中國(guó)臺(tái)灣YUKEN油研柱塞泵 A56-F-R-04-C-S-K-32

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中國(guó)臺(tái)灣YUKEN油研柱塞泵 A56-F-R-04-C-S-K-32

泵體上裝有安全閥，當(dāng)排出壓力超過規(guī)定壓力時(shí)，輸送液體可以自動(dòng)頂開安全閥，使高壓液體返回吸入管。

內(nèi)嚙合齒輪泵，它由一對(duì)相互嚙合的內(nèi)齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構(gòu)成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開。當(dāng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空，液體被吸入泵內(nèi)充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內(nèi)外兩側(cè)分兩路進(jìn)入排出室。在輪齒進(jìn)入嚙合的地方，存在于齒間的液體被擠壓而送進(jìn)排出管。

齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關(guān)等特點(diǎn)外，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流量均勻、工作可靠等特性，但效率低、噪音和振動(dòng)大、易磨損，用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤(rùn)滑能力的各種油類，溫度一般不超過70 ℃，例如潤(rùn)滑油、食用植物油等。一般流量范圍為0.045～30ms/h，壓力范圍為0.7—20MPa，工作轉(zhuǎn)速為1200—4000r/min。

齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，它一般做成定量泵，按結(jié)構(gòu)不同，齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵，而以外嚙合齒輪泵應(yīng)用 。下面以外嚙合齒輪泵為例來剖析齒輪泵。

液壓齒輪泵主要包括：高壓定量齒輪泵，高壓雙聯(lián)齒輪泵，潤(rùn)滑泵，化工泵，雙向齒輪馬達(dá)，齒輪泵附調(diào)壓閥，齒輪泵附升降閥。

齒輪泵的工作原理和結(jié)構(gòu)

齒輪泵的工作原理如圖所示，它是分離三片式結(jié)構(gòu)，三片是指泵蓋4，8和泵體7，泵體7內(nèi)裝有一對(duì)齒數(shù)相同、寬度和泵體接近而又互相嚙合的齒輪6，這對(duì)齒輪與兩端蓋和泵體形成一密封腔，并由齒輪的齒頂和嚙合線把密封腔劃分為兩部分，即吸油腔和壓油腔。兩齒輪分別用鍵固定在由滾針軸承支承的主動(dòng)軸12和從動(dòng)軸15上，主動(dòng)軸由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)泵的主動(dòng)齒輪按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵右側(cè)（吸油腔）齒輪脫開嚙合，齒輪的輪齒退出齒間，使密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸油管路、吸油腔進(jìn)入齒間。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，吸入齒間的油液被帶到另一側(cè)，進(jìn)入壓油腔。這時(shí)輪齒進(jìn)入嚙合，使密封容積逐漸減小，齒輪間部分的油液被擠出，形成了齒輪泵的壓油過程。齒輪嚙合時(shí)齒向接觸線把吸油腔和壓油腔分開，起配油作用。當(dāng)齒輪泵的主動(dòng)齒輪由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)不斷旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒脫開嚙合的一側(cè)，由于密封容積變大則不斷從油箱中吸油，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)，由于密封容積減小則不斷地排油，這就是齒輪泵的工作原理。泵的前后蓋和泵體由兩個(gè)定位銷17定位，用6只螺釘固緊如圖3-3。為了保證齒輪能靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又要保證泄露最小，在齒輪端面和泵蓋之間應(yīng)有適當(dāng)間隙（軸向間隙），對(duì)小流量泵軸向間隙為0.025~0.04mm，大流量泵為0.04~0.06mm。齒頂和泵體內(nèi)表面間的間隙（徑向間隙），由于密封帶長(zhǎng)，同時(shí)齒頂線速度形成的剪切流動(dòng)又和油液泄露方向相反，故對(duì)泄露的影響較小，這里要考慮的問題是：當(dāng)齒輪受到不平衡的徑向力后，應(yīng)避免齒頂和泵體內(nèi)壁相碰，所以徑向間隙就可稍大，一般取0.13~0.16mm。

為了防止壓力油從泵體和泵蓋間泄露到泵外，并減小壓緊螺釘?shù)睦?，在泵體兩側(cè)的端面上開有油封卸荷槽16，使?jié)B入泵體和泵蓋間的壓力油引入吸油腔。在泵蓋和從動(dòng)軸上的小孔，其作用將泄露到軸承端部的壓力油也引到泵的吸油腔去，防止油液外溢，同時(shí)也潤(rùn)滑了滾針軸承。

齒輪泵的困油問題

齒輪泵要能連續(xù)地供油，就要求齒輪嚙合的重疊系數(shù)ε大于1，也就是當(dāng)一對(duì)齒輪尚未脫開嚙合時(shí)，另一對(duì)齒輪已進(jìn)入嚙合，這樣，就出現(xiàn)同時(shí)有兩對(duì)齒輪嚙合的瞬間，在兩對(duì)齒輪的齒向嚙合線之間形成了一個(gè)封閉容積，一部分油液也就被困在這一封閉容積中〔見圖3-5(a)〕，齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這一封閉容積便逐漸減小，到兩嚙合點(diǎn)處于節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的對(duì)稱位置時(shí)〔見圖 3-5(b)〕，封閉容積為最小，齒輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，封閉容積又逐漸增大，直到圖3-5(c)所示位置時(shí)，容積又變?yōu)樽畲?。在封閉容積減小時(shí)，被困油液受到擠壓，壓力急劇上升，使軸承上突然受到很大的沖擊載荷，使泵劇烈振動(dòng)，這時(shí)高壓油從一切可能泄漏的縫隙中擠出，造成功率損失，使油液發(fā)熱等。當(dāng)封閉容積增大時(shí)，由于沒有油液補(bǔ)充，因此形成局部真空，使原來溶解于油液中的空氣分離出來，形成了氣泡，油液中產(chǎn)生氣泡后，會(huì)引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。以上情況就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。這種困油現(xiàn)象極為嚴(yán)重地影響著泵的工作平穩(wěn)性和使用壽命。

為了消除困油現(xiàn)象，在齒輪泵的泵蓋上銑出兩個(gè)困油卸荷凹槽，其幾何關(guān)系如圖3-6所示。卸荷槽的位置應(yīng)該使困油腔由大變小時(shí)，能通過卸荷槽與壓油腔相通，而當(dāng)困油腔由小變大時(shí)，能通過另一卸荷槽與吸油腔相通。兩卸荷槽之間的距離為a，必須保證在任何時(shí)候都不能使壓油腔和吸油腔互通。

按上述對(duì)稱開的卸荷槽，當(dāng)困油封閉腔由大變至最小時(shí)(圖)，由于油液不易從即將關(guān)閉的縫隙中擠出，故封閉油壓仍將高于壓油腔壓力；齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)封閉腔和吸油腔相通的瞬間，高壓油又突然和吸油腔的低壓油相接觸，會(huì)引起沖擊和噪聲。于是CB—B型齒輪泵將卸荷槽的位置整個(gè)向吸油腔側(cè)平移了一個(gè)距離。這時(shí)封閉腔只有在由小變至最大時(shí)才和壓油腔斷開，油壓沒有突變，封閉腔和吸油腔接通時(shí)，封閉腔不會(huì)出現(xiàn)真空也沒有壓力沖擊，這樣改進(jìn)后，使齒輪泵的振動(dòng)和噪聲得到了進(jìn)一步改善。

齒輪泵工作時(shí)，在齒輪和軸承上承受徑向液壓力的作用。如圖所示，泵的右側(cè)為吸油腔，左側(cè)為壓油腔。在壓油腔內(nèi)有液壓力作用于齒輪上，沿著齒頂?shù)男孤┯停哂写笮〔坏鹊膲毫?，就是齒輪和軸承受到的徑向不平衡力。液壓力越高，這個(gè)不平衡力就越大，其結(jié)果不僅加速了軸承的磨損，降低了軸承的壽命，甚至使軸變形，造成齒頂和泵體內(nèi)壁的摩擦等。為了解決徑向力不平衡問題，在有些齒輪泵上，采用開壓力平衡槽的辦法來消除徑向不平衡力，但這將使泄漏增大，容積效率降低等。CB—B型齒輪泵則采用縮小壓油腔，以減少液壓力對(duì)齒頂部分的作用面積來減小徑向不平衡力，所以泵的壓油口孔徑比吸油口孔徑要小。

齒輪泵的排量V相當(dāng)于一對(duì)齒輪所有齒谷容積之和，假如齒谷容積大致等于輪齒的體積，那么齒輪泵的排量等于一個(gè)齒輪的齒谷容積和輪齒容積體積的總和，即相當(dāng)于以有效齒高(h=2m)和齒寬構(gòu)成的平面所掃過的環(huán)形體積，即：式中：D為齒輪分度圓直徑，D=mz(cm)；h為有效齒高，h=2m(cm)；B為齒輪寬(cm)；m為齒輪模數(shù)(cm)；z為齒數(shù)。

實(shí)際上齒谷的容積要比輪齒的體積稍大，故上式中的π常以3.33代替，則式(3-10)可寫成：