外嚙合齒輪泵的工作原理

 

齒輪泵是一種罕用的液壓泵，它的重要特征是構(gòu)造簡(jiǎn)樸，制作不便，價(jià)錢(qián)昂貴，體積小，分量輕，自吸性好，對(duì)油液凈化不敏感，工作牢靠；其重要缺陷是流量和壓力脈動(dòng)大，噪聲大，排量不可調(diào)。齒輪泵被普遍地運(yùn)用于采礦裝備，冶金裝備，修建機(jī)械，工程機(jī)械，農(nóng)林機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。

 

齒輪泵遵照其嚙合情勢(shì)的不同，有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵運(yùn)用較廣，而內(nèi)嚙合齒輪泵（Internal Gear Pump）則多為輔佐泵，

 

泵體內(nèi)互相嚙合的主、從動(dòng)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(diǎn)將左、右兩腔隔開(kāi)，形成了吸、壓油腔，當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔內(nèi)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(jīng)吸油管進(jìn)進(jìn)吸油腔，并被旋轉(zhuǎn)的輪齒帶進(jìn)左側(cè)的壓油腔。左側(cè)壓油腔內(nèi)的輪齒一直進(jìn)進(jìn)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(diǎn)沿嚙合線，把吸油區(qū)和壓油區(qū)離開(kāi)。

 

齒輪泵要顛簸地工作，齒輪嚙合時(shí)的重疊系數(shù)必需大于1，即至少有一對(duì)以上的輪齒同時(shí)嚙合，因而，在工作歷程中，就有一部分油液困在兩對(duì)輪齒嚙合時(shí)所形成的關(guān)閉油腔之內(nèi)，如圖所示，這個(gè)密封容積的大小隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而變更。密封容積逐步減小；密封容積逐步增大；密封容積又會(huì)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(shí)低壓，密封容腔的受困油液若無(wú)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(shí)，無(wú)油液的彌補(bǔ)，又會(huì)形成部分真空，使溶于油液中的氣體分別進(jìn)去，發(fā)生機(jī)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(dòng)和汽蝕，同時(shí)下降泵的容積效力，影響工作的顛簸性和運(yùn)用壽命。清除困油的方式，通常是在兩端蓋板上開(kāi)卸槽，當(dāng)關(guān)閉容積減小時(shí)，通過(guò)右邊的卸菏槽與壓油腔相通，而關(guān)閉容積增大時(shí)，通過(guò)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(shí)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(zhuǎn)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(shí)，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(shí)也減速軸承的磨損，下降軸承運(yùn)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(gè)齒到兩個(gè)齒的規(guī)模內(nèi)，同時(shí)，恰當(dāng)增大徑向間隙，使齒頂不與定子內(nèi)外表發(fā)生金屬接觸，并在支持上多采取滾針軸承或滑動(dòng)軸承。

 

常采取的主動(dòng)彌補(bǔ)端面間隙安裝有：浮動(dòng)軸套式（Floating Bush Bearing）或彈性側(cè)板式（Elastic Side Plate）兩種。，其原理都是引進(jìn)壓力油使軸套或側(cè)板緊貼在齒輪端面上，壓力愈高，間隙愈小，可主動(dòng)彌補(bǔ)端面磨損和減小間隙。齒輪泵的浮動(dòng)軸套是浮動(dòng)安裝的，軸套外側(cè)的空腔與泵的壓油腔相通，當(dāng)泵工作時(shí)，浮動(dòng)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(bǔ)了端面間隙。