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齒輪泵徑向力不平衡是什么原因?

2019-12-26

2CY型齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒和纖維,無腐蝕性,溫度不高于70℃,耐高溫油泵的使用溫度不超過300℃。粘度為75cst以下的潤滑油或性質(zhì)類似潤滑油的其他液體以及用于液壓轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。
齒輪泵想必大家都不陌生,它可提高流量的輸出速度,并減少物料在擠出機內(nèi)的剪切及駐留時間,但是我們在使用齒輪泵時,是否遇見過齒輪泵徑向力不平衡的問題?
齒輪泵運轉(zhuǎn)經(jīng)驗表明,軸承承受不平衡的徑向力是造成軸承磨損,影響齒輪泵壽命的主要原因。齒輪徑向液壓力分布及齒輪受力分析如下圖所示。
齒輪泵工作時,因排液腔的壓力大于吸液腔的壓力,從排液腔到吸液腔,齒輪頂圓圓周徑向液壓力是線性階梯式變化的,徑向液壓力分布如圖2-6所示。從圖中可看出,由于從動齒輪所受嚙合力與主動齒輪的嚙合力相反,且與徑向液壓力方向大體一致,所以從動齒輪軸承所受徑向力的合力要比主動齒輪所受合力F大得多,這就是在使用中從動齒輪較主動齒輪軸承磨損快的原因。對于中、高壓齒輪泵,其軸承負載是非常大的。因而,齒輪泵的使用期限幾乎取決于軸承的使用期限,要延長齒輪泵的壽命、減少機械磨損,必須減小徑向不平衡力的影響,為此,在結(jié)構(gòu)上可采取如下措施:
縮小排液口尺寸:使高壓油液作用在齒輪上的面積縮小,從而減小齒輪上的徑向液壓力。
適當增大徑向間隙,增大齒頂圓與泵體內(nèi)孔的間隙(0.13-0.16mm):即使齒輪在壓力作用下,只有靠近吸液腔的1-2個齒范圍內(nèi)的泵殼與齒頂保持較小的間隙,而其余大部分區(qū)間齒頂與泵殼保持較大間隙,使該區(qū)間內(nèi)的液壓力基本上等于液壓泵出口壓力值,從而使大部分徑向液壓力得到平衡。
理論研究表明,外嚙合齒輪泵齒數(shù)愈少,脈動率就愈大,其值可達20%以上,內(nèi)嚙合齒輪泵的流量脈動率要小得多。
3.高壓齒輪泵的特點
高壓齒輪泵與低壓齒輪泵的工作原理是相同的,但為了使其具有較高的工作壓力,高壓齒輪泵一般在結(jié)構(gòu)上都采用端面間隙自動補償裝置減小端面泄漏,從而保證泵在較大范圍內(nèi)有較高的效率。泵內(nèi)壓油腔的壓力油經(jīng)專門的通道引到浮動軸套的外側(cè),產(chǎn)生液壓作用力,這個力須稍大于齒輪端面作用在軸套內(nèi)側(cè)的力,使軸套始終自動貼緊齒輪端面,從而減小了泵內(nèi)通過端面的泄漏,提高了壓力。并在結(jié)構(gòu)上采取一定措施使軸承有較高的壽命。
 

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