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齿轮泵基础知识

齿轮泵基础知识

简介:

齿轮泵(Gear pump)是机器润滑、供油或其它液体系统中的一个部件,是旋转式液压泵的一种。齿轮箱内有2个或2个以上的齿轮啮合,在旋转作用下从一侧吸入流体再向另一侧排出。

齿轮泵的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,所以有的老机修师傅也叫它“8”字泵,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排出。


适用范围:

齿轮泵用于输送粘性较大的液体,如润滑油和燃烧油,不宜输送粘性较低的液体(例如水和汽油等),不宜输送含有颗粒杂质的液体(影响泵的使用寿命),可作为润滑系统油泵和液压系统油泵,广泛用于发动机、汽轮机、离心压缩机、机床以及其他设备。齿轮泵工艺要求高,不易获得精确的匹配。

分类:


1.按齿轮啮合的形式可分为:外啮合式和内啮合式

2.按齿形曲线可分为:渐开线齿形式和摆线式

3.按齿面形式可分为:直齿齿轮式、斜齿齿轮式、人字齿齿轮式、圆弧齿面的齿轮式

4.按啮合齿轮的个数分:二齿轮式和多齿轮式

5.按齿轮级数可分为:单级齿轮泵和多级齿轮泵

结构特点:


(1)结构简单;(2)工作要求低;(3)用作定量泵。



工作特点:

优点:

(1)结构简单、属于紧凑型泵;

(2)体积小,重量轻,便于安装;

(3)工艺性能好,价格便宜;

(4)自吸能力强,转速范围大;

(5)工作可靠、维护方便、耐冲击性能强。

缺点:

(1)由于有困油现象,故噪音大;

(2)效率低,一般93%-95%左右;

(3)流动脉冲大;

(4)零件互换性差;

(5)磨损后不易修复,很多情况下只能换泵总成;

(6)不能作变量泵使用。


产生的现象及解决办法

1.困油

原因:

液压油在渐开线齿轮泵运转过程中,因齿轮相交处的封闭体积随时间改变,常有一部分的液压油被密封在齿间,称为困油现象,因液压油不可压缩将使外接齿轮产生极大的振动和噪声,影响系统正常工作。

解决办法:

在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽开设卸荷槽的原则,两槽间距为最小闭死容积,而使闭死容积由大变小时与压油腔相通,闭死容积由小变大时与吸油腔相通。

2.受力不均匀

原因:

右侧是压油腔,左侧是吸油腔,两腔的压力是不平衡的;另外压油腔因齿顶泄漏,其压力为递减。两不均衡压力作用于齿轮和轴一径向不平衡压力,油压越高,该力越大,加速轴承磨损,降低轴承寿命,使轴弯曲,加大齿顶与轴孔磨损。

解决办法:

采用压力平衡槽或缩小压油腔。

3.径向力

原因 :
①作用在齿轮外圆上的压力分布是不相同的,从压油腔到吸油腔油液的压力分布是逐步分级降低,有压差存在而产生的径向力;
②齿顶与泵体内表面有径向间隙;油液的不均匀力的合力作用在泵轴上,使轴承受到单向压力而产生的径向力。



油泵工作压力越高,径向力越大。主动齿轮上所受的径向力的合力F1:较小。从动齿轮上所受的径向力的合力F2:较大,F2>F1。因为齿轮的啮合点是不断变化的,故其力的大小、方向均显周期性变化。 危害: 振动、噪音,导致轴承早期损坏,影响使用寿命。


解决办法:

1、减小压油口尺寸。使压油腔作用在齿轮上的面积减小到1~2个齿轮的范围。

2、开液压平衡槽。在吸油口到压油口过渡区内的端盖或轴承上开两个液压平衡槽,使压油口、吸油口分别与离吸油口、压油口较近的平衡槽相通,这样径向力会得到一定的平衡。

3、扩大高压区。将压油腔扩大到接近吸油腔一侧,只保持最后一两个齿顶与壳体之间的间隙较小,将其他部分齿顶的间隙放大。使得在很大的顶隙区域内的压力都等于出口压力,最终达到对称区域的径向力得到平衡,减小了作用在轴承上的径向力的目的。


常见故障及处理办法

1.不能排料

原因:

(1)旋转方向相反;

(2)吸入或排出阀关闭;

(3)入口无料或压力过低; 

(4)介质粘度过高。

解决办法: 

(1)确认旋转方向; 

(2)确认阀门是否关闭; 

(3)检查阀门和压力表; 

(4)检查液体粘度,以低速运转时按转速比例的流量是否出现,若有流量,则流入不足。

2.流量不足

原因:

(1)吸入或排出阀关闭; 

(2)入口压力低; 

(3)出口管线堵塞; 

(4)填料箱泄漏;

(5)转速过低。

解决办法:

(1)打开进出口阀;

(2)确认排出量是否正常;

(3)清泵;

(4)检查泵轴实际转速;

3.声音异常

原因:

(1)联轴节偏心大或润滑不良; 

(2)电动机故障; 

(3)减速机异常; 

(4)轴封处安装不良; 

(5)轴变形或磨损

解决办法:

(1)找正或充填润滑脂; 

(2)检查电动机;

(3)检查轴承和齿轮; 

(4)检查轴封; 

(5)检查修理或者更换泵总成。

4.电流过大

原因:

(1)出口压力过高;

(2)介质粘度过大;

(3)轴封装配不良;

(4)轴或轴承磨损; 

(5)电动机故障

解决办法:

(1)检查下游设备及管线;

(2)检验介质粘度; 

(3)调整轴封; 

(4)检查轴承或泵,必要时更换泵总成;

(5)检查电机。

5.泵突然停止

原因:

(1)停电; 

(2)电机过载保护;

(3)联轴器损坏;

(4)泵内进入异物,卡死;

 (5)轴与轴承烧结。

解决办法:

(1)检查电源;

(2)检查电机;

(3)检查联轴器;

(4)停车后,正反转盘车确认;

(5)盘车确认。

6.密封漏油

原因:

(1)轴封未调整好;

(2)密封圈磨损而间细大;

(3)机械密封损坏;

(4)弹簧松弛。

解决办法:

(1)调整轴封;

(2)适量拧紧压盖螺栓或更换密封圈,

(3)更换机械密封或者动、静环;

(4)更换弹簧。


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