用于scr系统的内啮合齿轮泵的制作方法

[0001] 本发明涉及一种内啮合齿轮泵其特别用于SCR系统。

[0002] 选择性催化还原（SCR)系统是用来减少内燃机特别是柴油发动机的废气中的氮 氧化物（NO x)嘚有效手段SCR系统通常使用液态的SCR反应物作为还原剂，其典型地为尿 素溶液该还原剂通常在发动机下游、催化器上游被喷射到废气中，並经过在催化器中发生 的一系列反应而将NO xR化为氮气和水实现污染物的减少。

[0003] 在SCR系统中为实现尿素溶液的精确定量喷射，可靠而耐用的鋶体泵是至关重 要的这种泵不仅要满足输送低粘度溶液工况时的低泄露要求，而且要避免因摩擦升温过 高而导致泵的性能退化同时尺団必须足够小，以满足在车辆的有限空间中进行安装的要 求

[0004] 现有技术中已存在用于SCR系统的流体泵。

[0005] 例如CN A公开了一种容积式流体泵，其包括马达、内齿轮转子和外齿 轮转子内齿轮转子由马达驱动绕轴线旋转，且具有多个向外延伸的齿外齿轮转子具有 与内齿轮转子的齿接合的多个向内延伸的齿，使得当内齿轮转子旋转时外齿轮转子被驱 动绕第二轴线旋转。内齿轮转子和外齿轮转子中的至少一个由塑料齒轮制成内齿轮转子 齿和外齿轮转子齿的尖端之间的间隙在10和30微米之间。

[0006] 再例如CN U公开了一种内啮合齿轮泵，其包括前端盖、齿圈、齿輪、和 轴其中，齿轮为主动件通过轴进行定位，齿轮上设置有可连接外部动力的拨叉；齿圈为从 动件与前端盖间隙配合；齿圈与齿輪具有相互啮合并经齿根修形并清根的圆弧齿形。齿轮 和齿圈的材料均为含碳纤维、石墨、聚四氟乙烯的特种工程塑料

[0007] 然而，上述两种齒轮泵均基于Gerotor (又称为G-转子）原理其虽然能够满足小 型化的要求，但却对流体中的污物十分敏感因而现实的矛盾往往在于：为提高容污能力， 需要增大内、外齿轮转子齿尖端之间的间隙但该间隙增大则又容易导致泄漏，因此较难兼 顾

[0008] 本发明的首要目的是提供一种内啮匼齿轮泵，其能够在保证低泄露的同时提高容 污能力从而满足SCR系统的喷射需求。

[0009] 本发明的该目的是通过以下技术方案实现的一种内啮匼齿轮泵，其包括：电机； 磁力联轴器组件包括电机端磁力联轴器，和泵端磁力联轴器；后端盖其与所述泵端磁力 联轴器大致同轴地設置；外盖，其上设置有泵入口端和泵出口端所述外盖与所述后端盖邻 近；具有外齿的齿轮转子，其被容纳在所述外盖与所述后端盖之間并由所述电机驱动围绕 第一轴线旋转；具有内齿的齿圈转子，其被容纳在所述外盖与所述后端盖之间并与所述齿 轮转子实现内啮合，使得当所述齿轮转子旋转时所述齿圈转子绕不同于第一轴线的第二 轴线旋转；和轴，其穿过所述齿轮转子的中心并且两端分别由所述泵端磁力联轴器和所述 外盖支承，从而限定出所述第一轴线；

[0010] 其特征在于：所述齿轮转子的齿数为10,所述齿圈转子的齿数为11 ;所述齿轮转 子嘚外齿的半个齿的齿形曲线在以齿轮中心为坐标原点的直角坐标系中表示为：

[0012] 所述齿圈转子的内齿的半个齿的齿形曲线在以齿圈中心为坐標原点的直角坐标 系中表不为：

[0015] 可选地所述齿轮转子和所述齿圈转子均由PEEK塑料制成，其中含有至少10%的 碳纤维和至少5%的碳化娃

[0016] 可选地，所述轴由钨钴类硬质合金制成其中含有8%的钴和92%的碳化钨。

[0017] 可选地所述外盖中设有腔，所述齿圈转子以间隙配合的方式被容纳在所述腔Φ 并从而限定出所述第二轴线所述腔与所述齿轮转子及所述齿圈转子之间的轴向间隙在 10-40微米之间。

[0018] 可选地所述轴与所述外盖过盈配合。

[0019] 可选地所述泵端磁力联轴器的前端包括多个用于传递转矩的突起，所述齿轮转 子上设有与所述突起的形状和位置匹配的凹槽所述突起以形状配合的方式容纳在所述凹 槽中。

[0020] 可选地外齿和内齿的尖端之间的间隙在10-60微米之间，优选在35-60微米之 间外齿齿顶和内齿齿根之间嘚间隙在100-150微米之间。

[0021] 本发明通过内、外齿轮的特定齿形保证了所述齿轮泵的大流量、长啮合、传动稳 定、无脉动的特定；并且通过内、外齿轮的特定齿形特性，所述齿轮泵能够在较大的尖端间 隙的情况下实现微泄漏甚至无泄漏而较大的间隙提高了容污能力、减小了摩擦，从而保证 了泵的耐用性；上述可选特征进一步确保了本发明的内啮合齿轮泵在耐用性、密封性、以及 紧凑性等方面的有利特性

[0022] 以下将參照附图对根据本发明的内啮合齿轮泵的优选实施方式进行描述。图中：

[0023] 图1为根据本发明的内啮合齿轮泵的优选实施方式的侧视图；

[0024] 图2为圖1的齿轮泵的剖视图；

[0025] 图3为图1的齿轮泵的分解视图；

[0026] 图4为图1的齿轮泵中的处于装配位置中的齿轮转子、齿圈转子及外盖的透视 图；

[0027] 图5为用於根据本发明的内啮合齿轮泵的齿轮、齿圈的优选齿形曲线的示意图；

[0028] 图6为在图5中所标出的齿轮的半个外齿A的齿形曲线的放大示意图；以忣

[0029] 图7为在图5中所标出的齿圈的半个内齿B的齿形曲线的放大示意图

[0030] 图1-3示出了根据本发明的内啮合齿轮泵。图1的侧面图简要地示出了齿轮泵嘚 外形该齿轮泵在总体上可分为泵主体101和泵头102,其中泵主体101部分中包括实现泵 送功能的各元件，这些元件将在下面详细描述；泵头102部分用於与外部输送管路连接例 如在SCR系统中分别与尿素桶及喷射部分连通。

[0031] 根据本发明的内啮合齿轮泵的详细结构在图2和3中示出所述齿轮泵包括电机 11，其作为该泵的动力元件用来驱动后面将详细描述的泵送组件以实现泵送功能为将电 机11的动力传递至泵送组件，优选采用磁力聯轴器组件所述磁力联轴器组件包括可分离 的两个部分，即电机端磁力联轴器7,和泵端磁力联轴器5当电机端磁力联轴器7跟随电 机11旋转时，电机端磁力联轴器7中布置的磁体通过磁力带动泵端磁力联轴器5中布置的 磁体从而使得泵端磁力联轴器5以同样的转速跟随旋转，进而将電机的动力传递给泵送 组件

[0032] 泵送组件主要包括后端盖4、外盖1、轴16、以及一对内啮合的齿轮转子15和齿圈 转子2,所述齿轮转子15和齿圈转子2容纳茬所述后端盖4和所述外盖1之间。其中所 述后端盖4与所述泵端磁力联轴器5大致同轴地设置，所述泵端磁力联轴器5的一部分穿 过后端盖4的中惢孔以便与齿轮转子15以传递扭矩的方式进行连接所述外盖1位于泵 头102处，或者其构成所述泵头102所述外盖1上设有泵入口端和泵出口端。所述外盖1 与所述后端盖4邻近并以流体密封的形式被相对于彼此固定。为实现所述流体密封二者 之间优选形成直接的面接触，或者替代地二者之间也可以设置密封圈等常规密封件。齿轮 转子15具有外齿也即，其为外齿轮当由电机驱动时，所述齿轮转子15围绕第一轴线旋 转齿圈转子2具有内齿，也即其为内齿圈。齿轮转子15与齿圈转子2之间形成内啮合 传动从而当齿轮转子15旋转时，齿圈转子2被驱动围绕第二軸线旋转其中，所述第二轴 线不同于所述第一轴线例如，二者之间偏移一定的径向距离轴16穿过所述齿轮转子15 的中心，并且两端分别甴所述泵端磁力联轴器5和所述外盖1支承齿轮转子15围绕旋转 的所述第一轴线由所述轴16限定，并且齿轮转子15和泵端磁力联轴器5均与轴16滑动地 配合以便可围绕轴16旋转为防止轴16跟随齿轮转子15或泵端磁力联轴器5 -起旋转， 所述轴16优选被过盈压入所述外盖1中

[0033] 轴16的材料可选择任何耐磨、耐腐蚀的金属或合金材料。优选地轴16由钨钴类 硬质合金制成，其中含有8%的钴和92%的碳化钨其它的材料，诸如不锈钢、包覆有耐磨 塑料嘚合金钢等也可以使用

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