齿轮泵具有较高的容积效率，以实现合理的分户计量的目的。更要求在热力输配工程运用上能长时间的可靠运行。因此，研发出一种低噪音，对水介质纯净度不敏感且容积效率较高的适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，对于全网分布式输配供热系统改造，具有现实的积极意义和十分良好的市场前景。现有技术中的齿轮泵主要有两大类，其一是液压行业普遍使用的全金属材质的，另一大类是，家用电器供水系统的微型全塑齿轮水泵。其中，齿轮油泵输送的介质为油，介质本身具有较高的粘稠度、润滑性和防锈性。因此，这种齿轮泵可以做到容积效率很高，寿命很长，齿轮啮合噪音很低。但是，这类金属材质的泵对不洁净且具有一定的腐蚀性的热水介质就显得没有任何优势，很容易被水中的微生物腐蚀破坏，被细微颗粒卡死，最严重的问题是噪音大，无法在工程上推广使用。上述的家用电器供水系统的微型全塑齿轮水泵，同样存在对水质要求高的问题。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种运转噪声低、适于混有微小颗粒物热水工况使用，具有较高的容积效率和计量精度的全塑齿轮泵，其特别适于全网分布式输配系统的供热分户的采暖供热使用。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是，一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，包括电机、泵缸、装配在泵缸内腔的相互啮合的齿轮A与齿轮B，以及浮动侧板，其特征在于，所述齿轮A与齿轮B的外形尺寸均相同，齿形均为人字形；所述齿轮A为主动齿轮，装配在主动轴上；齿轮B为从动齿轮，装配在从动轴上；所述泵缸内腔的横截面呈椭圆形，泵缸内腔的两端圆弧曲面分别由两段光滑连接的弧形曲面组成，其中一段为弧形曲面E，另一段弧形曲面F；其中，弧形曲面E的曲率半径大于弧形曲面F的曲率半径；上述弧形曲面E靠近齿轮泵的出水口一侧，弧形曲面F靠近齿轮泵的进水口一侧；弧形曲面F与齿轮A和齿轮B的齿顶部之间，保留一定间隙；齿轮泵内装配的浮动侧板的形状与泵缸内腔的截面形状一致；浮动侧板的外表面上，靠近齿轮泵的出口那一侧，设置有引流孔，在引流孔的左右两边分别设置有半圆形的导流槽；在浮动侧板的内表面上设置有两个卸压槽，这两个卸压槽一左一右对称布置在浮动侧板长轴轴线的两侧，一个卸压槽靠近齿轮泵的进口侧，另一个卸压槽靠近齿轮泵的出口侧；所述浮动侧板与齿轮泵进口侧的泵缸内腔壁面成过渡配合，与齿轮泵出口侧的泵缸内腔壁面成松配合。上述技术方案直接带来的技术效果是，可以有效降低齿轮泵的运转噪声，提高齿轮泵的容积效率。详细说明如下：1、上述技术方案的齿轮泵，其采用一对人字形齿轮啮合传动，利用人字齿轮具有重合度高、轴向载荷小、承载能力高和工作平稳的特点，提高了齿轮啮合的重合度，减小了因困油造成对齿轮组的冲击，进而大幅降低运转过程中的噪音。2、上述技术方案中，齿轮泵的缸体内腔近似呈椭圆形，且在进口端的缸体壁面与齿轮副之间的间隙小于在出口端的缸体壁面与齿轮副之间的间隙。其技术思想是，利用小间隙段“截流/防止”高压水反流到进口低压区；利用大间隙段将高压水导流到齿轮的两侧。这一技术手段的采用，可以较好地平衡齿轮啮合处的高压力，减小了齿轮轴孔或轴的磨损，延长齿轮泵的使用寿命。3、“齿轮泵内装配的浮动侧板的形状与泵缸内腔的截面形状一致；浮动侧板的外表面上，靠近齿轮泵的出口那一侧，设置有引流孔，在引流孔的左右两边分别设置有半圆形的导流槽”。这一技术手段的采用，可以将高压水引入到浮动侧板面，以使浮动侧板在顶部压力的作用下，更好地贴合齿轮组表面。从而改善浮动侧板“密封”齿轮端面的效果，减少泄露，提升齿轮泵的容积效率，保证齿轮泵的计量精准度。上述技术方案中，“在浮动侧板的内表面上设置有两个卸压槽，这两个卸压槽一左一右对称布置在浮动侧板长轴轴线的两侧，一个卸压槽靠近齿轮泵的进口侧，另一个卸压槽靠近齿轮泵的出口侧”，这一技术手段的采用，有利于降低人字形齿轮副的上半部分斜齿轮组可能因根部困油造成的冲击振动。从而，利于齿轮泵工作过程中噪声的有效降低，延长使用寿命。4、“上述浮动侧板与齿轮泵进口侧的泵缸内腔壁面成过渡配合、与齿轮泵出口侧的泵缸内腔壁面成松配合”，这一技术手段的采用，其目的是，防止出口侧高压水进入浮动侧板顶部后通过侧隙反流至低压区，造成泄露。优选为，上述齿轮A为组合式结构，包括一个左旋扁孔斜齿轮和一个右旋扁孔斜齿轮，通过所述主动轴组装成一体；其中，左旋扁孔斜齿轮在上、右旋扁孔斜齿轮在下；所述齿轮B为组合式结构，包括一个右旋圆孔斜齿轮和一个左旋圆孔斜齿轮，通过所述从动轴B组装成一体；其中，右旋圆孔斜齿轮在上、左旋圆孔斜齿轮在下。上述技术方案直接带来的技术效果是，将加工工艺复杂、制造成本高的人字形齿，采用斜齿叠加组合的方式替代，可以大幅降低齿轮泵的核心部件的加工制造成本。进一步优选，上述齿轮A的中心孔呈D字形，所述齿轮B的中心孔为圆形；所述主动轴的横截面呈D字形，从动轴的横截面为圆形。该优选技术方案直接带来的技术效果是，主动轴的横截面呈D字形装配简单，成本低，防滑效果好，保证了齿轮传动的可靠性。进一步优选，上述弧形曲面F与齿轮A和齿轮B的齿顶部之间的最大间隙小于或者等于0.1mm；弧形曲面E与齿轮A和齿轮B的齿顶部之间的最小间隙大于或者等于0.3mm。该优选技术方案直接带来的技术效果是，对齿轮A和齿轮B各自齿顶部与泵缸内腔壁面之间的间隙，采用“一大一小”的设计方案，其目的是，有效的减小作用在齿轮面上不均衡压力的作用面积，减小齿轮啮合在不均衡压力作用下的冲击振动，降低轴孔磨损，提升齿轮泵的有效寿命；并且有效降低了齿轮啮合过程中因冲击振动所产生的噪音。进一步优选，上述弧形曲面E所对的圆心角为108°±10°，所述弧形曲面F所对的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，包括电机、泵缸、装配在泵缸内腔的相互啮合的齿轮A与齿轮B，以及浮动侧板，其特征在于，所述齿轮A与齿轮B的外形尺寸均相同，齿形均为人字形；所述齿轮A为主动齿轮，装配在主动轴上；齿轮B为从动齿轮，装配在从动轴上；所述泵缸内腔的横截面呈椭圆形，泵缸内腔的两端圆弧曲面分别由两段光滑连接的弧形曲面组成，其中一段为弧形曲面E，另一段弧形曲面F；其中，弧形曲面E的曲率半径大于弧形曲面F的曲率半径；上述弧形曲面E靠近齿轮泵的出水口一侧，弧形曲面F靠近齿轮泵的进水口一侧；弧形曲面F与齿轮A和齿轮B的齿顶部之间，保留一定间隙；齿轮泵内装配的浮动侧板的形状与泵缸内腔的截面形状一致；浮动侧板的外表面上，靠近齿轮泵的出口那一侧，设置有引流孔，在引流孔的左右两边分别设置有半圆形的导流槽；在浮动侧板的内表面上设置有两个卸压槽，这两个卸压槽一左一右对称布置在浮动侧板长轴轴线的两侧，一个卸压槽靠近齿轮泵的进口侧，另一个卸压槽靠近齿轮泵的出口侧；所述浮动侧板与齿轮泵进口侧的泵缸内腔壁面成过渡配合，与齿轮泵出口侧的泵缸内腔壁面成松配合。

【技术特征摘要】
1.一种适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，包括电机、泵缸、装配在泵缸内腔的相互啮合的齿轮A与齿轮B，以及浮动侧板，其特征在于，所述齿轮A与齿轮B的外形尺寸均相同，齿形均为人字形；所述齿轮A为主动齿轮，装配在主动轴上；齿轮B为从动齿轮，装配在从动轴上；所述泵缸内腔的横截面呈椭圆形，泵缸内腔的两端圆弧曲面分别由两段光滑连接的弧形曲面组成，其中一段为弧形曲面E，另一段弧形曲面F；其中，弧形曲面E的曲率半径大于弧形曲面F的曲率半径；上述弧形曲面E靠近齿轮泵的出水口一侧，弧形曲面F靠近齿轮泵的进水口一侧；弧形曲面F与齿轮A和齿轮B的齿顶部之间，保留一定间隙；齿轮泵内装配的浮动侧板的形状与泵缸内腔的截面形状一致；浮动侧板的外表面上，靠近齿轮泵的出口那一侧，设置有引流孔，在引流孔的左右两边分别设置有半圆形的导流槽；在浮动侧板的内表面上设置有两个卸压槽，这两个卸压槽一左一右对称布置在浮动侧板长轴轴线的两侧，一个卸压槽靠近齿轮泵的进口侧，另一个卸压槽靠近齿轮泵的出口侧；所述浮动侧板与齿轮泵进口侧的泵缸内腔壁面成过渡配合，与齿轮泵出口侧的泵缸内腔壁面成松配合。2.根据权利要求1所述的适于全网分布式输配供热系统使用的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮A为组合式结构，包括一个左旋扁孔斜齿轮和一个右旋扁孔斜齿轮，通过所述主动轴组装成一体；其中，左旋扁孔斜齿轮在上、右旋扁孔斜齿轮在下；所述齿轮B为组合式结构，包括一个右旋圆孔斜齿轮和一个左旋圆孔斜齿轮，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏三华，
申请(专利权)人：夏三华，
类型：新型
国别省市：山东,37