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      外嚙合式力士樂齒輪泵的結構特點

      發布時間:2016-11-22 瀏覽次數:5204
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             關于外嚙合式力士樂齒輪泵的結構特點,澳托士從困油現象及消除措施、泄漏及其改善措施以及徑向力不平衡問題及其改善措施三個方面來了解。一種泵的結構特點是怎樣的,在我們了解其優缺點以及改善措施后,那么這種泵在我們面前將再無神秘感。

      力士樂齒輪泵的困油現象

      (1)困油現象及消除措施:為使齒輪泵能連續平穩地供油,齒輪泵齒輪嚙合的重疊系數ε必須大于1 ,齒輪旋轉時,前一對輪齒尚未脫開之前,后一對輪齒已經進入嚙合。這時,兩對嚙合輪齒之間形成一個與吸、壓油腔均不相通的封閉容積,稱為困油區,留在該封閉容積中的油液便被困在里邊〔見圖13-5(a)〕。隨著齒輪的轉動,困油區的容積發生變化。當容積逐漸減小時〔由圖13-5(a)過渡到圖13-5(b)〕,由于無法排油,被困油液受到擠壓,壓力急劇升高,油液從零件配合表面的縫隙中強行擠出,使齒輪和軸承受到很大的徑向力,降低了軸承的壽命,同時產生功率損失,還會使油溫升高;當容積逐漸增大時〔由圖13-5(b)過渡到圖13-5c)〕,由于無法補油,困油區產生局部真空,使油液中溶解的氣體分離,產生空穴現象,使流量不均勻或造成很大噪聲。這種現象稱為齒輪泵的困油現象。

      消除困油現象的措施,是在泵的前、后蓋板上開兩個卸荷槽,如圖13-5d 中的雙點劃線所示,其中一個通壓油腔,另一個通吸油腔。當困油區容積由大變小時,通過右邊的卸荷槽與壓油腔相通;當困油區容積由小變大時,通過左邊的卸荷槽與吸油腔相通。卸荷槽的位置要適當,使困油區既能排出油液,又能吸進油液。但兩卸荷槽之間的距離a 不能太小,以防止吸、壓油腔通過困油區串通。

      (2)泄漏及其改善措施:外嚙合齒輪泵高壓腔的壓力油泄漏到低壓腔中主要有三條途徑:一是通過齒輪端面與前、后蓋板之間的端面間隙;二是通過齒頂圓與泵體內孔之間的徑向間隙;三是通過齒輪嚙合處的接觸間隙。其中通過端面間隙的泄漏量最大,可占總泄漏量的75%-80%。理論分析證明,泄漏量的大小與間隙的三次方成正比,與壓力差成正比。因此,普通齒輪泵的容積效率較低,輸出壓力也不易提高。
      依據上述分析,要提高齒輪泵的壓力和容積效率,首要的問題是減小端面間隙。因此,在中高壓和高壓齒輪泵中為減小端面間隙,提高容積效率,一般都采用端面間隙自動補償。端面間隙自動補償是在齒輪與前、后蓋板之間增加補償零件,如浮動軸套或浮動側板,在補償零件的背面引入壓力油。此壓力油形成的壓力差使浮動軸套或浮動側板壓緊齒輪端面,使端面間隙減小。

      力士樂齒輪泵徑向力平衡措施

      (3)徑向力不平衡問題及其改善措施:齒輪泵工作時,壓油腔的油壓高于吸油腔的油壓,因此作用在齒輪外圓上的壓力是不相等的。在壓油腔和吸油腔處齒輪外圓和齒廓表面分別承受著工作壓力和吸油腔壓力;在齒輪和泵體內孔的徑向間隙中,由于高壓油液通過該間隙泄漏,因而可以認為壓力由壓油腔壓力依次遞減為吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力,相當于給齒輪一個徑向的作用力,這就是齒輪和軸承受到的徑向不平衡力。齒輪泵工作壓力愈高,徑向不平衡力愈大,其結果是加速了軸承的磨損,降低了軸承的壽命,甚至使軸彎曲,造成齒頂與泵體內孔表面的摩擦,影響泵的正常工作。

      為了減小徑向不平衡力的影響,通常采取的措施有兩個:一是縮小壓油口的直徑,使高壓僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內,這樣壓力油作用于齒輪上的面積縮小了,因而徑向力也相應減小。二是采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向不平衡力的問題。如圖13-6所示,通過在蓋板上開設平衡槽A 、B ,使它們分別與壓油腔和吸油腔相通,產生一個與壓油腔和吸油腔對應的液壓徑向力,起到平衡作用。這種辦法可使作用到齒輪上的徑向力大體上獲得平衡,但會使泵的高、低壓油區接近,引起泄漏增加,從而降低容積效率。

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