CN207813918U - 齿轮泵及具有所述齿轮泵的马桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮泵及具有所述齿轮泵的马桶。所述齿轮泵主动齿轮(5)和减速齿轮(6)，所述减速齿轮(6)为内齿轮，且与主动齿轮(5)形成内啮合。

Description

齿轮泵及具有所述齿轮泵的马桶

技术领域

本实用新型涉及齿轮泵及具有所述齿轮泵的马桶。

背景技术

齿轮泵是用于输送液体和/或使之增压的泵装置。齿轮泵通常包括壳体、以直流电机为例的动力源、和用于输送液体的泵齿轮。为了使齿轮泵在较高的出口压力时仍能够保持流量的稳定，齿轮泵往往还设置有减速装置，以调节直流电机输出到泵齿轮的转速及提高输出到泵齿轮的扭矩。现有齿轮泵的减速装置通常包括主动齿轮和减速齿轮，主动齿轮与减速齿轮通过外啮合的一级传动的方式进行减速。泵的流量控制通过精确的减速比控制而实现。

现有的齿轮泵存在以下缺陷：

一方面，主动齿轮与减速齿轮中心距较大，导致减速齿轮箱体积较大，进而导致整个齿轮泵的体积较大。

另一方面，为了尽可能缩小尺寸，主动齿轮和减速齿轮通常会被放置为偏离减速齿轮箱的中间位置。由于主动齿轮的偏心放置，会导致主动齿轮所连接的直流电机偏离整个齿轮泵的中间位置，这导致了齿轮泵的较大安装空间、并且影响美观。

此外，现有的齿轮泵一般采用直流电机进行驱动。直流电机的转速较高，而在高转速时，由于较高的离心力，涂在齿轮上的油脂会被甩离齿轮，甩在减速齿轮箱的箱壁上。即使使用粘度很高的油脂，最多也只能在很有限的程度上有所改善，而仍无法避免油脂的甩离。另外，在有些情况下，例如为了达到降噪的效果，基本没有多少油脂类别的选择空间。如果没有油脂的存在，则易导致齿轮磨损，降低传动效率影响整机性能，或者导致噪音增加影响使用。

实用新型内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种新型的齿轮泵，其由于采取了如下文所述的各项特征而克服了现有技术中存在的上述问题，且能够带来其他技术优势。

本实用新型提出一种齿轮泵，包括：

主动齿轮；

减速齿轮，所述减速齿轮为内齿轮，且与主动齿轮形成内啮合。

可选地，所述齿轮泵还包括电机，所述主动齿轮通过过盈配合固定到所述电机的电机轴。

可选地，所述电机的电机中心线位于齿轮泵的大致中间位置。

可选地，所述齿轮泵还包括保持板，所述保持板设置有由减速齿轮的减速齿轮轴穿过的通孔。

可选地，在所述通孔与所述减速齿轮轴之间设置有轴密封件。

可选地，在所述减速齿轮与所述轴密封件之间设置有垫片。

可选地，所述垫片的材质为石墨尼龙。

可选地，所述齿轮泵还包括接合减速齿轮的减速齿轮轴且与之同步旋转的第一泵齿轮。

可选地，所述齿轮泵还包括与所述第一泵齿轮外啮合的第二泵齿轮。

可选地，所述齿轮泵还包括第一壳体和第二壳体，且其中保持板固定在第一壳体和第二壳体之间，以在第一壳体与保持板之间形成容纳主动齿轮和减速齿轮的减速齿轮腔，在保持板与第二壳体之间形成泵腔。

可选地，所述齿轮泵设置有至少一个减震垫。

本实用新型还提出一种马桶，其设置有如前所述的齿轮泵。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1是根据优选实施例的齿轮泵的分解视图；

图2A是根据优选实施例的齿轮泵的剖视图，图2B是根据优选实施例的齿轮泵的外部视图；

图3A和图3B对比地展示了本实用新型所采用的内啮合方案的剖视图，以及现有的外啮合方案的剖视图；

图4A和图4B对比地展示了采用内啮合方案的齿轮泵的剖视图，以及采用现有的外啮合方案的齿轮泵的剖视图；

图5A和图5B对比地展示了采用内啮合方案的齿轮泵的外部视图，以及采用现有的外啮合方案的齿轮泵的外部视图；

图6A是根据优选实施例的齿轮泵的剖视图，图6B是图6A中部分A的放大视图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1、2A、和2B，其中图1展示了根据优选实施例的齿轮泵的分解视图，图2A展示了该齿轮泵的剖视图，图2B则展示了所述齿轮泵的外部视图。如图所示，齿轮泵主要包括电机1、第一壳体3和第二壳体16、减震垫4a、4b、主动齿轮5、具有减速齿轮轴7的减速齿轮6、垫片8、轴密封件9、保持板10、第一泵齿轮11、第二泵齿轮12、第一泵齿轮轴13、第二泵齿轮轴14、O型密封件15等部件。

根据优选实施例，所述主动齿轮5通过过盈配合固定到所述电机1的电机轴，从而当电机轴旋转时，其直接带动主动齿轮5转动。

根据优选实施例，减速齿轮轴7固定到减速齿轮6，或与之成一体。优选地，减速齿轮轴7通过嵌件注塑的方式与减速齿轮6注塑到一起。

根据优选实施例，第一壳体3和第二壳体16至少部分地形成齿轮泵的外部壳体。优选地，为了尽量减少齿轮泵的振动传递到外部，齿轮泵的外部壳体设置有至少一个减震垫。减震垫优选地设置在壳体的安装孔中。更优选地，参见图1，将两个减震垫4a、4b分别设置在第一壳体3两侧的安装孔中。

根据优选实施例，电机1可通过一个或多个紧固件2固定到第一壳体3，且电机轴穿过第一壳体3的孔而延伸到齿轮泵的壳体内。

根据优选实施例，保持板10位于第一壳体3和第二壳体16之间。其中，第一壳体3、保持板10、第二壳体16固定在一起，例如通过若干个紧固件17。第一壳体3与保持板10形成容纳主动齿轮5和减速齿轮6的减速齿轮腔，在保持板10与第二壳体16之间形成泵腔。即，保持板10将减速齿轮腔和泵腔分隔开。所述泵腔容纳泵齿轮以及需要被泵送的液体。

根据优选实施例，第一泵齿轮轴13和第二泵齿轮轴14固定到第二壳体16，且分别用于保持彼此啮合的第一泵齿轮11和第二泵齿轮12。

根据优选实施例，所述保持板10设置有若干个保持结构部，以保持减速齿轮6、第一泵齿轮11和第二泵齿轮12。其中，保持板10还设置有由减速齿轮6的减速齿轮轴7穿过的通孔18，即，减速齿轮轴7穿过保持板10并带动第一泵齿轮11同步旋转。

当电机1运转时，其电机轴直接带动主动齿轮5进行旋转。由于主动齿轮5与减速齿轮6的内啮合关系，主动齿轮5带动减速齿轮6进行旋转，以实现传动减速。随着减速齿轮6的旋转，减速齿轮轴7随之旋转。通过减速齿轮轴7，来自减速齿轮6的动力被传递到第一泵齿轮11，这例如可借助于减速齿轮轴7的轴端扁位与第一泵齿轮11的D形孔的配合而实现。在第一泵齿轮11的带动下，与其外啮合的第二泵齿轮12被带动旋转。第一泵齿轮11和第二泵齿轮12用于对液体进行移送。所述液体例如但不限于是水。

优选地，参见图1和图3A，齿轮泵的减速齿轮6为内齿轮，且与主动齿轮5形成内啮合。主动齿轮5和减速齿轮6优选采用渐开线直齿圆柱齿轮，但可选地，也可以采用渐开线斜齿圆柱齿轮。减速齿轮6的齿数多于主动齿轮5，从而实现减速。通过设置主动齿轮5和减速齿轮6之间的齿数关系，可实现不同的减速比，以实现所需的转速降低和转矩提高。

现有的齿轮泵均采用主动齿轮5和减速齿轮6外啮合的布置方案，即如图3B所示那样。相比于外啮合布置，将减速装置中的主动齿轮5与减速齿轮6设置成内啮合传动带来了多种优势。

第一，齿轮润滑油脂不易被甩离齿轮。

主动齿轮5与减速齿轮6均被置于齿轮箱内，为了减小摩擦，通常会在齿轮上涂抹润滑润滑油脂。由于直流电机1转速较高(例如额定负载转速可为7000rpm左右)，在离心力的作用下，油脂易被甩离齿轮。在主动齿轮5和减速齿轮6内啮合的构造下，即使主动齿轮5上的油脂被甩开，其也会被甩到减速齿轮6上，在下一次啮合时，油脂会被再次带入啮合区域，继续能够起润滑和/或降噪的作用。

第二，内啮合方案中主动齿轮与减速齿轮的传动中心距小，占用空间小。

具体地，两齿轮外啮合和内啮合时中心距公式分别如下：其中α‘为啮合角， 其中α‘为啮合角，

其中，a_外是指外啮合时主动齿轮和减速齿轮的中心距，a_内是内啮合时主动齿轮和减速齿轮的中心距，m是指齿轮模数，z1是指主动齿轮齿数，x1是指主动齿轮变位系数，z2是指减速齿轮齿数，x2是指减速齿轮变位系数，α为压力角，通常取20°，inv为渐开线函数。

以示例的方式，选取主动齿轮参数m＝0.5、z1＝9、x1＝0.48，选取减速齿轮参数m＝0.5、z2＝35、外啮合时x2＝-0.4，内啮合时x2＝0.4，则中心距分别如下：

a_外＝11.02

a_内＝6.46

可见，相比于外啮合齿轮传动，采用内啮合时，主动齿轮5与减速齿轮6的中心距显著减小，减小量达到40％以上。由于主动齿轮5与减速齿轮6都布置在减速齿轮箱中，中心距的减小使得减速齿轮箱和整机的尺寸可以显著减小。

优选地，使得电机1的电机中心线位于齿轮泵的大致中间位置，以使得齿轮泵整机呈对称的结构，从而便于安装和利用。对于现有的采用外啮合的方案，则无法实现这一点。从图4A与4B的对比可以看出，若采用外啮合方案，则电机中心线的位置从整机中心线的位置明显偏移，难以使得电机1位于齿轮泵中间位置。而通过采用内啮合传动的方案，可实现电机中心线与整机中心线几乎在同一位置，从而电机1能够被置于大致中间位置。此外，参见图5A和5B，可以看出，在采用内啮合的方案中，齿轮泵外观更对称和合理。

为了保证泵腔的密闭性，在第二壳体16与保持板10之间设置有O形密封件15。此外，参见图6A和6B，在保持板10的通孔18与所述减速齿轮轴7之间设置有轴密封件9。

优选地，在所述减速齿轮6与所述轴密封件9之间设置垫片8。更优选地，所述垫片8的材质为石墨尼龙。但垫片的材质不限于此，还可选用具有高耐磨、高润滑性能的其他材料垫片。在所述位置设置垫片8，以简单有效且成本较低的方式解决了现有技术中存在的若干问题。例如，现有的齿轮泵中，为了避免减速齿轮与轴密封件之间发生接触碰撞，一种常用方案是在两者之间用塑料件隔开，另一种方案则是在轴封与减速齿轮之间留有间隙。但以上两种方案，第一种需要开注塑模具，模具需要的成本高，而且在齿轮啮合的过程中，减速齿轮难免上下发生窜动，有可能会与塑料件接触碰撞，产生噪音。第二种在轴封与减速齿轮之间留有间隙，导致齿轮泵空间浪费，尺寸增加。本实用新型通过在所述减速齿轮6与所述轴密封件9之间设置垫片8，巧妙地避免了轴密封件9与减速齿轮6发生碰撞、摩擦等，避免了现有技术存在的上述问题。

本文所提出的齿轮泵适用于以马桶为例的进行液体输送的装置，但并不限于此。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的水泵的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

附图标记列表

1 电机

2 紧固件

3 第一壳体

4a，4b 减震垫

5 主动齿轮

6 减速齿轮

7 减速齿轮轴

8 垫片

9 轴密封件

10 保持板

11 第一泵齿轮

12 第二泵齿轮

13 第一泵齿轮轴

14 第二泵齿轮轴

15 O型密封件

16 第二壳体

17 紧固件

18 通孔

Claims (12)

1.一种齿轮泵，其特征在于，包括：

主动齿轮(5)；

减速齿轮(6)，所述减速齿轮(6)为内齿轮，且与主动齿轮(5)形成内啮合。

2.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵还包括电机(1)，所述主动齿轮(5)通过过盈配合固定到所述电机(1)的电机轴。

3.如权利要求2所述的齿轮泵，其特征在于，所述电机(1)的电机中心线位于齿轮泵的大致中间位置。

4.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵还包括保持板(10)，所述保持板(10)设置有由减速齿轮(6)的减速齿轮轴(7)穿过的通孔(18)。

5.如权利要求4所述的齿轮泵，其特征在于，在所述通孔(18)与所述减速齿轮轴(7)之间设置有轴密封件(9)。

6.如权利要求5所述的齿轮泵，其特征在于，在所述减速齿轮(6)与所述轴密封件(9)之间设置有垫片(8)。

7.如权利要求6所述的齿轮泵，其特征在于，所述垫片(8)的材质为石墨尼龙。

8.如权利要求1所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵还包括接合减速齿轮(6)的减速齿轮轴(7)且与之同步旋转的第一泵齿轮(11)。

9.如权利要求8所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵还包括与所述第一泵齿轮(11)外啮合的第二泵齿轮(12)。

10.如权利要求4所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵还包括第一壳体(3)和第二壳体(16)，且其中保持板(10)固定在第一壳体(3)和第二壳体(16)之间，以在第一壳体(3)与保持板(10)之间形成容纳主动齿轮(5)和减速齿轮(6)的减速齿轮腔，在保持板(10)与第二壳体(16)之间形成泵腔。

11.如权利要求10所述的齿轮泵，其特征在于，所述齿轮泵设置有至少一个减震垫(4)。

12.一种马桶，其设置有如前述权利要求中任一项所述的齿轮泵。