外啮合齿轮泵的结构及工作原理

齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要特点是结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻吸性好油污染不感作可靠主要缺点是流量和压力脉动大声大，排量不可调。齿轮泵被广泛地应用于采矿设备，冶金设备，建筑机械，工程机械，农林机械等各个行业。齿轮泵按照其啮合形式的不同外啮合和内啮合两种其外啮合齿轮泵应用较广内啮合齿轮泵(InternalGearPump)则多为助泵，下面分别介绍。外啮合齿轮泵的结构及工作原理OperationoftheExternalGearPump外啮合齿轮泵的工作原理和结构如图所示。泵主要由主动齿轮，驱动轴体侧板等主要零件构成。图2.3外啮合齿轮泵的工作原理1-体(Housing);2.主动齿轮(DriverGear);3-从动齿轮(DrivenGear)泵体内相互啮合的主、从动齿轮2和与端盖及泵体一起构成密封工作容积，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不断增大成部分真空油在大气压力作用下从油箱经吸油管进入吸油腔，并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封工作腔容积减小油受挤压被排往系统这是齿轮泵的吸油和压油过程齿轮泵的啮合过程中，啮合点沿啮合线，把吸油区和压油区分开。齿轮泵的结构特点ConstructionCharacter如图所示，齿轮泵因受其自身结构的影响，在结构性能上其有以下特征。图2.4齿轮泵的结构1-体(Housing);2.动齿轮(DriverGear);3-从动齿轮(DrivenGear);4-端盖(FrontCover);5-后端盖(BackCover);6-动轴套(FloatingShaftSleeve);7-压力盖(PressureCover)困油的现象TrappingOil齿轮泵要平稳地工作齿轮啮合的重叠系数必须大于1即少有一对以上的轮齿时啮合，因此在工作过程中就一部分油液困在两对轮齿啮合时所形成的封闭油腔之内图所示，这个密封容积的大小随齿轮转动而变化。(a)到(b)，密封容积逐渐减小；(b)，封容积逐渐增大；图）到（）密封容积又会减小，如产生了密封容积周期性的增大减小困液受到挤压产生瞬间高压封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，导致油液发热等件也受到附加冲击载荷的作用若密封容积增大时无液的补充又造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。困油现象使齿轮泵产生强烈的噪声引起振动和汽蚀同时降低泵的容积效率影响工作的平稳性和使用寿命。消除困油的方法，通常是在两端盖板上开卸槽，见图2.5d）中的虚线方框当闭容积减小时通过右边的卸菏槽与压油腔相通而闭容积增大时通左边的卸荷槽与吸油腔通，两卸荷糟的间距必须确保在任何时候都不使吸、排油相通。齿轮泵的困油现象及消除措施径向不平衡力UnbalanceForce在齿轮泵中油液作用在轮外缘压力是不均匀的低压腔到高压腔压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增因，齿轮和轴到径向不平衡力的作用，工作压力越高不平衡力越大，径向不平衡力很大时，能使泵轴弯曲，导致齿顶压向定子的低压端，使定子偏磨，同时也加速轴承的磨损降轴承使寿命为了减小径向不平衡力的影响采取缩小压油口的办法，使压油腔的压力仅作用在一个齿到两个齿的范围内时适当增大径向间隙，使齿顶不与定子内表面产生金属接触，并在支撑上多采用滚针轴承或滑动轴承。齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿LeakagePassageandAutomaticCompensatingofEndFaceClearance在液压泵中，运动件间的密封是靠微小间隙密封的，这些微小间隙从运动学上形成摩擦副，同时高压腔的油液通过间隙向压腔的泄漏是不可避免的轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔去：一是通过齿轮啮合线处的间隙—齿侧间隙(Meshing-TeethSideClearance)，是通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙—齿间隙(teethTipclearance)，三是通过齿轮两端面和侧板间的隙——端间隙(SidePlates-endFaceClearance)在这三类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油就愈多因，为了提高齿轮泵的力和容积效率现齿轮泵的高压化，需要从结构上来取措施，对端面间隙进行自动补偿。通常采用的自动补偿端面间隙装置有：浮动轴套式(FloatingBushBearing)或性侧板式(ElasticSide两。其原理都是引入压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上，压力愈高间愈小，可自动补偿端磨损和减小间隙。齿轮泵的浮动轴套是浮动安装的外侧的空腔与泵的压油腔相通泵工作时浮轴套受油压的作用而压向齿轮端面齿轮两侧面压紧，从而补偿了端面间隙(end)齿轮泵常见故障的排除方法目前，CB-B型齿轮泵在自卸汽车与工程机械操纵构中运用较多，现将其常见故障及排除方法介绍如下，供参考。1、生振动噪声的原因与排除吸入空气CB-B齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气；同样端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入；若压盖为塑料制品于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。排除这种故障的方法是泵或盖的平面度达不到规定的要求时以平板上用金钢砂按"8"字形路线来回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过，需要保证其平面与孔的垂直度要求于盖与压盖处的泄漏采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。对泵轴一般采用骨架式油封进行密封卡紧唇部的弹簧脱落或油封装反或唇部被拉伤使封后端经常处于负压状态而吸入空气可换新油封予以解决。油箱内油量不够或吸油管口未至油面以下便会吸入空气此应往油箱内补充油液至油标线若回油管口露出油有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统以回油管口一般也应插至油面以下。泵的安装位置距油面太高别在泵转速降低时不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小导致吸油阻力增加而吸入空气；另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。机械原因泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。应按规定要求调整联轴器。因油中污物进入泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声更换油液加强过滤拆开泵清洗；对磨损严重的齿轮，须修理或更换。泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声误差或周节误差大轮触不良，齿面粗糙度高公线长度超差齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。此时，可更换齿轮或将齿轮对研。同时，轴承的滚针保持架破损、长短轴轴颈及滚针磨损等，均可导致轴承旋转不畅而产生机械噪声，此时需拆修齿轮泵，更换滚针轴承。齿轮轴向装配间隙过小端与前后端盖之间的滑动接合面因齿轮在装配前毛刺未能仔细清除从运转时拉伤接合使内泄漏大导输出流量减少污进入泵内并楔入齿轮端面与前后端盖之间的间隙内拉伤配合面高低压腔因出现径向拉伤的沟槽而连通，使输出流量减小对上述情况应别采用以下措施修复解齿轮泵适地加大轴向间隙即研磨齿轮的端面；用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除轮齿上的毛刺不能倒角；经平面磨削后的前后端盖其端面上卸荷槽的深度尺寸会有变化应适当增加宽度。目前，CB-B型齿轮泵在自卸汽车与工程机械操纵构中运用较多，现将其常见故障及排除方法介绍如下，供参考。1、生振动噪声的原因与排除吸入空气CB-B齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气；同样端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入；若压盖为塑料制品于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。排除这种故障的方法是泵或盖的平面度达不到规定的要求时以平板上用金钢砂按"8"字形路线来回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过，需要保证其平面与孔的垂直度要求于盖与压盖处的泄漏采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。对泵轴一般采用骨架式油封进行密封卡紧唇部的弹簧脱落或油封装反或唇部被拉伤使封后端经常处于负压状态而吸入空气可换新油封予以解决。油箱内油量不够或吸油管口未至油面以下便会吸入空气此应往油箱内补充油液至油标线若回油管口露出油有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统以回油管口一般也应插至油面以下。泵的安装位置距油面太高别在泵转速降低时不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小导致吸油阻力增加而吸入空气；另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。机械原因泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。应按规定要求调整联轴器。因油中污物进入泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声更换油液加强过滤拆开泵清洗；对磨损严重的齿轮，须修理或更换。泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声误差或周节误差大轮触不良，齿面粗糙度高公线长度超差齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。此时，可更换齿轮或将齿轮对研。同时，轴承的滚针保持架破损、长短轴轴颈及滚针磨损等，均可导致轴承旋转不畅而产生机械噪声，此时需拆修齿轮泵，更换滚针轴承。④齿轮轴向装配间隙过小端面与前后端盖之间的滑动接合面因齿轮在装配前毛刺未能仔细清除从运转时拉伤接合使内泄漏大导输出流量减少污进入泵内并楔入齿轮端面与前后端盖之间的间隙内拉伤配合面高低压腔因出现径向拉伤的沟槽而连通，使输出流量减小对上述情况应别采用以下措施修复解齿轮泵适地加大轴向间隙即研磨齿轮的端面；用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除轮齿上的毛刺不能倒角；经平面磨削后的前后端盖其端面上卸荷槽的深度尺寸会有变化应适当增加宽度。目前，CB-B型齿轮泵在自卸汽车与工程机械操纵构中运用较多，现将其常见故障及排除方法介绍如下，供参考。1、生振动噪声的原因与排除吸入空气CB-B齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气；同样端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入；若压盖为塑料制品于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。排除这种故障的方法是泵或盖的平面度达不到规定的要求时以平板上用金钢砂按"8"字形路线来回研磨，可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过，需要保证其平面与孔的垂直度要求于盖与压盖处的泄漏采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。对泵轴一般采用骨架式油封进行密封卡紧唇部的弹簧脱落或油封装反或唇部被拉伤使封后端经常处于负压状态而吸入空气可换新油封予以解决。油箱内油量不够或吸油管口未至油面以下便会吸入空气此应往油箱内补充油液至油标线若回油管口露出油有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统以回油管口一般也应插至油面以下。泵的安装位置距油面太高别在泵转速降低时不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小导致吸油阻力增加而吸入空气；另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。机械原因①泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。应按规定要求调整联轴器。因油中污物进入泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声更换油液加强过滤拆开泵清洗；对磨损严重的齿轮，须修理或更换。泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声误差或周节误差大轮触不良，齿面粗糙度高公线长度超差齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。此时，可更换齿轮或将齿轮对研。同时，轴承的滚针保持架