中國臺灣YUKEN油研柱塞泵 A56-F-R-04-C-S-K-32

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中國臺灣YUKEN油研柱塞泵 A56-F-R-04-C-S-K-32

泵體上裝有安全閥，當排出壓力超過規定壓力時，輸送液體可以自動頂開安全閥，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。當主動齒輪旋轉時，在齒輪脫開嚙合的地方形成局部真空，液體被吸入泵內充滿吸入室各齒間，然后沿月牙形件的內外兩側分兩路進入排出室。在輪齒進入嚙合的地方，存在于齒間的液體被擠壓而送進排出管。

齒輪泵除具有自吸能力、流量與排出壓力無關等特點外，泵殼上無吸入閥和排出閥，具有結構簡單，流量均勻、工作可靠等特性，但效率低、噪音和振動大、易磨損，用來輸送無腐蝕性、無固體顆粒并且具有潤滑能力的各種油類，溫度一般不超過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。

齒輪泵是液壓系統中廣泛采用的一種液壓泵，它一般做成定量泵，按結構不同，齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵，而以外嚙合齒輪泵應用 。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，高壓雙聯齒輪泵，潤滑泵，化工泵，雙向齒輪馬達，齒輪泵附調壓閥，齒輪泵附升降閥。

齒輪泵的工作原理和結構

齒輪泵的工作原理如圖所示，它是分離三片式結構，三片是指泵蓋4，8和泵體7，泵體7內裝有一對齒數相同、寬度和泵體接近而又互相嚙合的齒輪6，這對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軸12和從動軸15上，主動軸由電動機帶動旋轉。

齒輪泵的結構如圖所示，當泵的主動齒輪按圖示箭頭方向旋轉時，齒輪泵右側（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，經吸油管路、吸油腔進入齒間。隨著齒輪的旋轉，吸入齒間的油液被帶到另一側，進入壓油腔。這時輪齒進入嚙合，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。齒輪嚙合時齒向接觸線把吸油腔和壓油腔分開，起配油作用。當齒輪泵的主動齒輪由電動機帶動不斷旋轉時，輪齒脫開嚙合的一側，由于密封容積變大則不斷從油箱中吸油，輪齒進入嚙合的一側，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動，同時又要保證泄露最小，在齒輪端面和泵蓋之間應有適當間隙（軸向間隙），對小流量泵軸向間隙為0.025~0.04mm，大流量泵為0.04~0.06mm。齒頂和泵體內表面間的間隙（徑向間隙），由于密封帶長，同時齒頂線速度形成的剪切流動又和油液泄露方向相反，故對泄露的影響較小，這里要考慮的問題是：當齒輪受到不平衡的徑向力后，應避免齒頂和泵體內壁相碰，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，并減小壓緊螺釘的拉力，在泵體兩側的端面上開有油封卸荷槽16，使滲入泵體和泵蓋間的壓力油引入吸油腔。在泵蓋和從動軸上的小孔，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，同時也潤滑了滾針軸承。

齒輪泵的困油問題

齒輪泵要能連續地供油，就要求齒輪嚙合的重疊系數ε大于1，也就是當一對齒輪尚未脫開嚙合時，另一對齒輪已進入嚙合，這樣，就出現同時有兩對齒輪嚙合的瞬間，在兩對齒輪的齒向嚙合線之間形成了一個封閉容積，一部分油液也就被困在這一封閉容積中〔見圖3-5(a)〕，齒輪連續旋轉時，這一封閉容積便逐漸減小，到兩嚙合點處于節點兩側的對稱位置時〔見圖 3-5(b)〕，封閉容積為最小，齒輪再繼續轉動時，封閉容積又逐漸增大，直到圖3-5(c)所示位置時，容積又變為最大。在封閉容積減小時，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，這時高壓油從一切可能泄漏的縫隙中擠出，造成功率損失，使油液發熱等。當封閉容積增大時，由于沒有油液補充，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，油液中產生氣泡后，會引起噪聲、氣蝕等一系列惡果。以上情況就是齒輪泵的困油現象。這種困油現象極為嚴重地影響著泵的工作平穩性和使用壽命。

為了消除困油現象，在齒輪泵的泵蓋上銑出兩個困油卸荷凹槽，其幾何關系如圖3-6所示。卸荷槽的位置應該使困油腔由大變小時，能通過卸荷槽與壓油腔相通，而當困油腔由小變大時，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，必須保證在任何時候都不能使壓油腔和吸油腔互通。

按上述對稱開的卸荷槽，當困油封閉腔由大變至最小時(圖)，由于油液不易從即將關閉的縫隙中擠出，故封閉油壓仍將高于壓油腔壓力；齒輪繼續轉動，當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，會引起沖擊和噪聲。于是CB—B型齒輪泵將卸荷槽的位置整個向吸油腔側平移了一個距離。這時封閉腔只有在由小變至最大時才和壓油腔斷開，油壓沒有突變，封閉腔和吸油腔接通時，封閉腔不會出現真空也沒有壓力沖擊，這樣改進后，使齒輪泵的振動和噪聲得到了進一步改善。

齒輪泵工作時，在齒輪和軸承上承受徑向液壓力的作用。如圖所示，泵的右側為吸油腔，左側為壓油腔。在壓油腔內有液壓力作用于齒輪上，沿著齒頂的泄漏油，具有大小不等的壓力，就是齒輪和軸承受到的徑向不平衡力。液壓力越高，這個不平衡力就越大，其結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相當于一對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齒輪的齒谷容積和輪齒容積體積的總和，即相當于以有效齒高(h=2m)和齒寬構成的平面所掃過的環形體積，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(cm)；z為齒數。

實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：