外啮合齿轮泵的结构有以下特点

文/ 发布于2017-09-28 浏览次数:1217

  1.困油现象

  齿轮泵要能连续地供油,就要求齿轮啮合的重叠系数大于1,也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时,另一对齿轮已进入啮合,这样,就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积,一部分油液也就被困在这一封闭容积中,齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小,当两啮合点处于节点两侧的对称位置时。

  封闭容积为最小,齿轮再继续转动时,封闭容积又逐渐增大,容积又变为最大。在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧烈振动,这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出,造成功率损失,使油液发热等。当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,消除困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣出两个困油卸荷凹槽。卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽之间的距离为,必须保证在任何时候都不能使压油腔和吸油腔互通。按上述对称开的卸荷槽,当困油封闭腔由大变至最小时,由于油液不易从即将关闭的缝隙中挤出,故封闭油压仍将高于压油腔压力;齿轮继续转动,在封闭腔和吸油腔相通的瞬间,高压油又突然和吸油腔的低压油相接触,会引起冲击和噪声。于是将卸荷槽的位置整个向吸油腔侧平移一个距离,这时封闭腔只有在由小变至最大时才和压油腔断开,油压没有突变,封闭腔和吸油腔接通时,封闭腔不会出现真空,也没有压力冲击,这样改进后,使齿轮泵的振动和噪声得到了进一步改善。

  2.泄露

  齿轮泵压油腔的压力油可通过3条途径泄漏到吸油腔中去:一是通过齿轮啮合处的间隙;二是通过泵体内孔和齿顶圆间的径向间隙;三是通过齿轮两端侧面和盖板间的端面间隙。其中通过端面间隙的泄漏量最大,占总泄漏量的75-80,压力越高,泄漏越严重。因此,如果不采取措施,减小端面泄漏,齿轮泵的容积效率是很低的,只能用于低压。为了减少泄漏,提高容积效率,用设计减小间隙的方法并不能取得好的效果,因为泵工作一段时间后,由于磨损而使间隙变大,泄漏又会增加,所以通常采用浮动轴套、浮动侧板或挠性侧板对端面间隙进行自动补偿的方法减少泄漏。是浮动轴套式的间隙补偿装置。它利用泵的出口压力油,引入齿轮轴上的浮动轴套的外侧A腔,在液体压力作用下,使轴套紧贴齿轮3的侧面,因而可以消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。在泵启动时,靠弹簧来产生预紧力,保证了轴向间隙的密封。

  浮动侧板式补偿装置的工作原理与浮动轴套式基本相似,它也是利用泵的出口压力油引到浮动侧板1的背面,使之紧贴于齿轮2的端面来补偿间隙。启动时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。是挠性侧板式间隙补偿装置,它是利用泵的出口压力油引到侧板的背面后,靠侧板自身的变形来补偿端面间隙的,侧板的厚度较薄,内侧面要耐磨如烧结有0.5-0.7mm的磷青铜),采取一定措施后,这种结构易使侧板外侧面的压力分布大体上和齿轮侧面的压力分布相适应。

  3.径向力不平衡

  齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。泵的下侧为吸油腔,上侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,就使齿轮和轴承受到径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。为了解决径向力不平衡的问题,在有些齿轮泵上,采用开压力平衡槽的办法来消除径向不平衡力,但这将使泄漏增大、容积效率降低等。齿轮泵采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。

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