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齒輪泵
齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間,當齒輪轉動(dòng)時(shí),齒輪脫開(kāi)側的空間的體積從小變大,形成真空,將液體吸入,齒輪嚙合側的空間的體積從大變小,而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jì)蓚€(gè)齒輪的嚙合線(xiàn)來(lái)隔開(kāi)的。齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。
中文名 齒輪泵 外文名 gear pump 其他名稱(chēng) 正排量裝置 應用學(xué)科 機械工程;傳動(dòng);液壓傳動(dòng) 行 業(yè)機械制造
目錄
1 工作原理
? 基本概念
? 驅動(dòng)裝置
? 結構特點(diǎn)
? 泵的分類(lèi)
2 工作特點(diǎn)
3 運行維護
? 起動(dòng)
? 停車(chē)
4 密封形式
5 常見(jiàn)故障
? 不能排料
? 流量不足
? 聲音異常
? 電流過(guò)大
? 泵停止
? 密封漏油
? 其他現象
? 困油現象
? 危害
? 消除方法
6 性能提高
7 馬達特點(diǎn)
8 國家標準
9 維修方法
10 試驗方案
11 檢修步驟
12 注意事項
13 發(fā)展方向
14 平時(shí)維護齒輪泵的問(wèn)方法
工作原理
基本概念
齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的,即它的zui基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉,這個(gè)殼體的內部類(lèi)似“8"字形,兩個(gè)齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來(lái)自于擠出機的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間,并充滿(mǎn)這一空間,隨著(zhù)齒的旋轉沿殼體運動(dòng),zui后在兩齒嚙合時(shí)排出。在術(shù)語(yǔ)上講,齒輪泵也叫正排量裝置,即像一個(gè)缸筒內的活塞,當一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí),液體就被機械性地擠排出來(lái)。因為液體是不可壓縮的,所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據同一空間,這樣,液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合,這一現象就連續在發(fā)生,因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續排除量,泵每轉一轉,排出的量是一樣的。隨著(zhù)驅動(dòng)軸的不間斷地旋轉,泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關(guān)。實(shí)際上,在泵內有很少量的流體損失,這使泵的運行效率不能達到100%,因為這些流體被用來(lái)潤滑軸承及齒輪兩側,而泵體也絕不可能無(wú)間隙配合,故不能使流體100%地從出口排出,所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運行,對大多數擠出物料來(lái)說(shuō),仍可以達到93%~98%的效率。對于粘度或密度在工藝中有變化的流體,這種泵不會(huì )受到太多影響。如果有一個(gè)阻尼器,比如在排出口側放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器,泵則會(huì )推動(dòng)流體通過(guò)它們。如果這個(gè)阻尼器在工作中變化,亦即如果濾網(wǎng)變臟、堵塞了,或限制器的背壓升高了,則泵仍將保持恒定的流量,直至達到裝置中zui弱的部件的機械極限(通常裝有一個(gè)扭矩限制器)。
對于一臺泵的轉速,實(shí)際上是有限制的,這主要取決于工藝流體,如果傳送的是油類(lèi),泵則能以很高的速度轉動(dòng),但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí),這種限制就會(huì )大幅度降低。
推動(dòng)高粘流體進(jìn)入吸入口一側的兩齒空間是非常重要的,如果這一空間沒(méi)有填充滿(mǎn),則泵就不能排出準確的流量,所以PV值(壓力×流速)也是另外一個(gè)限制因素,而且是一個(gè)工藝變量。由于這些限制,齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品,即不同的規格及排量(每轉一周所排出的量)。這些泵將與具體的應用工藝相配合,以使系統能力及價(jià)格達到*。
PEP-II泵的齒輪與軸共為一體,采用通體淬硬工藝,可獲得更長(cháng)的工作壽命?!癉"型軸承結合了強制潤滑機理,使聚合物經(jīng)軸承表面,并返回到泵的進(jìn)口側,以確保旋轉軸的有效潤滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使“D"型軸承與齒輪軸配合,確保齒輪軸不偏心,以防齒輪磨損。Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。這種密封實(shí)際上并不接觸軸的表面,它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封,它在軸封內表上加工有反向螺旋槽,可使聚合物被反壓回到進(jìn)口。為便于安裝,制造商設計了一個(gè)環(huán)形螺栓安裝面,以使與其它設備的法蘭安裝相配合,這使得筒形法蘭的制造更容易。
PEP-II齒輪泵帶有與泵的規格相匹配的加熱元件,可供用戶(hù)選配,這可保證快速加溫和熱量控制。與泵體內加熱方式不同,這些元件的損壞只限于一個(gè)板子上,與整個(gè)泵無(wú)關(guān)。
驅動(dòng)裝置
齒輪泵由一個(gè)獨立的電機驅動(dòng),可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng)。在齒輪泵出口處的壓力脈動(dòng)可以控制在1%以?xún)?。在擠出生產(chǎn)線(xiàn)上采用一臺齒輪泵,可以提高流量輸出速度,減少物料在擠出機內的剪切及駐留時(shí)間。
外嚙合齒輪泵是應用zui廣泛的一種齒輪泵,一般齒輪泵通常指的就是外嚙合齒輪泵。它的結構如圖5-14所示,主要有主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、泵體、泵蓋和安全閥等組成。泵體、泵蓋和齒輪構成的密封空間就是齒輪泵的工作室。兩個(gè)齒輪的輪軸分別裝在兩泵蓋上的軸承孔內,主動(dòng)齒輪軸伸出泵體,由電動(dòng)機帶動(dòng)旋轉。外嚙合齒輪泵結構簡(jiǎn)單、重量輕、造價(jià)低、工作可靠、應用范圍廣。
齒輪泵工作時(shí),主動(dòng)輪隨電動(dòng)機一起旋轉并帶動(dòng)從動(dòng)輪跟著(zhù)旋轉。當吸入室一側的嚙合齒逐漸分開(kāi)時(shí),吸入室容積增大,壓力降低,便將吸人管中的液體吸入泵內;吸入液體分兩路在齒槽內被齒輪推送到排出室。液體進(jìn)入排出室后,由于兩個(gè)齒輪的輪齒不斷嚙合,使液體受擠壓而從排出室進(jìn)入排出管中。主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪不停地旋轉,泵就能連續不斷地吸入和排出液體。
泵體上裝有安全閥,當排出壓力超過(guò)規定壓力時(shí),輸送液體可以自動(dòng)頂開(kāi)安全閥,使高壓液體返回吸入管。
內嚙合齒輪泵,它由一對相互嚙合的內齒輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構成。月牙形件的作用是將吸入室和排出室隔開(kāi)。當主動(dòng)齒輪旋轉時(shí),在齒輪脫開(kāi)嚙合的地方形成局部真空,液體被吸入泵內充滿(mǎn)吸入室各齒間,然后沿月牙形件的內外兩側分兩路進(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(wú)關(guān)等特點(diǎn)外,泵殼上無(wú)吸入閥和排出閥,具有結構簡(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(lái)輸送無(wú)腐蝕性、無(wú)固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類(lèi),溫度一般不超過(guò)70 ℃,例如潤滑油、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,工作轉速為1200—4000r/min。
結構特點(diǎn)
(1)結構簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜;
(2)工作要求低,應用廣泛;
(3)端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多固定的密封工作腔,只能用作定量泵。
齒輪采用具有九十年代較高水平的新技術(shù)--雙圓弧正弦曲線(xiàn)齒型圓弧。它與漸開(kāi)線(xiàn)齒輪相比,zui突出的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過(guò)程中齒廓面沒(méi)有相對滑動(dòng),所以齒面無(wú)磨損、運轉平衡、無(wú)困液現象,噪聲低、壽命長(cháng)、效率高。該泵擺脫傳統設計的束縛,使得齒輪泵在設計、生產(chǎn)和使用上進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域。
泵設有差壓式安全閥作為超載保護,安全閥全回流壓力為泵額定排出壓力1.5倍。也可在允許排出壓力范圍內根據實(shí)際需要另行調整。但是此安全閥不能作減壓閥長(cháng)期工作,需要時(shí)可在管路上另行安裝。
該泵軸端密封設計為兩種形式,一種是機械密封,另一種是填料密封,可根據具體使用情況和用戶(hù)要求確定。
泵的分類(lèi)
就核心組成部件齒輪而言,主要由公法線(xiàn)齒輪泵和圓弧齒輪泵。公法線(xiàn)齒輪泵輸送含雜質(zhì)的介質(zhì)比圓弧齒輪泵要耐用,而圓弧齒輪泵結構特殊,輸送干凈的介質(zhì)噪音低,壽命長(cháng),各有各的優(yōu)點(diǎn)。
工作特點(diǎn)編輯
優(yōu)點(diǎn):結構簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載,維護方便、工作可靠。
缺點(diǎn):徑向力不平衡、流動(dòng)脈動(dòng)大、噪聲大、效率低,零件的互換性差,磨損后不易修復,不能做變量泵用。
困油現象
原因:液壓油在漸開(kāi)線(xiàn)齒輪泵運轉過(guò)程中,因齒輪相交處的封閉體積隨時(shí)間改變,常有一部分的液壓油被密封在齒間,如圖所示,稱(chēng)為困油現象,因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產(chǎn)生極大的振動(dòng)和噪聲,影響系統正常工作。
困油現象
困油現象
措施:在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開(kāi)卸荷槽,開(kāi)設卸荷槽的原則:兩槽間距為zui小閉死容積,而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通,閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。
卸荷槽
卸荷槽
泄漏現象
齒輪泵的泄漏較大,外嚙合齒輪運轉時(shí)泄漏途徑有以下三點(diǎn):一為齒輪頂隙,其次為測隙,第三為嚙合間隙。
其中端面側隙泄漏較大,占總泄漏量的80%-85%,當壓力增加時(shí),前者不會(huì )改變,但后者撓度大增,此為外嚙合齒輪泵泄漏zui主要的原因,容積效率較低,故不適合用作高壓泵。
解決方法:端面間隙補償采用靜壓平衡措施,在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補償零件,如浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側板。
浮動(dòng)側板
浮動(dòng)側板
受力不均衡現象
右側是壓油腔,左側是吸油腔,兩腔的壓力是不平衡的;另外壓油腔因齒頂泄漏,其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸一徑向不平衡壓力,油壓越高,該力越大,加速軸承磨損,降低軸承壽命,使軸彎曲,加大齒頂與軸孔磨損。
防止措施:采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。[1]
受力不均衡現象
受力不均衡現象
運行維護編輯
起動(dòng)
齒輪泵
齒輪泵
(1)啟動(dòng)前檢查全部管路法蘭,接頭的密封性。
(2)盤(pán)動(dòng)聯(lián)軸器,無(wú)摩擦及碰撞聲音。
(3)啟動(dòng)應向泵內注入輸送液體。
(4)啟動(dòng)前應全開(kāi)吸入和排出管路中的閥門(mén),嚴禁閉閥啟動(dòng)。
(5)驗證電機轉動(dòng)方向后,啟動(dòng)電機。
停車(chē)
(1)關(guān)閉電動(dòng)機。
(2)關(guān)閉泵的進(jìn)、出口閥門(mén)。
密封形式編輯
機械密封
三層帶油腔密封
單層密封
磁力密封
每種密封形式需要根據不同的入口壓力及密封性能而定。
常見(jiàn)故障編輯
不能排料
(1)故障現象:泵不能排料
齒輪泵 整機圖片
齒輪泵 整機圖片 (3張)
故障原因:a、旋轉方向相反;b、吸入或排出閥關(guān)閉; c、入口無(wú)料或壓力過(guò)低; d、粘度過(guò)高,泵無(wú)法咬料
對策: a、確認旋轉方向; b、確認閥門(mén)是否關(guān)閉; c、檢查閥門(mén)和壓力表; d、檢查液體粘度,以低速運轉時(shí)按轉速比例的流量是否出現,若有流量,則流入不足
流量不足
(2)故障現象:泵流量不足
齒輪泵
齒輪泵
故障原因:a、吸入或排出閥關(guān)閉; b、入口壓力低; c、出口管線(xiàn)堵塞; d、填料箱泄漏;e、轉速過(guò)低
對策:a、確認閥門(mén)是否關(guān)閉;b、檢查閥門(mén)是否打開(kāi);c、確認排出量是否正常; d、緊固;大量泄露漏影響生產(chǎn)時(shí),應停止運轉,拆卸檢查; e、檢查泵軸實(shí)際轉速
聲音異常
(3)故障現象:聲音異常
故障原因:a、聯(lián)軸節偏心大或潤滑不良 b、電動(dòng)機故障; c、減速機異常; d、軸封處安裝不良; e、軸變形或磨損
對策:a、找正或充填潤滑脂; b、檢查電動(dòng)機; c、檢查軸承和齒輪; d、檢查軸封; e、停車(chē)解體檢查
電流過(guò)大
(4)故障現象:電流過(guò)大
齒輪泵系列
齒輪泵系列
故障原因:a、出口壓力過(guò)高; b、熔體粘度過(guò)大;c、軸封裝配不良; d、軸或軸承磨損; e、電動(dòng)機故障
對策:a、檢查下游設備及管線(xiàn);b、檢驗粘度; c、檢查軸封,適當調整; d、停車(chē)后檢查,用手盤(pán)車(chē)是否過(guò)重; e、檢查電動(dòng)機
泵停止
(5)故障現象:泵突然停止
故障原因:a、停電; b、電機過(guò)載保護; c、聯(lián)軸器損壞;d、出口壓力過(guò)高,聯(lián)鎖反應;e、泵內咬入異常; f、軸與軸承粘著(zhù)卡死
對策:a、檢查電源;b、檢查電動(dòng)機;c、打開(kāi)安全罩,盤(pán)車(chē)檢查;d、檢查儀表聯(lián)鎖系統;e、停車(chē)后,正反轉盤(pán)車(chē)確認; f、盤(pán)車(chē)確認
密封漏油
(6)故障現象:密封漏油
產(chǎn)生原因:a、軸封未調整好;b、密封圈磨損而間細大;c、機械密封動(dòng)、靜環(huán)摩擦面隨壞;d、彈簧松弛
對策:a、重新調整;b、適量擰緊壓蓋螺栓或更換密封圈;c、更換動(dòng)、靜環(huán)或重新研磨;d、更換彈簧
其他現象
1、產(chǎn)生原因
① 內外轉子的齒側間隙太大,使吸壓油腔互通.容積效率顯著(zhù)降低,輸出流量不夠;
② 軸向間隙太大;
③ 吸油管路中的結合面處密封不嚴等原因,使泵吸進(jìn)空氣,有效吸入流量減少;
④ 吸油不暢.如因油液粘度過(guò)大,濾油器被污物堵塞等導致吸入流量減少;
⑤ 溢流閥卡死在半開(kāi)度位置,泵來(lái)的流量一部分通過(guò)溢流閥返回油箱,而使得進(jìn)入系統的流量不夠.此時(shí)伴隨出現系統壓力上不去的故障。
2、排除方法
① 更換內外轉子,使齒側隙在規定的范圍內(一般小于0.07mm);
② 研磨泵體兩端面,保證內外轉子裝配后軸向間隙在0.02~0.05mm 范圍內;
③ 更換破損的吸油管密封,用聚四氟乙烯帶包扎好管接頭螺紋部分再擰緊管接頭;
④ 選用合適粘度的油液,清洗進(jìn)油濾油器使吸油暢通。并酌情加大吸油管徑;
⑤ 修理溢流閥,排除溢流閥部分短接油箱造成泵有效流量減少的現象。
困油現象
齒輪泵要平穩工作,齒輪嚙合的重合度必須大于1,于是總有兩對齒輪同時(shí)嚙合,并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個(gè)封閉的容腔開(kāi)始隨著(zhù)齒輪的轉動(dòng)逐漸減小,以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會(huì )使被困油液受擠壓而產(chǎn)生很高的壓力,并且從縫隙中擠出,導致油液發(fā)熱,并致使機件受到額外的負載;而封閉腔容積的增大又造成局部真空,使油液中溶解的氣體分離,產(chǎn)生氣穴現象。這些都將產(chǎn)生強烈的振動(dòng)和噪聲,這就是齒輪泵的困油現象。
危害
徑向不平衡力很大時(shí)能使軸彎曲,齒頂與殼體接觸,同時(shí)加速軸承的磨損,降低軸承的壽命。
消除方法
消除困油的方法,通常是在兩側蓋板上開(kāi)卸荷槽,使封閉腔容積減小時(shí)通過(guò)左邊的卸荷槽與壓油腔相通,容積增大時(shí)通過(guò)右邊的卸荷槽與吸油腔相通。
性能提高編輯
提高齒輪油泵性能的可行回路
齒輪油泵因受定排量的結構限制,通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用。
在泵上直接安裝控制閥,可省去泵與方向閥之間管路,從而控制了成本。較少管件及連接件可減少泄漏,從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環(huán)壓力,提高其工作性能。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的回路,其中有些是實(shí)踐證明可行的基本回路,而有些則屬創(chuàng )新研究。
卸載回路
卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結合起來(lái)。液體從兩個(gè)齒輪油泵因受定排量的結構限制,通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用.齒輪油泵因受定排量的結構限制,通常認為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源使用。然而,附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對于提高其功能、降低系統成本及提高系統可靠性是有效的,因而,齒輪油泵的性能可接近價(jià)昂、復雜的柱塞泵。這時(shí),大流量泵便把流量從其出口循環(huán)到入口,從而減少了該泵對系統的輸出流量,即將泵的功率減少至略高于高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決于此時(shí)未卸載排量占總排量的比率。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。
zui簡(jiǎn)單的卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關(guān)閉,當給閥一操縱信號時(shí),閥的通斷狀態(tài)好被切換。杠桿或其它機械機構是操縱這種閥的zui簡(jiǎn)單方法。
導控(氣動(dòng)或液壓)卸載閥是操縱方式的一種改進(jìn),因為此類(lèi)閥可進(jìn)行遠程控制。其zui大的進(jìn)展是采用電氣或電子開(kāi)關(guān)控制的電磁閥,它不僅可用遠程控制,而且可用微機自動(dòng)控制,通常認為這種簡(jiǎn)單的卸載技術(shù)是應用的情況。
人工操縱卸載元件常用于為快速動(dòng)作而需大流量及快速動(dòng)作而需大流量及為控制而減少流量的回路,例如快速伸縮的起重臂回路。圖1所示回路的卸載閥無(wú)操縱信號作用時(shí),回路一直輸出大流量。對于常開(kāi)閥,在常態(tài)下回路將輸出小流量。
壓力傳感卸載閥是zui普遍的方案。如圖2所示,彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置?;芈穳毫_到溢流閥預調值時(shí),溢流閥開(kāi)啟,卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置。壓力傳感卸載回路多用于行程中需快速、行程結束時(shí)需高壓低速的液壓缸供液。壓力傳感卸載閥基基本上是一個(gè)達到系統壓力即卸的自動(dòng)卸載元件,普遍用于測程儀分裂器和液壓虎鉗中。
流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置。該閥中的固定節流孔尺寸按設備的發(fā)動(dòng)機速度所需流量確定。若發(fā)動(dòng)機速度超出此范圍,則節流小孔壓降將增加,從而將卸載閥移位至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可對zui大流量節流的尺寸,故此回路能耗少、工作平穩且成本低。這種回路的典型應用是,限定回路流量達范圍以提高整個(gè)系統的性能,或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運載卡車(chē)等。
壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置,無(wú)論達到預定壓力還是流量,都會(huì )卸載。設備在空轉或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量,故降低了所需的功率。因為此種回路具有較寬的負載和速度變化范圍,故常用于挖掘設備。
具有功率綜合的壓力傳感卸載回路,它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成,兩組泵由同一原動(dòng)機驅動(dòng),每臺泵接受另一卸載泵的導控卸載信號。此種傳感方式稱(chēng)之為交互傳感,它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩只溢流閥可按每個(gè)回路特殊的壓力調整,以使一臺或兩臺泵卸載。此方案減少了功率需求,故可采用小容量?jì)r(jià)廉原動(dòng)機。
負載傳感卸載回路。當主控閥的控制腔(下腔)無(wú)負載傳感信號時(shí),泵的所有流量經(jīng)閥1、閥2排回油箱;當給此控制閥施加負載傳感信號時(shí),泵向回路供液;當泵的輸出壓力超過(guò)負載傳感閥的壓力預定值時(shí),泵僅向回路提供工作流量,而多余流量經(jīng)閥2的節流位置旁通回油箱。
帶負載傳感元件的齒輪油泵與柱塞泵相比,具有成本低、抗污染能力強及維護要求低的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)先流量控制
不論齒輪油泵的轉速、工作壓力或支路需要的流量大小,定值一次流量控制閥總可保證設備工作所需的流量。在圖7所示的這種回路中,泵的輸出流量必須大于或等于一次油路所需流量,二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量閥(比例閥)將一次控制與液壓泵結合起來(lái),省去管路并消除外泄漏,故降低了成本。此種齒輪泵回路的典型應用是汽車(chē)起重機上??梢?jiàn)到的轉向機構,它省去了一個(gè)泵。
負載傳感流量控制閥的功能與定值一次流量控制的功能十分相近:即無(wú)論泵的轉速、工作壓力或支路抽需流量大小,均提供一次流量。但僅通過(guò)一次油口向一次油路提供所需流量,直至其zui大調整值。此回路可替代標準的一次流量控制回路而獲得zui大輸出流量。因無(wú)載回路的壓力低于定值一次流量控制方案,故回路溫升低、無(wú)載功耗小。負載傳感比列流量控制閥與一次流量控制閥一樣,其典型應用是動(dòng)力轉向機構。
旁路流量控制
對于旁路流量控制,不論泵的轉速或工作壓力高低,泵總按預定zui大值向系統供液,多余部分排回油箱或泵的入口。此方案限制進(jìn)入系統的流量,使其具有
性能。其優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)回路規模來(lái)控制zui大調整流量,降低成本;將泵和閥組合成一體,并通過(guò)泵的旁通控制,使回路壓力降至zui低,從而減少管路及其泄漏。
旁路流量控制閥可與限定工作流量(工作速度)范圍的中團式負載傳感控制閥一起設計。此種型式的齒輪泵回路,常用于限制液壓操縱以使發(fā)動(dòng)機達速度的垃圾運載卡車(chē)或動(dòng)力轉向泵回路中,也可用于固定式機械設備。
干式吸油閥
干式吸油閥是一種氣控液壓閥,它用于泵進(jìn)油節流,當設備的液壓空載時(shí),僅使極小流量(< 18.9t/min)通過(guò)泵;而在有負載時(shí),全流量吸入泵。如圖10所示,這種回路可省去泵與原動(dòng)機間的離合器,從而降低了成本,還減小了空載功耗,因通過(guò)回路的極小流量保持了設備的原動(dòng)機功率。另外,還降低了泵在空載時(shí)的噪聲。干式吸油閥回路可用于由內燃機驅動(dòng)的任何車(chē)輛中開(kāi)關(guān)式液壓系統,例如垃圾裝填卡車(chē)及工業(yè)設備。
液壓泵方案的選擇
齒輪油泵的工作壓力已接近柱塞泵,組合負載傳感方案為齒輪泵提供了變量的可能性,這就意味著(zhù)齒輪泵與柱塞泵之間原本清楚的界限變理愈來(lái)愈模糊了。
合理選擇液壓泵方案的決定因素之一,是整個(gè)系統的成本,與價(jià)昂的柱塞泵相比,齒輪泵以其成本較低、回路簡(jiǎn)單、過(guò)濾要求低等特點(diǎn),成為許多應用場(chǎng)合切實(shí)可行的選擇方案。
馬達特點(diǎn)編輯
結構緊湊、體積小、重量輕
由鋁合金制造前蓋、中間體、后蓋,合金鋼制造的齒輪和鋁合金制造的壓力板等零部件組成,前、后蓋內各壓裝兩個(gè)DU軸承,DU材料是齒輪泵的理想軸承材料,可大大提高齒輪泵的壽命。
2.工作可靠
壓力板是徑向和軸向壓力補償的主要元件,可以減輕軸承載荷和自動(dòng)調節齒輪泵軸向間隙,從而有效地提高了齒輪泵的性能指標和工作可靠性;GM5、GPC4系列齒輪馬達可以提供單旋向不帶前軸承,雙旋向不帶前軸承和單旋向帶前軸承,雙旋向帶前軸承四種結構型式,其中帶前軸承的齒輪馬達可以承受徑向力和軸向力。
3.轉速高,壓力大
轉速高3000~4000轉/每分,理論扭矩為17N.m(牛頓.米)~64N.m,可達20-25MPa。
4.連接方式適用于進(jìn)口機械和工程機械
符合SAE和國家標準GB安裝法蘭、軸伸、進(jìn)油口及出油口連接行式。廣泛適用于汽車(chē)、拖拉機、工程機械、農業(yè)機械以及其他機械液壓系統中。
國家標準編輯
JB/T 7041-2006液壓齒輪泵
JIS B8312-2002 齒輪泵和螺桿泵.水力性能驗收試驗
JB/T 51055-1999 農用齒輪泵產(chǎn)品質(zhì)量分等
JB/T 53312-1999 齒輪泵產(chǎn)品質(zhì)量分等
JB/T 58211-1999 液壓齒輪泵(2.5MPA、10~25MPA)產(chǎn)品質(zhì)量分等
JIS B8352-1999 液壓齒輪泵
JB/T 9835.2-1999 農用齒輪泵安裝法蘭和軸伸的尺寸系列和標記
JB/T 9835.1-1999 農用齒輪泵 技術(shù)條件
MT/T 573-1996 礦用液壓齒輪泵試驗方法
CB/T 3719-1995 船用高壓齒輪泵技術(shù)條件
CB/T 3701-1995 船用齒輪泵修理技術(shù)要求
SC/T 8038-1994 漁船CB型和HY01型齒輪泵修理技術(shù)要求
JIS B8408-1994 噴槍式燃燒器用齒輪泵
JB/T 7042-1993 液壓齒輪泵.試驗方法
JB/T 7041-1993 液壓齒輪泵.技術(shù)條件
JB/T 6434-1992 輸油齒輪泵
CBM 2209-1982 船用電動(dòng)齒輪泵試驗方法
CBM 2207-1982 船用電動(dòng)齒輪泵型式和基本參數
CBM 2208-1982 船用電動(dòng)齒輪泵技術(shù)條件
維修方法編輯
齒輪泵軸磨損后的維修
齒輪泵中軸的磨損主要是因為軸兩端與支撐滾針間的摩擦磨損,使軸徑變小。如果是輕微磨損,可通過(guò)鍍一層硬鉻來(lái)加大此部位軸的直徑尺寸,使軸得到修復。如果軸磨損嚴重,則應45鋼或40cr鋼重新制造,軸毛坯經(jīng)粗、精車(chē)后,軸承部位要熱處理, 硬度為hrc60-65,然后再經(jīng)磨削,使軸承配合部位表面粗糙度 ra不大于0.32μm;軸的圓度和圓柱度允差為0.005mm;與齒輪配合部位按h7/h6、表面粗糙度ra應不大于0.63μm。
齒輪泵泵體磨損后的維修
泵體內表面磨損主要是吸油區段圓弧形工作面.如果出現輕微磨損,可用油石修磨去毛刺后使用。泵體是由鑄鐵鑄造毛坯成型, 出現嚴重磨損時(shí)應更換新件。如果泵內齒輪兩端面是用磨削修復, 則泵體寬度尺寸也要改變,與齒輪兩端修磨去掉的尺寸相等,重新加工后的泵體兩端面應達到圖3所示的技術(shù)要求。
齒輪泵兩端蓋磨損之后的維修
齒輪泵的端蓋用鑄鐵制造,出現磨損現象后,輕微的可在平板上研磨修平,磨損比較嚴重時(shí)應在平面磨床上磨削修平。修磨后的端蓋與泵體配合連接的平面接觸應不低于85%.平面度允差、端面對孔中心線(xiàn)的垂直度允差、兩端面的平行度允差和兩軸孔中心線(xiàn)的平行度允差均為o.olmm。磨削后的表面粗糙度ra應不大于1. 5μm。
齒輪泵用滾針軸承的維修更換
泵中零件維修后,軸承滾針應更換。對滾針要求是:全部滾針直徑的尺寸誤差不應超過(guò)0.003mm,長(cháng)度允差為0.1mm,與軸配合間隙應在o.olmm左右;滾針裝配時(shí)要按數量要求充滿(mǎn)軸承殼內,滾針間要相互平行布置。
試驗方案編輯
可靠性試驗包括試驗室和現場(chǎng)兩種方式,可根據具體條件自選一種方式進(jìn)行試驗。
*樣本試驗---試驗進(jìn)行到每臺投試泵都到了檢修壽命期為止。
不*樣本試驗:
(1)定時(shí)截尾試驗----試驗進(jìn)行到試前規定的試驗時(shí)間T*時(shí)就停止試驗。
當樣本量較大,尤其是實(shí)驗室試驗可選用定時(shí)截尾試驗方案。
(2)定數截尾試驗----試驗 進(jìn)行到試前規定的失效數r就停止的試驗當
用戶(hù)限制泵的故障發(fā)生次數時(shí),可選用定數截尾試驗方案。
檢修步驟編輯
拆卸
拆卸前應做好充分的準備工作,熟悉設備結構,工藝流程,運行狀態(tài);拆卸時(shí)應小心謹慎,避免損壞設備零部件。
二、復查數據
對齒輪泵各部件配合間隙,應做全面檢查,部分間隙的標準見(jiàn)表1——1。
三、檢查
對拆下的零部件進(jìn)行詳細檢查,對齒輪作著(zhù)色檢查,不允許存在裂紋;軸頸的圓錐度合格,表面不得有劃痕,粗糙度Ra的zui大允許值為1.6μm;端蓋、托架、泵體不得有明顯缺陷。
四、修復或更換
對超標的零部件應予以更換,對需修復的零部件,修復后應符合標準。
五、組裝及調整
齒輪端面與端蓋,托架的軸向間隙,依靠改變端蓋,托架與泵體之間的密封墊片的厚度來(lái)調整;緊固端蓋螺栓時(shí),用力對稱(chēng)均勻,邊緊邊盤(pán)動(dòng)轉子,遇到轉子轉不動(dòng)時(shí),應松掉螺栓重緊;加填料或裝油封時(shí),緊壓蓋時(shí)仍需邊緊邊盤(pán)動(dòng)轉子,不可緊得過(guò)死。
六、試車(chē)
水壓試驗為工作壓力的1.5倍,保持5min不漏,試車(chē)運行期間,無(wú)泄漏,運行聲音正常,無(wú)異常振動(dòng),出口壓力符合要求為合格。
修理常識
齒輪泵的修繕知識跟著(zhù)運用工夫的增進(jìn),齒輪泵會(huì )呈現泵油缺乏,甚至不出油等毛病,首要緣由是有關(guān)部位磨損過(guò)大。齒輪泵的磨損部位首要有自動(dòng)軸與襯套、被動(dòng)齒輪中間孔與軸銷(xiāo)、泵殼內腔與齒輪、齒輪端面與泵蓋等。光滑油泵磨損后其首要技能目標達不到要求時(shí),應將其拆開(kāi)分化,查清磨損部位及水平,接納響應方法予以修復。
一、自動(dòng)軸與襯套磨損后的修復齒 輪泵自動(dòng)軸與襯套磨損后,其共同間隙增大,必將影響泵的油量??刹捎眯拮詣?dòng)軸或襯套的辦法恢復其正常的共同間隙。若自動(dòng)軸磨損細微,只需壓出舊襯套后換上規范尺寸的襯套,共同間隙便可恢復到答應局限。若自動(dòng)軸與襯套磨損嚴峻且共同間隙嚴峻超標時(shí),不只要改換襯套,并且自動(dòng)軸也使用鍍鉻或振動(dòng)堆焊法將其直徑加大,然后再磨削到規范尺寸,恢復與襯套的共同要求。
二、光滑油泵殼體的修繕殼體裂紋的修繕:殼體裂紋可用鑄508鎳銅焊條焊補。焊縫須嚴密而元氣孔,與泵蓋連系面平面度誤差不大于0.05毫米。自動(dòng)軸襯套孔與從動(dòng)軸孔磨損的修繕:自動(dòng)軸襯套孔磨損后,可用鉸削辦法消弭磨損陳?ài)E,然后配用加大至響應尺寸的襯套。從動(dòng)軸孔磨損也以鉸削法消弭磨損陳?ài)E,然后按鉸削后孔的實(shí)踐尺寸配制從動(dòng)軸泵殼內腔的修繕:泵殼內腔磨損后,普通接納內腔鑲套法修復,單機除塵器行將內腔搪大后鑲配鑄鐵或鋼襯套。鑲套后,將內腔搪到要求的尺寸,并把伸出端面的襯套磨去,使其與泵殼連系面平齊。閥座的修繕:限壓閥有球形閥和柱塞式閥兩種。球形閥座磨損后,可將一鋼球放在閥座上,然后用金屬棒悄悄敲擊鋼球,直到球閥與閥座密合為止。如閥座磨損嚴峻,可先鉸削除去磨痕,再用上法使之密合。柱塞式閥座磨損后,可放入少許氣門(mén)砂進(jìn)行研磨,直到密合為止。
三、泵蓋的修繕任務(wù)平面的修繕:若泵蓋任務(wù)平面磨損較小,可用手工研磨法消弭磨損陳?ài)E,即在平臺或厚玻璃板上放少許氣門(mén)砂,然后將泵蓋放在上面進(jìn)行研磨,直到磨損陳?ài)E消弭,任務(wù)外表平坦為止。當泵蓋任務(wù)平面磨損深度超越0.1毫米時(shí),應接納先車(chē)削后研磨的方法修復。除塵器袋籠自動(dòng)軸襯套孔的修繕:泵蓋上的自動(dòng)軸襯套孔磨損的修繕與殼體自動(dòng)軸襯套孔磨損的修繕辦法一樣。四、齒輪的翻轉運用 齒輪泵齒輪磨損首要是在齒厚部位,而齒輪端面和齒頂的磨損都相對較輕。齒輪在齒厚部位都是單側磨損,所以可將齒輪翻轉180度運用。當齒輪端面磨損時(shí),可將端面磨平,還研磨光滑油泵殼體連系面,以包管齒輪端面與泵蓋的間隙在規范局限內。
注意事項編輯
使用齒輪泵的同時(shí)應該避免些什么?
齒輪泵適用于各個(gè)行業(yè),輸送的介質(zhì)范圍比較廣泛,此齒輪泵具有結構牢固,安裝方便,拆卸容易,保養簡(jiǎn)單,使用的流量均勻連續,磨損輕微,使用壽命長(cháng)等等一些優(yōu)點(diǎn)。
1、使用齒輪泵的過(guò)程中要經(jīng)常加脂,潤滑脂比較容易揮發(fā),所以必須注意添?yè)Q,其次保持好軸承處的清潔;
2、使用或者是使用完的情況下要把電動(dòng)抽油泵放在比較干燥,沒(méi)有腐蝕性,比較潔凈的環(huán)境之中去;
3、齒輪泵在使用的過(guò)程中要經(jīng)常檢查并且維修,應該注意檢查電動(dòng)油桶查看里面的電源線(xiàn);內接線(xiàn),插頭,開(kāi)關(guān)是不是還能正常的使用;軸承的零部件是否有沒(méi)有損壞的地方等等一些;
4、應保存好齒輪泵上的每一個(gè)零部件,在拆檢齒輪泵的過(guò)程中,應該保存好每一個(gè)零部件,并且保持潔凈;
發(fā)展方向編輯
隨著(zhù)人口的增長(cháng)于經(jīng)濟的發(fā)展能源問(wèn)題日益受到重視,尤其是我國,節約能源變得越來(lái)越重要。為強化保證企業(yè)的節能觀(guān)念,我國對生產(chǎn)用電有可能啟動(dòng)更為嚴厲的價(jià)格杠桿,因此,節能化就成為了當前齒輪泵發(fā)展的一個(gè)重要方向。
作為泵的一個(gè)主要品種,齒輪泵經(jīng)了很多重要的發(fā)展變化。早期的齒輪泵都是全液壓式,由于環(huán)保和節能的需要,以及伺服電機的成熟應用和價(jià)格的大幅度下降,近年來(lái)全電動(dòng)式的精密齒輪泵越來(lái)越多,為了分析這一發(fā)展趨勢,我將這其中的比較特點(diǎn)列出:
全電動(dòng)式齒輪泵有一系列優(yōu)點(diǎn),特別是在環(huán)保和節能方面的優(yōu)勢,據報道,截止到2014年12月底較先進(jìn)的全電動(dòng)式齒輪泵節電可以達到70%,另外,由于使用伺服電機注射控制精度較高,轉速也較穩定,還可以多級調節。但全電動(dòng)式齒輪泵在使用壽命上不如全液壓式齒輪泵,而全液壓式齒輪泵要保證精度就必須使用帶閉環(huán)控制的伺服閥,而伺服閥價(jià)格昂貴,帶來(lái)成本上升。
全液壓式齒輪泵在成型精密、形狀復雜的制品方面有許多*優(yōu)勢,它從傳統的單缸充液式、多缸充液式發(fā)展到現在的兩板直壓式,其中以?xún)砂逯眽菏酱硇?,但其控制技術(shù)難度大,機械加工精度高,液壓技術(shù)也難掌握。
電動(dòng)—液壓式齒輪泵是集液壓和電驅動(dòng)于一體的新型齒輪泵,它融合了全液壓式齒輪泵的高性能和全電動(dòng)式的節能優(yōu)點(diǎn),這種電動(dòng)-液壓相結合的復合式齒輪泵已成為齒輪泵技術(shù)發(fā)展方向。
依據齒輪泵設備工藝的需求,齒輪泵油泵馬達耗電占整個(gè)設備耗電量的比例高達50%-65%,因而節能潛力。
齒輪泵旋轉不暢的原因
齒輪泵旋轉不暢的原因
①軸向間隙或徑向間隙太小。重新加以調整修配。
②泵內有污物。解體以清除異物。
③裝配有誤。齒輪泵兩銷(xiāo)孔的加工基準面并非裝配基準面,如先將銷(xiāo)子打入,再擰緊螺釘,泵會(huì )轉不動(dòng)。正確的方法是,邊轉動(dòng)齒輪泵邊擰緊螺釘,zui后配鉆銷(xiāo)孔并打入銷(xiāo)子。
④泵與發(fā)動(dòng)機聯(lián)軸器的同軸度差。同軸度應保證在0.1mm以?xún)取?br>⑤泵內零件未退磁。裝配前所有零件均須退磁。
⑥滾針套質(zhì)量不合格或滾針斷裂。修理或更換。
⑦工作油輸出口被堵塞。清除異物。
平時(shí)維護齒輪泵的問(wèn)方法編輯
咱們在使用齒輪泵的時(shí)侯避免不了要碰著(zhù)齒輪泵的磨損,因此會(huì )出現許多問(wèn)題,所以咱們要學(xué)會(huì )zui普遍的對齒輪泵的一個(gè)維修技術(shù)。有了問(wèn)題能夠對其做出一個(gè)準確的判斷,接下來(lái)我就為大家講一下zui普通的維修技術(shù):
1.工作平面的維修:要是泵蓋工作平面磨損比較小,可自己動(dòng)手研磨法消除磨損痕跡,即在平臺或厚玻璃板上放少許氣門(mén)砂,然后將泵蓋放在上面進(jìn)行研磨,直到把磨損痕跡磨掉,工作表面平整為止。要是泵蓋工作平面磨損深度超過(guò)零點(diǎn)一毫米時(shí),就要采取先車(chē)削在研磨的來(lái)維修。
2.主動(dòng)軸襯套孔的維修:泵蓋上的主動(dòng)軸襯套孔磨損的修理與殼體主動(dòng)軸襯套孔磨損的維修方法一樣。
泵殼內腔的修理:泵殼內腔磨損后,都采取內腔鑲套法修復,即將內腔搪大后鑲配鑄鐵或鋼襯套。鑲套后,將內腔搪到要求的尺寸,并把伸出端面的襯套磨去,要和泵殼結合面平齊。
3.閥座的維修:限壓閥有球形閥和柱塞式閥兩種。球形閥座磨損后,可將一鋼球放在閥座上,然后用金屬棒輕輕敲擊鋼球,直到球閥與閥座密合為止。要是閥座磨損嚴重,要鉸削除去磨痕,再用上法使之密合。柱塞式閥座磨損后,可放入少許氣門(mén)砂進(jìn)行研磨,磨到密合為止。
以上說(shuō)的是針對齒輪泵zui基礎的一些關(guān)于零部件的維修,咱們在應用的過(guò)程中也許還會(huì )遇到其他方面不同的問(wèn)題,咱們還得對這些不同的問(wèn)題認真的探討找出其中問(wèn)題所在的原因。