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针对齿轮泵性能结构影响因素的改进研究

发布日期:2017-06-02 点击:

1、齿轮泵制造结构上的改进

(1)用开卸荷槽的方式以消除困油现象消除困油的措施是开卸荷槽。卸荷槽通常开在两端盖板上,形状有对称式矩形、非对称矩形、对称式圆形、阻尼槽式等,但常规设计的卸荷槽并不能   消除齿轮泵困油压力问题。创新的设计是让困油膨胀区与进油区连接或困油高压区与进油区连接,实践证明有较好的卸荷效果,并能提高泵的容积效率和保持出油压力稳定。还可以沿困油容积柱面中心线将泵壳底、轴套、端盖(弹性侧板)结构进行改进,达到   消除齿轮泵困油危害的目的。另外,开双重卸荷槽也能   消除齿轮泵的困油现象。

(2)用缩小压油口等方式以解决径向力不平衡为了减少其影响,通常采用:①缩小压油口,使压油腔的压力油仅作用在1~2个齿范围内,通过减小压力油作用面积来减小不平衡的径向力;②开径向力平衡槽,可使作用在轴承上的径向力大大减小,但会使内泄漏增加,容积效率减小;③增大径向间隙,避免齿顶与泵体接触。在生产实际中,常采用①和③,即缩小压油口,同时适当增大径向间隙,从而解决径向力不平衡的影响。

(3)用自动补偿的方式以减小端面泄漏量要提高齿轮泵的压力,提高齿轮泵的容积效率,就   减小端面泄漏量,一般采用齿轮端面间隙自动补偿的办法。常用的端面间隙自动补偿装置有浮动轴套式和弹性侧板式2种,浮动轴套式是通过引入压力油使轴套紧贴齿轮端面,压力越高,贴得越紧,从而自动补偿端面磨损和减少间隙;弹性侧板式是将泵出口压力油引至侧板背面,靠侧板自身的变形来补偿端面间隙。经过补偿后,齿轮泵的容积效率在90%以上。

2、工作维护上的改进

在使用过程中,要注意加强对齿轮泵的维护,选用恰当的液压油,控制适宜的油温,避免对油液的污染、保持合适的油液高度;要关注其与相邻元件的匹配度。如齿轮泵的转向应与原动机的转向一致;齿轮泵的转速范围应与原动机的转速范围相匹配;过滤器的过滤精度应适宜等。

3、齿形上的改进

随着液压技术的发展,齿轮泵的齿形可以改变,从渐开线齿形转变为双圆弧加正弦曲线复合齿形,因为圆弧齿轮在两啮合齿廓间为一点连续接触,所以不会象渐开线齿形重合度大于1而出现困油现象,从而   解决渐开线齿轮泵因困油现象导致的振动、噪声、轴承负载增大等现象。目前已出现了的一点连续接触的圆弧齿轮泵,如YCB不锈钢圆弧齿轮泵,、噪声低,并具有良好的节能效果。

4、材料上的改进

多年来,齿轮泵产业界一直在探索应用新材料和新工艺,提升齿轮泵的性能,实现无泄漏和低噪音,泵用材料已从传统的铸铁发展到特种金属合金,从一般的橡胶制品、陶瓷等典型非金属材料发展到工程塑料。新材料的应用提高了齿轮泵的、损、等性能,展现了齿轮泵技术的发展方向。

5、连接方式上的改进

随着液压技术的发展,齿轮泵的连接方式也可以改变,原动机与工作机之间从直接的机械联接可转变为采用新型的永磁联轴器连接。永磁联轴器利用稀土永磁体之间的相互作用,利用磁场可穿透   的空间距离和物质材料的特性,进行机械能量的传送。磁力联轴器的出现,   解决了某些机械装置中动密封存在的泄漏问题。如CQCB型磁力齿轮泵,其过流部件由不锈钢、高纯氧化铝陶瓷、填充聚氟烯等材料组成,齿轮用不锈钢、PPS制造,加上无泄漏密封结构设计永磁联轴驱动,同时实现无泄漏和低噪音。

(1)齿轮泵的困油现象、径向作用力不平衡现象、端面泄漏现象等制造结构上的因素会影响齿轮泵的性能发挥;

(2)液压油的品种、油温、液压元件的匹配度等实际应用中的诸多因素也会影响齿轮泵的性能发挥;

(3)齿轮泵的高性能新产品往无泄漏和低噪声方向发展。

只有满足相应的条件,齿轮泵才能发挥佳的性能。为了齿轮泵性能,除了在结构上、材料上、工艺上进行优化外,在实际使用中要做到“三匹配”:与各元件、油液、工作环境相匹配;还要做到“三防”:防止漏油、防止故障、防止损坏。只有这样,才能好地发挥齿轮泵的性能,使工程机械拥有强有力的“心脏”。


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