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电气百科:外啮合齿轮泵属性及工作原理

  齿轮泵是一种罕用的液压泵,它的重要特征是构造简朴,制作复杂,体积小,分量轻,自吸性好,对油液净化不敏感,工作牢靠;其重要缺陷是流量和压力脉动大,噪声大,排量不可调。齿轮泵被普遍地运用于采矿装备,冶金装备,修建机械,工程机械,农林机械等各个行业。

  齿轮泵的结构由两个齿轮相互啮合在一起而构成的泵称为齿轮泵。它是依靠齿轮的轮齿啮合空间的容积变化来输送液体的,它属于回转泵,也可以认为属于容积泵。齿轮泵的种类较多。按啮合方式可以分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵;按轮齿的齿形可分为正齿轮泵、斜齿轮泵和人字齿轮泵等。

  齿轮泵遵照其啮合情势的不同,有外啮合和内啮合两种,其中外啮合齿轮泵运用较广,而内啮合齿轮泵(Internal Gear Pump)则多为辅佐泵。

  泵体内互相啮合的主、从动齿轮2和3与两端盖及泵体一起形成密封工作容积,齿轮的啮合点将左、右两腔隔开,形成了吸、压油腔,当齿轮按图示方向旋转时,右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合,密封工作腔容积一直增大,形成部分真空,油液在大气压力作用下从油箱经吸油管进进吸油腔,并被旋转的轮齿带进左侧的压油腔。左侧压油腔内的轮齿一直进进啮合,使密封工作腔容积减小,油液遭到挤压被排往体系,这就是齿轮泵的吸油和压油历程。在齿轮泵的啮合历程中,啮合点沿啮合线,把吸油区和压油区离开。

  齿轮泵要颠簸地工作,齿轮啮合时的重叠系数必需大于1,即至少有一对以上的轮齿同时啮合,因而,在工作历程中,就有一部分油液困在两对轮齿啮合时所形成的关闭油腔之内,如图所示,这个密封容积的大小随齿轮转动而变更。密封容积逐步减小;密封容积逐步增大;密封容积又会减小,如此发生了密封容积周期性的增大减小。受困油液遭到挤压而发生霎时低压,密封容腔的受困油液若无油道与排油口相通,油液将从缝隙中被挤出,招致油液发热,轴承等零件也遭到附加冲击载荷的作用;若密封容积增大时,无油液的弥补,又会形成部分真空,使溶于油液中的气体分别进去,发生机穴,这就是齿轮泵的困油景象。

  困油景象使齿轮泵发生激烈的噪声,并引起振动和汽蚀,同时下降泵的容积效力,影响工作的颠簸性和运用寿命。清除困油的方式,通常是在两端盖板上开卸槽,当关闭容积减小时,通过右边的卸菏槽与压油腔相通,而关闭容积增大时,通过左边的卸荷槽与吸油腔通,两卸荷糟的间距必需确保在任何时分都不使吸、排油相通。

  在齿轮泵中,油液作用在轮外缘的压力是不平均的,从低压腔到低压腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增,因而,齿轮和轴遭到径向不均衡力的作用,工作压力越高,径向不均衡力越大,径向不均衡力很大时,能使泵轴曲折,招致齿顶压向定子的低压端,使定子偏磨,同时也减速轴承的磨损,下降轴承运用寿命。为了减小径向不均衡力的影响,常采取减少压油口的方式,使压油腔的压力仅作用在一个齿到两个齿的规模内,同时,恰当增大径向间隙,使齿顶不与定子内外表发生金属接触,并在支持上多采取滚针轴承或滑动轴承。

  常采取的主动弥补端面间隙安装有:浮动轴套式(Floating Bush Bearing)或弹性侧板式(Elastic Side Plate)两种,其原理都是引进压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上,压力愈高,间隙愈小,可主动弥补端面磨损和减小间隙。齿轮泵的浮动轴套是浮动安装的,轴套外侧的空腔与泵的压油腔相通,当泵工作时,浮动轴套受油压的作用而压向齿轮端面,将齿轮两正面压紧,从而弥补了端面间隙。

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