外嚙合齒輪泵屬性及工作原理
齒輪泵是一種罕用的液壓泵,它的重要特征是構造簡樸,制作復雜,體積小,分量輕,自吸性好,對油液凈化不敏感,工作牢靠;其重要缺陷是流量和壓力脈動大,噪聲大,排量不可調。齒輪泵被普遍地運用于采礦裝備,冶金裝備,修建機械,工程機械,農林機械等各個行業(yè)。
齒輪泵的結構由兩個齒輪相互嚙合在一起而構成的泵稱為齒輪泵。它是依靠齒輪的輪齒嚙合空間的容積變化來輸送液體的,它屬于回轉泵,也可以認為屬于容積泵。齒輪泵的種類較多。按嚙合方式可以分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵;按輪齒的齒形可分為正齒輪泵、斜齒輪泵和人字齒輪泵等。
齒輪泵遵照其嚙合情勢的不同,有外嚙合和內嚙合兩種,其中外嚙合齒輪泵運用較廣,而內嚙合齒輪泵(Internal Gear Pump)則多為輔佐泵。
泵體內互相嚙合的主、從動齒輪2和3與兩端蓋及泵體一起形成密封工作容積,齒輪的嚙合點將左、右兩腔隔開,形成了吸、壓油腔,當齒輪按圖示方向旋轉時,右側吸油腔內的輪齒脫離嚙合,密封工作腔容積一直增大,形成部分真空,油液在大氣壓力作用下從油箱經吸油管進進吸油腔,并被旋轉的輪齒帶進左側的壓油腔。左側壓油腔內的輪齒一直進進嚙合,使密封工作腔容積減小,油液遭到擠壓被排往體系,這就是齒輪泵的吸油和壓油歷程。在齒輪泵的嚙合歷程中,嚙合點沿嚙合線,把吸油區(qū)和壓油區(qū)離開。
齒輪泵要顛簸地工作,齒輪嚙合時的重疊系數必需大于1,即至少有一對以上的輪齒同時嚙合,因而,在工作歷程中,就有一部分油液困在兩對輪齒嚙合時所形成的關閉油腔之內,如圖所示,這個密封容積的大小隨齒輪轉動而變更。密封容積逐步減?。幻芊馊莘e逐步增大;密封容積又會減小,如此發(fā)生了密封容積周期性的增大減小。受困油液遭到擠壓而發(fā)生霎時低壓,密封容腔的受困油液若無油道與排油口相通,油液將從縫隙中被擠出,招致油液發(fā)熱,軸承等零件也遭到附加沖擊載荷的作用;若密封容積增大時,無油液的彌補,又會形成部分真空,使溶于油液中的氣體分別進去,發(fā)生機穴,這就是齒輪泵的困油景象。
困油景象使齒輪泵發(fā)生激烈的噪聲,并引起振動和汽蝕,同時下降泵的容積效力,影響工作的顛簸性和運用壽命。清除困油的方式,通常是在兩端蓋板上開卸槽,當關閉容積減小時,通過右邊的卸菏槽與壓油腔相通,而關閉容積增大時,通過左邊的卸荷槽與吸油腔通,兩卸荷糟的間距必需確保在任何時分都不使吸、排油相通。
在齒輪泵中,油液作用在輪外緣的壓力是不平均的,從低壓腔到低壓腔,壓力沿齒輪旋轉的方向逐齒遞增,因而,齒輪和軸遭到徑向不均衡力的作用,工作壓力越高,徑向不均衡力越大,徑向不均衡力很大時,能使泵軸曲折,招致齒頂壓向定子的低壓端,使定子偏磨,同時也減速軸承的磨損,下降軸承運用壽命。為了減小徑向不均衡力的影響,常采取減少壓油口的方式,使壓油腔的壓力僅作用在一個齒到兩個齒的規(guī)模內,同時,恰當增大徑向間隙,使齒頂不與定子內外表發(fā)生金屬接觸,并在支持上多采取滾針軸承或滑動軸承。
常采取的主動彌補端面間隙安裝有:浮動軸套式(Floating Bush Bearing)或彈性側板式(Elastic Side Plate)兩種,其原理都是引進壓力油使軸套或側板緊貼在齒輪端面上,壓力愈高,間隙愈小,可主動彌補端面磨損和減小間隙。齒輪泵的浮動軸套是浮動安裝的,軸套外側的空腔與泵的壓油腔相通,當泵工作時,浮動軸套受油壓的作用而壓向齒輪端面,將齒輪兩正面壓緊,從而彌補了端面間隙。
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