齒輪泵是依靠
泵缸與
嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大,形成真空,將液體吸入,齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jī)蓚(gè)齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出口處阻力的大小。
齒輪泵由一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng),可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng)。在齒輪泵出口處的壓力脈動(dòng)可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺(tái)齒輪泵,可以提高流量輸出速度,減少物料在擠出機(jī)內(nèi)的剪切及駐留時(shí)間。
外嚙合齒輪泵是應(yīng)用*廣泛的一種齒輪泵,一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵。它的結(jié)構(gòu)如圖5-14所示,主要有主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋和齒輪構(gòu)成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個(gè)齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內(nèi),主動(dòng)齒輪軸伸出泵體,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、造價(jià)低、工作可靠、應(yīng)用范圍廣。
齒輪泵工作時(shí),主動(dòng)輪隨電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著旋轉(zhuǎn)。當(dāng)吸入室一側(cè)的嚙合齒逐漸分開時(shí),吸入室容積增大,壓力降低,便將吸人管中的液體吸入泵內(nèi);吸入液體分兩路在齒槽內(nèi)被齒輪推送到排出室。液體進(jìn)入排出室后,由于兩個(gè)齒輪的輪齒不斷嚙合,使液體受擠壓而從排出室進(jìn)入排出管中。主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪不停地旋轉(zhuǎn),泵就能連續(xù)不斷地吸入和排出液體。
泵體上裝有安全閥,當(dāng)排出壓力超過規(guī)定壓力時(shí),輸送液體可以自動(dòng)頂開安全閥,使高壓液體返回吸入管。
內(nèi)嚙合齒輪泵,它由一對(duì)相互嚙合的內(nèi)齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構(gòu)成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當(dāng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空,液體被吸入泵內(nèi)充滿吸入室各齒間,然后沿月牙形件的內(nèi)外兩側(cè)分兩路進(jìn)入排出室。在輪齒進(jìn)入嚙合的地方,存在于齒間的液體被擠壓而送進(jìn)排出管。
齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關(guān)等特點(diǎn)外,泵殼上無吸入閥和排出閥,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,流量均勻、工作可靠等特性,但效率低、噪音和振動(dòng)大、易磨損,主要用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤(rùn)滑能力的各種油類,溫度一般不超過70 ℃,例如潤(rùn)滑油、食用植物油等。一般流量范圍為0.045~30ms/h,壓力范圍為0.7—20MPa,工作轉(zhuǎn)速為1200—4000r/min。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、自吸力強(qiáng)、對(duì)油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大、能耐沖擊性負(fù)載,維護(hù)方便、工作可靠。
缺點(diǎn):徑向力不平衡、流動(dòng)脈動(dòng)大、噪聲大、效率低,零件的互換性差,磨損后不易修復(fù),不能做變量泵用。
困油現(xiàn)象
原因:液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,因齒輪相交處的封閉體積隨時(shí)間改變,常有一部分的液壓油被密封在齒間,如圖所示,稱為困油現(xiàn)象,因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動(dòng)和噪聲,影響系統(tǒng)正常工作。
困油現(xiàn)象
困油現(xiàn)象
措施:在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽,開設(shè)卸荷槽的原則:兩槽間距為*小閉死容積,而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通,閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。
卸荷槽
卸荷槽
泄漏現(xiàn)象
齒輪泵的泄漏較大,外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn):一為齒輪頂隙,其次為測(cè)隙,第三為嚙合間隙。
其中端面?zhèn)认缎孤┹^大,占總泄漏量的80%-85%,當(dāng)壓力增加時(shí),前者不會(huì)改變,但后者撓度大增,此為外嚙合齒輪泵泄漏*主要的原因,容積效率較低,故不適合用作高壓泵。
解決方法:端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施,在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件,如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板。
浮動(dòng)側(cè)板
浮動(dòng)側(cè)板
受力不均衡現(xiàn)象
右側(cè)是壓油腔,左側(cè)是吸油腔,兩腔的壓力是不平衡的;另外壓油腔因齒頂泄漏,其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸稱徑向不平衡壓力,油壓越高,該力越大,加速軸承磨損,降低軸承壽命,使軸彎曲,加大齒頂與軸孔磨損。
防止措施:采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。[1]
受力不均衡現(xiàn)象
受力不均衡現(xiàn)象