德國Rexroth力士樂齒輪泵0510625013博世

德國Rexroth力士樂齒輪泵0510625013博世

齒輪油泵是通過一對參數和結構相同的漸開線齒輪的相互滾動嚙合，將油箱內的低壓油升至能做功的高壓油的重要部件。是把發動機的機械能轉換成液壓能的動力裝置。發動機在其使用過程中容易出現以下故障。

1、油泵內部零件磨損

油泵內部零件磨損會造成內漏。其中浮動軸套與齒輪端面之間泄漏面積大，是造成內漏的主要部位。這部分漏損量占全部內漏的50%~70%左右。磨損內漏的齒輪泵其容積效率下降，油泵輸出功率大大低于輸入功率。其損耗全部轉變為熱能，因此會引起油泵過熱。若將結合平面壓緊，因工作時浮動軸套會有少量運動而造成磨損，結果使農具提升緩慢或不能提升，這樣的浮動軸套必須更換或修理。

2、油泵殼體的磨損

主要是浮動軸套孔的磨損（齒輪軸與軸套的正常間隙是0.09~0.175mm，大不得超過0.20mm）。齒輪工作受壓力油的作用，齒輪尖部靠近油泵殼體，磨損泵體的低壓腔部分。另一種磨損是殼體內工作面成圓周似的磨損，這種磨損主要是添加的油液不凈所致，所以必須添加沒有雜質的油液。

3、油封磨損，膠封老化

卸荷片的橡膠油封老化變質，失去彈性，對高壓油腔和低壓油腔失去了密封隔離作用，會產生高壓油腔的油壓往低壓油腔，稱為“內漏"，它降低了油泵的工作壓力和流量。CB46齒輪泵它的正常工作壓力為100~110kg/平方厘米，正常輸油量是46L/min，標準的卸荷片橡膠油封是57×43。自緊油封是PG25×42×10的骨架式油封，它的損壞或年久失效，空氣便從油封與主軸軸頸之間的縫隙或從進油口接盤與油泵殼體結合處被吸入油泵，經回油管進入油箱，在油箱中產生大量氣泡。會造成油箱中的油液減少，發動機油底槽中油液增多現象，使農具提升緩慢或不能提升。必須更換油封才可排除此故障。

4、機油泵供油量不足或無油壓

現象：工作裝置提升緩慢，提升時發抖或不能提升；油箱或油管內有氣泡；提升時液壓系統發出“唧、唧"聲音；拖拉機剛啟動時工作裝置能提升，工作一段時間油溫升高后，則提升緩慢或不能提升；輕負荷時能提升，重負荷時不能提升。

故障原因：

（1）液壓油箱油面過低；

（2）沒按季節使用液壓油；

（3）進油管被臟物嚴重堵塞；

（4）油泵主動齒輪油封損壞，空氣進入液壓系統；

（5）油泵進、出油口接頭或彎接頭“O"形密封圈損壞，彎接頭的緊固螺栓或進、出油管螺母未上緊，空氣進入液壓系統；

（6）油泵內漏，密封圈老化；

（7）油泵端面或主、從動齒輪軸套端面磨損或刮傷，兩軸套端面不平度超差；

（8）油泵內部零件裝配錯誤造成內漏；

（9）“左旋"裝“右旋"油泵，造成沖壞骨架油封；

（10）液壓油過臟。

齒輪泵的工作原理和特點分別是什么？ , 包括齒輪泵是容積式回轉泵的一種，其工作原理是：齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，齒輪（主動輪）固定在主動軸上，齒輪泵的軸一端伸出殼外由原動機驅動，齒輪泵的另一個齒輪（從動輪）裝在另一個軸上，齒輪泵的齒輪旋轉時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前），然后進入壓油管排出。齒輪泵的主要特點是結構緊湊、體積小、重量輕、造價低。但與其他類型泵比較，有效率低、振動大、噪音大和易磨損的缺點.

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。

工作原理

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。

1-軸承外環 2-堵頭 3-滾子 4-后泵蓋 5-鍵 6-齒輪 7-泵體8-前泵蓋 9-螺釘 10-壓環 11-密封環 12-主動軸 13-鍵 14-瀉油孔15-從動軸 16-瀉油槽 17-定位銷

1、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。

2、徑向不平衡力

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。

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齒輪泵的流量計算

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：

齒輪泵的流量q(1/min)為：

式中：n為齒輪泵轉速(rpm)；ηv為齒輪泵的容積效率。

實際上齒輪泵的輸油量是有脈動的，故式(3-12)所表示的是泵的平均輸油量。

從上面公式可以看出流量和幾個主要參數的關系為：

(1)輸油量與齒輪模數m的平方成正比。

(2)在泵的體積一定時，齒數少，模數就大，故輸油量增加，但流量脈動大；齒數增加時，模數就小，輸油量減少，流量脈動也小。用于機床上的低壓齒輪泵，取z=13～19，而中高壓齒輪泵，取z=6～14，齒數z＜14時，要進行修正。

(3)輸油量和齒寬B、轉速n成正比。一般齒寬B=(6～10)m；轉速n為750r/min：1000 r/min、1500r/min，轉速過高，會造成吸油不足，轉速過低，泵也不能正常工作。一般齒輪的大圓周速度不應大于5～6m/s。

高壓齒輪泵的特點

上述齒輪泵由于泄漏大(主要是端面泄漏，約占總泄漏量的70%～80%)，且存在徑向不平衡力，故壓力不易提高。高壓齒輪泵主要是針對上述問題采取了一些措施，如盡量減小徑向不平衡力和提高軸與軸承的剛度；對泄漏量大處的端面間隙，采用了自動補償裝置等。下面對端面間隙的補償裝置作簡單介紹。

1.浮動軸套式圖是浮動軸套式的間隙補償裝置。它利用泵的出口壓力油，引入齒輪軸上的浮動軸套1的外側A腔，在液體壓力作用下，使軸套緊貼齒輪3的側面，因而可以消除間隙并可補償齒輪側面和軸套間的磨損量。在泵起動時，靠彈簧4來產生預緊力，保證了軸向間隙的密封。

2.浮動側板式浮動側板式補償裝置的工作原理與浮動軸套式基本相似，它也是利用泵的出口壓力油引到浮動側板1的背面，使之緊貼于齒輪2的端面來補償間隙。起動時，浮動側板靠密封圈來產生預緊力。

3.撓性側板式圖是撓性側板式間隙補償裝置，它是利用泵的出口壓力油引到側板的背面后，靠側板自身的變形來補償端面間隙的，側板的厚度較薄，內側面要耐磨(如燒結有0.5～0.7mm的磷青銅)，這種結構采取一定措施后，易使側板外側面的壓力分布大體上和齒輪側面的壓力分布相適應。