外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)及工作原理

齒輪泵是一種常用的液壓泵，它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格低廉，體積小，重量輕吸性好油污染不感作可靠主要缺點(diǎn)是流量和壓力脈動(dòng)大聲大，排量不可調(diào)。齒輪泵被廣泛地應(yīng)用于采礦設(shè)備，冶金設(shè)備，建筑機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。齒輪泵按照其嚙合形式的不同外嚙合和內(nèi)嚙合兩種其外嚙合齒輪泵應(yīng)用較廣內(nèi)嚙合齒輪泵(InternalGearPump)則多為助泵，下面分別介紹。外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)及工作原理OperationoftheExternalGearPump外嚙合齒輪泵的工作原理和結(jié)構(gòu)如圖所示。泵主要由主動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)軸體側(cè)板等主要零件構(gòu)成。圖2.3外嚙合齒輪泵的工作原理1-體(Housing);2.主動(dòng)齒輪(DriverGear);3-從動(dòng)齒輪(DrivenGear)泵體內(nèi)相互嚙合的主、從動(dòng)齒輪2和與端蓋及泵體一起構(gòu)成密封工作容積，齒輪的嚙合點(diǎn)將左、右兩腔隔開，形成了吸、壓油腔，當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔內(nèi)的輪齒脫離嚙合密封工作腔容積不斷增大成部分真空油在大氣壓力作用下從油箱經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔，并被旋轉(zhuǎn)的輪齒帶入左側(cè)的壓油腔。左側(cè)壓油腔內(nèi)的輪齒不斷進(jìn)入嚙合，使密封工作腔容積減小油受擠壓被排往系統(tǒng)這是齒輪泵的吸油和壓油過(guò)程齒輪泵的嚙合過(guò)程中，嚙合點(diǎn)沿嚙合線，把吸油區(qū)和壓油區(qū)分開。齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ConstructionCharacter如圖所示，齒輪泵因受其自身結(jié)構(gòu)的影響，在結(jié)構(gòu)性能上其有以下特征。圖2.4齒輪泵的結(jié)構(gòu)1-體(Housing);2.動(dòng)齒輪(DriverGear);3-從動(dòng)齒輪(DrivenGear);4-端蓋(FrontCover);5-后端蓋(BackCover);6-動(dòng)軸套(FloatingShaftSleeve);7-壓力蓋(PressureCover)困油的現(xiàn)象TrappingOil齒輪泵要平穩(wěn)地工作齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1即少有一對(duì)以上的輪齒時(shí)嚙合，因此在工作過(guò)程中就一部分油液困在兩對(duì)輪齒嚙合時(shí)所形成的封閉油腔之內(nèi)圖所示，這個(gè)密封容積的大小隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。(a)到(b)，密封容積逐漸減??；(b)，封容積逐漸增大；圖）到（）密封容積又會(huì)減小，如產(chǎn)生了密封容積周期性的增大減小困液受到擠壓產(chǎn)生瞬間高壓封腔的受困油液若無(wú)油道與排油口相通，油液將從縫隙中被擠出，導(dǎo)致油液發(fā)熱等件也受到附加沖擊載荷的作用若密封容積增大時(shí)無(wú)液的補(bǔ)充又造成局部真空，使溶于油液中的氣體分離出來(lái)，產(chǎn)生氣穴，這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象使齒輪泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲引起振動(dòng)和汽蝕同時(shí)降低泵的容積效率影響工作的平穩(wěn)性和使用壽命。消除困油的方法，通常是在兩端蓋板上開卸槽，見圖2.5d）中的虛線方框當(dāng)閉容積減小時(shí)通過(guò)右邊的卸菏槽與壓油腔相通而閉容積增大時(shí)通左邊的卸荷槽與吸油腔通，兩卸荷糟的間距必須確保在任何時(shí)候都不使吸、排油相通。齒輪泵的困油現(xiàn)象及消除措施徑向不平衡力UnbalanceForce在齒輪泵中油液作用在輪外緣壓力是不均勻的低壓腔到高壓腔壓力沿齒輪旋轉(zhuǎn)的方向逐齒遞增因，齒輪和軸到徑向不平衡力的作用，工作壓力越高不平衡力越大，徑向不平衡力很大時(shí)，能使泵軸彎曲，導(dǎo)致齒頂壓向定子的低壓端，使定子偏磨，同時(shí)也加速軸承的磨損降軸承使壽命為了減小徑向不平衡力的影響采取縮小壓油口的辦法，使壓油腔的壓力僅作用在一個(gè)齒到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)時(shí)適當(dāng)增大徑向間隙，使齒頂不與定子內(nèi)表面產(chǎn)生金屬接觸，并在支撐上多采用滾針軸承或滑動(dòng)軸承。齒輪泵的泄漏通道及端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償LeakagePassageandAutomaticCompensatingofEndFaceClearance在液壓泵中，運(yùn)動(dòng)件間的密封是靠微小間隙密封的，這些微小間隙從運(yùn)動(dòng)學(xué)上形成摩擦副，同時(shí)高壓腔的油液通過(guò)間隙向壓腔的泄漏是不可避免的輪泵壓油腔的壓力油可通過(guò)三條途經(jīng)泄漏到吸油腔去：一是通過(guò)齒輪嚙合線處的間隙—齒側(cè)間隙(Meshing-TeethSideClearance)，是通過(guò)泵體定子環(huán)內(nèi)孔和齒頂間的徑向間隙—齒間隙(teethTipclearance)，三是通過(guò)齒輪兩端面和側(cè)板間的隙——端間隙(SidePlates-endFaceClearance)在這三類間隙中，端面間隙的泄漏量最大，壓力越高，由間隙泄漏的液壓油就愈多因，為了提高齒輪泵的力和容積效率現(xiàn)齒輪泵的高壓化，需要從結(jié)構(gòu)上來(lái)取措施，對(duì)端面間隙進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。通常采用的自動(dòng)補(bǔ)償端面間隙裝置有：浮動(dòng)軸套式(FloatingBushBearing)或性側(cè)板式(ElasticSide兩。其原理都是引入壓力油使軸套或側(cè)板緊貼在齒輪端面上，壓力愈高間愈小，可自動(dòng)補(bǔ)償端磨損和減小間隙。齒輪泵的浮動(dòng)軸套是浮動(dòng)安裝的外側(cè)的空腔與泵的壓油腔相通泵工作時(shí)浮軸套受油壓的作用而壓向齒輪端面齒輪兩側(cè)面壓緊，從而補(bǔ)償了端面間隙(end)齒輪泵常見故障的排除方法目前，CB-B型齒輪泵在自卸汽車與工程機(jī)械操縱構(gòu)中運(yùn)用較多，現(xiàn)將其常見故障及排除方法介紹如下，供參考。1、生振動(dòng)噪聲的原因與排除吸入空氣CB-B齒輪泵的泵體與兩側(cè)端蓋為直接接觸的硬密封，若接觸面的平面度達(dá)不到規(guī)定要求，則泵在工作時(shí)容易吸入空氣；同樣端蓋與壓蓋之間也為直接接觸，空氣也容易侵入；若壓蓋為塑料制品于其損壞或因溫度變化而變形，也會(huì)使密封不嚴(yán)而進(jìn)入空氣。排除這種故障的方法是泵或蓋的平面度達(dá)不到規(guī)定的要求時(shí)以平板上用金鋼砂按"8"字形路線來(lái)回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超過(guò)，需要保證其平面與孔的垂直度要求于蓋與壓蓋處的泄漏采用涂敷環(huán)氧樹脂等膠粘劑進(jìn)行密封。對(duì)泵軸一般采用骨架式油封進(jìn)行密封卡緊唇部的彈簧脫落或油封裝反或唇部被拉傷使封后端經(jīng)常處于負(fù)壓狀態(tài)而吸入空氣可換新油封予以解決。油箱內(nèi)油量不夠或吸油管口未至油面以下便會(huì)吸入空氣此應(yīng)往油箱內(nèi)補(bǔ)充油液至油標(biāo)線若回油管口露出油有時(shí)也會(huì)因系統(tǒng)內(nèi)瞬間負(fù)壓而使空氣反灌進(jìn)入系統(tǒng)以回油管口一般也應(yīng)插至油面以下。泵的安裝位置距油面太高別在泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)不能保證泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空氣。此時(shí)應(yīng)調(diào)整泵與油面的相對(duì)高度，使其滿足規(guī)定的要求。吸油濾油器被污物堵塞或其容量過(guò)小導(dǎo)致吸油阻力增加而吸入空氣；另外，進(jìn)、出油口的口徑較大也有可能帶入空氣時(shí)，可清洗濾油器，或選取較大容量、且進(jìn)出口徑適當(dāng)?shù)臑V油器。如此，不但能防止吸入空氣，還能防止產(chǎn)生噪聲。機(jī)械原因泵與聯(lián)軸器的連接因不合規(guī)定要求而產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。應(yīng)按規(guī)定要求調(diào)整聯(lián)軸器。因油中污物進(jìn)入泵內(nèi)導(dǎo)致齒輪等部件磨損拉傷而產(chǎn)生噪聲更換油液加強(qiáng)過(guò)濾拆開泵清洗；對(duì)磨損嚴(yán)重的齒輪，須修理或更換。泵內(nèi)零件損壞或磨損嚴(yán)重將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲誤差或周節(jié)誤差大輪觸不良，齒面粗糙度高公線長(zhǎng)度超差齒側(cè)隙過(guò)小，兩嚙合齒輪的接觸區(qū)不在分度圓位置等。此時(shí)，可更換齒輪或?qū)X輪對(duì)研。同時(shí)，軸承的滾針保持架破損、長(zhǎng)短軸軸頸及滾針磨損等，均可導(dǎo)致軸承旋轉(zhuǎn)不暢而產(chǎn)生機(jī)械噪聲，此時(shí)需拆修齒輪泵，更換滾針軸承。齒輪軸向裝配間隙過(guò)小端與前后端蓋之間的滑動(dòng)接合面因齒輪在裝配前毛刺未能仔細(xì)清除從運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)拉傷接合使內(nèi)泄漏大導(dǎo)輸出流量減少污進(jìn)入泵內(nèi)并楔入齒輪端面與前后端蓋之間的間隙內(nèi)拉傷配合面高低壓腔因出現(xiàn)徑向拉傷的溝槽而連通，使輸出流量減小對(duì)上述情況應(yīng)別采用以下措施修復(fù)解齒輪泵適地加大軸向間隙即研磨齒輪的端面；用平面磨床磨平前后蓋端面和齒輪端面，并清除輪齒上的毛刺不能倒角；經(jīng)平面磨削后的前后端蓋其端面上卸荷槽的深度尺寸會(huì)有變化應(yīng)適當(dāng)增加寬度。目前，CB-B型齒輪泵在自卸汽車與工程機(jī)械操縱構(gòu)中運(yùn)用較多，現(xiàn)將其常見故障及排除方法介紹如下，供參考。1、生振動(dòng)噪聲的原因與排除吸入空氣CB-B齒輪泵的泵體與兩側(cè)端蓋為直接接觸的硬密封，若接觸面的平面度達(dá)不到規(guī)定要求，則泵在工作時(shí)容易吸入空氣；同樣端蓋與壓蓋之間也為直接接觸，空氣也容易侵入；若壓蓋為塑料制品于其損壞或因溫度變化而變形，也會(huì)使密封不嚴(yán)而進(jìn)入空氣。排除這種故障的方法是泵或蓋的平面度達(dá)不到規(guī)定的要求時(shí)以平板上用金鋼砂按"8"字形路線來(lái)回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超過(guò)，需要保證其平面與孔的垂直度要求于蓋與壓蓋處的泄漏采用涂敷環(huán)氧樹脂等膠粘劑進(jìn)行密封。對(duì)泵軸一般采用骨架式油封進(jìn)行密封卡緊唇部的彈簧脫落或油封裝反或唇部被拉傷使封后端經(jīng)常處于負(fù)壓狀態(tài)而吸入空氣可換新油封予以解決。油箱內(nèi)油量不夠或吸油管口未至油面以下便會(huì)吸入空氣此應(yīng)往油箱內(nèi)補(bǔ)充油液至油標(biāo)線若回油管口露出油有時(shí)也會(huì)因系統(tǒng)內(nèi)瞬間負(fù)壓而使空氣反灌進(jìn)入系統(tǒng)以回油管口一般也應(yīng)插至油面以下。泵的安裝位置距油面太高別在泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)不能保證泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空氣。此時(shí)應(yīng)調(diào)整泵與油面的相對(duì)高度，使其滿足規(guī)定的要求。吸油濾油器被污物堵塞或其容量過(guò)小導(dǎo)致吸油阻力增加而吸入空氣；另外，進(jìn)、出油口的口徑較大也有可能帶入空氣時(shí)，可清洗濾油器，或選取較大容量、且進(jìn)出口徑適當(dāng)?shù)臑V油器。如此，不但能防止吸入空氣，還能防止產(chǎn)生噪聲。機(jī)械原因泵與聯(lián)軸器的連接因不合規(guī)定要求而產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。應(yīng)按規(guī)定要求調(diào)整聯(lián)軸器。因油中污物進(jìn)入泵內(nèi)導(dǎo)致齒輪等部件磨損拉傷而產(chǎn)生噪聲更換油液加強(qiáng)過(guò)濾拆開泵清洗；對(duì)磨損嚴(yán)重的齒輪，須修理或更換。泵內(nèi)零件損壞或磨損嚴(yán)重將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲誤差或周節(jié)誤差大輪觸不良，齒面粗糙度高公線長(zhǎng)度超差齒側(cè)隙過(guò)小，兩嚙合齒輪的接觸區(qū)不在分度圓位置等。此時(shí)，可更換齒輪或?qū)X輪對(duì)研。同時(shí)，軸承的滾針保持架破損、長(zhǎng)短軸軸頸及滾針磨損等，均可導(dǎo)致軸承旋轉(zhuǎn)不暢而產(chǎn)生機(jī)械噪聲，此時(shí)需拆修齒輪泵，更換滾針軸承。④齒輪軸向裝配間隙過(guò)小端面與前后端蓋之間的滑動(dòng)接合面因齒輪在裝配前毛刺未能仔細(xì)清除從運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)拉傷接合使內(nèi)泄漏大導(dǎo)輸出流量減少污進(jìn)入泵內(nèi)并楔入齒輪端面與前后端蓋之間的間隙內(nèi)拉傷配合面高低壓腔因出現(xiàn)徑向拉傷的溝槽而連通，使輸出流量減小對(duì)上述情況應(yīng)別采用以下措施修復(fù)解齒輪泵適地加大軸向間隙即研磨齒輪的端面；用平面磨床磨平前后蓋端面和齒輪端面，并清除輪齒上的毛刺不能倒角；經(jīng)平面磨削后的前后端蓋其端面上卸荷槽的深度尺寸會(huì)有變化應(yīng)適當(dāng)增加寬度。目前，CB-B型齒輪泵在自卸汽車與工程機(jī)械操縱構(gòu)中運(yùn)用較多，現(xiàn)將其常見故障及排除方法介紹如下，供參考。1、生振動(dòng)噪聲的原因與排除吸入空氣CB-B齒輪泵的泵體與兩側(cè)端蓋為直接接觸的硬密封，若接觸面的平面度達(dá)不到規(guī)定要求，則泵在工作時(shí)容易吸入空氣；同樣端蓋與壓蓋之間也為直接接觸，空氣也容易侵入；若壓蓋為塑料制品于其損壞或因溫度變化而變形，也會(huì)使密封不嚴(yán)而進(jìn)入空氣。排除這種故障的方法是泵或蓋的平面度達(dá)不到規(guī)定的要求時(shí)以平板上用金鋼砂按"8"字形路線來(lái)回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超過(guò)，需要保證其平面與孔的垂直度要求于蓋與壓蓋處的泄漏采用涂敷環(huán)氧樹脂等膠粘劑進(jìn)行密封。對(duì)泵軸一般采用骨架式油封進(jìn)行密封卡緊唇部的彈簧脫落或油封裝反或唇部被拉傷使封后端經(jīng)常處于負(fù)壓狀態(tài)而吸入空氣可換新油封予以解決。油箱內(nèi)油量不夠或吸油管口未至油面以下便會(huì)吸入空氣此應(yīng)往油箱內(nèi)補(bǔ)充油液至油標(biāo)線若回油管口露出油有時(shí)也會(huì)因系統(tǒng)內(nèi)瞬間負(fù)壓而使空氣反灌進(jìn)入系統(tǒng)以回油管口一般也應(yīng)插至油面以下。泵的安裝位置距油面太高別在泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)不能保證泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空氣。此時(shí)應(yīng)調(diào)整泵與油面的相對(duì)高度，使其滿足規(guī)定的要求。吸油濾油器被污物堵塞或其容量過(guò)小導(dǎo)致吸油阻力增加而吸入空氣；另外，進(jìn)、出油口的口徑較大也有可能帶入空氣時(shí)，可清洗濾油器，或選取較大容量、且進(jìn)出口徑適當(dāng)?shù)臑V油器。如此，不但能防止吸入空氣，還能防止產(chǎn)生噪聲。機(jī)械原因①泵與聯(lián)軸器的連接因不合規(guī)定要求而產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。應(yīng)按規(guī)定要求調(diào)整聯(lián)軸器。因油中污物進(jìn)入泵內(nèi)導(dǎo)致齒輪等部件磨損拉傷而產(chǎn)生噪聲更換油液加強(qiáng)過(guò)濾拆開泵清洗；對(duì)磨損嚴(yán)重的齒輪，須修理或更換。泵內(nèi)零件損壞或磨損嚴(yán)重將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲誤差或周節(jié)誤差大輪觸不良，齒面粗糙度高公線長(zhǎng)度超差齒側(cè)隙過(guò)小，兩嚙合齒輪的接觸區(qū)不在分度圓位置等。此時(shí)，可更換齒輪或?qū)X輪對(duì)研。同時(shí)，軸承的滾針保持架