齒輪泵發(fā)展的標志是壓力等級的提高,早期的齒輪泵無(wú)論是軸向(齒輪端面方向)或是徑向(齒輪圓周方向)都是固定間隙式的,壓力低于10MPa。近三十年來(lái),經(jīng)過(guò)了液壓工作者的努力,如采用軸向、徑向間隙補償等方法,齒輪泵的壓力等級明顯提高,高可達31.5Mpa,已擠入中高壓行業(yè),改變了過(guò)去人們認為齒輪泵只用于低壓系統的看法。齒輪泵的主要缺點(diǎn)是壓力脈動(dòng)大,高壓下泄漏增加,如能得以克服,即表明齒輪泵既保持制造易,成本低的優(yōu)點(diǎn),又可取代部分制造較難的泵(如柱塞泵)進(jìn)一步擴大使用范圍,這顯然會(huì )帶來(lái)較大的技術(shù)價(jià)值和社會(huì )經(jīng)濟效益的。
齒輪泵的大缺點(diǎn)是輸出脈動(dòng)明顯、機械噪音大、排量小,因此在輸出平穩性要求很高的場(chǎng)合就只好讓位于其他類(lèi)型的輸送泵。齒輪泵的工作容積由齒間構成,依靠齒輪運動(dòng)輸送齒間的液體,因此一般排量比較小。兩個(gè)齒輪的嚙合輪齒既傳遞運動(dòng)和動(dòng)力,又構成吸油腔和排油腔之間的間隔和密封。由于齒輪嚙合的重合度要求大于1,連續的兩齒之間就會(huì )封閉少量液體,產(chǎn)生所謂“困油現象”。被“困”的液體壓縮時(shí)壓強急劇增大、然后又被釋放,這種情況成為排油腔輸出脈動(dòng)、機械噪音的誘因。另外,兩腔之間的液體壓差還造成附加徑向力,對于齒輪軸的設計要求提高。為了克服普通齒輪泵自身的不足,出現一些改進(jìn)的類(lèi)型,如擺線(xiàn)齒輪泵、行星輪系齒輪泵、多齒輪泵等。與此同時(shí),還發(fā)展了基于其他工作原理的液體泵,如葉片泵、柱塞泵、螺桿泵等類(lèi)型,但是這些類(lèi)型或者結構復雜,因而制造困難、維護不便,或者工作原理復雜、設計難度大、制造技術(shù)要求高。
調節齒輪泵流量有四種方法
1、不同調節辦法下泵的能耗分析
齒輪泵在對不同調節辦法下的能耗分析時(shí),目前廣泛采用的閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種調節辦法加以分析。由于齒輪泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量,在化工運用不多,方法基本相同。
2、改變齒輪泵管路特性曲線(xiàn)
改變齒輪泵流量的方法就是運用泵出口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)的位置來(lái)改變泵的工作點(diǎn)。
3、改變齒輪泵特性曲線(xiàn)
根據比例定律和切割定律,改變齒輪泵的轉速、改變泵結構(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變齒輪泵的特性曲線(xiàn),從而達到調節流量(同時(shí)改變壓頭)的目的。
4、齒輪泵的串、并連調節辦法
當單臺齒輪泵不能滿(mǎn)足輸送任務(wù)時(shí),可以采用齒輪泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的齒輪泵并聯(lián),雖然壓頭變化不大,但加大了總的輸送流量,并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同;齒輪泵串聯(lián)時(shí)總的壓頭增大,流量變化不大,串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。
齒輪泵軸在使用過(guò)程要經(jīng)常維修
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處阻力的大小。
1、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。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。
2、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)應換新件。如果泵內齒輪兩端面是用磨削,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技術(shù)要求。
3、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。
4、齒輪泵泵用滾針軸承的維修換
泵中零件維修后,軸承滾針應換。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0.01mm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。