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齿轮泵内泄漏的控制

发布日期:2017-06-19 点击:

1、端面间隙泄漏的控制

端面间隙泄漏是齿轮泵主要的内泄漏途径,多种关于端面间隙泄漏研究的数学模型均表明:端面间隙泄漏流量ΔQs与端面间隙值s的三次方成正比,端面间隙值s每增加0.1mm,因为端面间隙泄漏将导致容积效率ηV下降20%。因此,减少端面间隙值s是减少端面间隙泄漏、提高齿轮泵容积效率的方法。然而,如果在齿轮两端面与端盖和后盖均为刚性接触的情况下,端面间隙值s太小,将加剧齿轮和前后端盖之间的磨损和刮蹭,并且有可能导致齿轮转动卡滞。

目前,为减少端面间隙泄漏而通常采取方法是采用端面间隙自动补偿结构,主要有弹性侧板式、浮动轴套式和浮动侧板式3种类型。浮动轴套式和浮动侧板式端面间隙自动补偿结构工作原理都是轴套或侧板采用浮动安装,从齿轮泵排油腔引入压力油,使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上,从而实现对端面间隙的自动补偿。这两种类型内部结构比较复杂,并且从排油腔引入压力油作为自动补偿的动力源,还有可能引起新的内泄漏。目前在工程实践中应用较多的是弹性侧板式自动补偿机构。齿轮泵增加弹性侧板后结构,在产品内部增加了弹簧、固定侧板和活动侧板。在弹簧力的作用下,齿轮两端面分别与活动侧板和固定侧板接触紧贴在一起,既减小了端面间隙,又增加了接触面的弹性,防止工作中齿轮端面磨损和转动卡滞。弹性侧板和活动侧板的外径与齿轮齿顶圆直径相同,与齿轮壳体上的齿轮装配孔(俗称油井孔)间隙配合。侧板的材料可采用减磨性较强的青铜,还可采用在钢制基体与齿轮摩擦表面烧结磷青铜或喷涂特氟隆层等。弹性侧板可采用一个弹簧压紧,也可采用若干个沿圆周均布的几个弹簧压紧。在泵体内部结构确定的情况下,通过适当增加齿轮齿数或增大齿轮变位的方法增大齿轮齿根圆直径,也可以减小端面泄漏。

2、困油卸荷槽泄漏的控制

对于有困油卸荷槽的齿轮泵而言,减小内泄漏的方法就是合理设计相关结构尺寸,提高加工精度。如对于的卸荷槽,在   消除困油现象的前提下减少内泄漏的的方法是提高两卸荷槽起点的位置精度,使卸荷槽起点分别尽可能与封闭油腔T小容积时两对轮齿的啮合接触点A和B重合。另外卸荷槽采用的三角形,即起点横截面积小,向两端逐步增大,也有利于减少困油卸荷槽内泄漏。

3、齿轮泵活门异常内泄漏的原因和故障排除在齿轮泵生产实践中,经常会出现性能试验时个别齿轮泵性能异常的情况,主要表现:在规定的出口压力下,出口流量达不到规定要求;或在规定的出口流量下,出口压力达不到要求。这种故障往往不是产品设计缺陷所致,而是由于活门异常内泄漏导致性能不合格。

导致以上故障的可能原因主要有以下3个方面:

(1)活门调定压力太小,在产品规定性能的工作状态下,活门提前打开;(2)活门在活门壳体内运动不灵活,不能在弹簧力的作用下复位至关闭状态;(3)活门和活门壳体之间的接触密封面或阀口不密封,导致产品异常内泄漏。针对以上导致故障的可能原因,当齿轮泵性能不合格时,可采取以下方法进行故障排除:

(1)在泵出口压力为零的状态下,用液压静压力试验并重新调定活门打开压力;(2)分解活门,检查活门在活门壳体内运动是否灵活,并消除运动卡滞原因;(3)检查接触密封面或阀口的完好性,尤其是在活门为金属面锥面密封的情况下,可通过采用活门和活门壳体对研的方法,增加活门接触密封面的接触贴合度。通过以上办法,可减少活门异常内泄漏,排除齿轮泵性能不合格故障。

以外啮合齿轮泵为例,对齿轮泵内泄漏的途径进行了逐类分析,对防止和减少齿轮泵内泄漏的措施进行了总结,并就内泄漏导致的齿轮泵流量或压力性能不合格的原因进行了分析,指出了故障排除方法。为控制和减少齿轮泵内泄漏提供了理论依据,同时为柱塞泵、叶片泵等其他种类液压泵的相关设计和研究提供了参考。



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