第二章齒輪泵

船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]第二章齒輪泵一、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理二、外嚙合齒輪泵的困油現(xiàn)象第一節(jié)

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

三、內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理1船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]一、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理脫開(kāi)嚙合的一側(cè)與吸入管連通，進(jìn)入嚙合的一側(cè)與排出管連通。請(qǐng)打開(kāi)“0201外嚙合齒輪.swf”文件觀看動(dòng)畫(huà)(鼠標(biāo)單擊)◆吸排方向取決于轉(zhuǎn)向?！裟Σ撩孑^多，適合輸送潤(rùn)滑性的油液。

2船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]

◆內(nèi)漏途徑：1、軸向間隙，齒輪端面與前、后蓋板間的間隙。占總漏泄量的80%左右。2、徑向間隙，齒頂和泵體內(nèi)側(cè)的間隙。漏泄量占10%～15%。3、嚙合間隙。3船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]實(shí)例

CB-B型外嚙合式齒輪泵的結(jié)構(gòu)圖油槽c，將端面漏油引回吸入腔，降低泵體與端蓋間壓力，防止油外泄。部分端面漏油進(jìn)入各軸承腔幫助潤(rùn)滑。

悶蓋11和油封（唇形密封圈，由彈性體、金屬骨架和彈簧組成）5可防止軸承腔漏入空氣或向外漏油。4

外嚙合齒輪泵5船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]二、外嚙合齒輪泵的困油現(xiàn)象為了運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作時(shí)總是前一對(duì)嚙合齒尚未脫離嚙合，后一對(duì)齒便己進(jìn)入嚙合。部分時(shí)間相鄰兩對(duì)齒同時(shí)嚙合，形成封閉空間，其容積先減小后增大，產(chǎn)生困油現(xiàn)象。導(dǎo)致：①軸承負(fù)荷(徑向力)增大，②噪音和振動(dòng)增大，③容積效率降低，功率損失增加等。④惡化工作性能和縮短使用壽命。

6船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]解決思路：在不溝通吸排腔的前提下，使封閉容積減小時(shí)使它和排出腔相通，增大時(shí)和吸入腔相通。如何解決困油現(xiàn)象？7船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]最常用的方法是開(kāi)卸荷槽：a.在兩端蓋內(nèi)側(cè)各挖兩個(gè)矩形凹槽，它們的內(nèi)邊緣正好與封閉容積最小時(shí)兩嚙合點(diǎn)A、B相接。b.中、高壓齒輪泵在圖(b)位置時(shí)，容積Va仍在繼續(xù)減小，為更好地解決問(wèn)題，可使用非對(duì)稱卸荷槽：一對(duì)槽向吸入端偏移適當(dāng)距離。8c.只在排油側(cè)開(kāi)設(shè)偏向中心線的卸荷槽，使封閉容積存在期間始終與排油卸荷槽相通，而當(dāng)封閉容積與吸油腔相通時(shí)正好脫離卸荷槽。9船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]齒輪泵中需開(kāi)卸荷槽解決困油現(xiàn)象的是正齒輪泵。斜齒輪或人字齒輪泵的一對(duì)齒在排出腔端剛進(jìn)入嚙合形成齒封空間時(shí)，靠吸入腔的另一端即將脫開(kāi)嚙合，可避免困油現(xiàn)象。在常用的船用泵中，需要解決困油現(xiàn)象的泵有齒輪泵和葉片泵。10船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]問(wèn)題：齒輪泵端蓋開(kāi)卸荷槽后，如果對(duì)漏泄沒(méi)有影響，那么泵的流量比不開(kāi)卸荷槽之前如何變化？流量稍有增加：因?yàn)榉忾]空間的油可從卸荷槽擠入到排出腔；而不開(kāi)卸荷槽時(shí)這部分油被帶回到吸入腔。11三、內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]1.帶月牙形隔板的可逆轉(zhuǎn)內(nèi)嚙合齒輪泵(★★★)泵軸轉(zhuǎn)向改變，靠嚙合齒作用力使隔板轉(zhuǎn)過(guò)180，吸排方向不變。齒輪比齒環(huán)齒數(shù)少，齒輪與齒環(huán)轉(zhuǎn)向相同，齒輪比齒環(huán)轉(zhuǎn)速大。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，吸入性能好，易消除困油現(xiàn)象，流量脈動(dòng)小，工作平穩(wěn)，噪音小。缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，漏瀉途徑多，容積效率較外齒輪泵低。請(qǐng)打開(kāi)“0206內(nèi)嚙合齒輪.swf”文件觀看動(dòng)畫(huà)(鼠標(biāo)單擊)12船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]2、轉(zhuǎn)子泵外轉(zhuǎn)子比內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)多1個(gè)(7-6=1，或5-4=1)，兩者圓心偏心，轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速不同。優(yōu)點(diǎn)：吸人性能好，適于高轉(zhuǎn)速；齒數(shù)少，工作容積大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)：流量和壓力脈動(dòng)較大；密封性差，容積效率低。1314船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]第二節(jié)齒輪泵的特點(diǎn)和管理一、齒輪泵的特點(diǎn)二、齒輪泵的管理三、齒輪泵常見(jiàn)故障的分析15船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]一、齒輪泵的特點(diǎn)屬容積式泵，徑向力不平衡，漏泄途徑多，密封性較差。

1、有一定的自吸能力，但不如往復(fù)泵。

排氣時(shí)密封性差，形成的吸入真空度小，自吸高度不高。

2、理論流量由工作部件的尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，與排出壓力無(wú)關(guān)，不允許關(guān)排出閥節(jié)流調(diào)節(jié)流量。

Qt=(6.66～7)zm2Bn×10-6=(6.66～7)D2Bn/z×10-6L/min中低壓齒輪泵齒數(shù)多（流量均勻），系數(shù)取小值6.66；高壓齒輪泵齒數(shù)少，系數(shù)取大值7。16船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]影響齒輪泵容積效率的因素：(1)密封間隙：(2)排出壓力：(3)吸入壓力：(4)油的溫度和粘度：(5)轉(zhuǎn)速：齒輪端面間隙(是最主要的泄漏)、齒頂間隙、嚙合齒之間。泄漏量與間隙的立方成正比，主要檢查齒輪端面間隙。泄漏量與間隙兩端的壓差成正比。吸入壓力低，氣體析出，容積效率低。溫度高則粘度低，泄漏大；油溫過(guò)低粘度太大，吸入真空度大，析出氣體多，容積效率低。轉(zhuǎn)速低理論流量小，轉(zhuǎn)速高吸入困難，都會(huì)使容積效率低?！酏X輪泵實(shí)際流量Q=Qt

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17船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]◆齒輪泵流量連續(xù)，但有脈動(dòng)（每瞬間擠入齒間的輪齒體積周期性地變化），噪聲較大。齒數(shù)越少，流量脈動(dòng)率σQ越大。外嚙合齒輪泵流量脈動(dòng)率σQ在11％～27％范圍內(nèi)，與三作用電動(dòng)往復(fù)泵相近。內(nèi)嚙合齒輪泵σQ較小，約為1％～3％。3、能達(dá)到的排出壓力與工作部件尺寸、轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。

◆為防止泵工作壓力超過(guò)額定值，應(yīng)設(shè)安全閥?！酏X輪泵工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生徑向力。

18船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]徑向力分析[RadialForce]a.主、從動(dòng)齒輪所受徑向力大小不等(從動(dòng)齒輪受力較大)，方向不同。b.

徑向力使軸彎曲，加大軸承徑向負(fù)荷。c.泵的額定排壓pD主要取決于泵的密封性能和軸承承載能力。減小徑向力的常用方法是縮小排出口。19船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]◆高壓齒輪泵在結(jié)構(gòu)上采取的措施：①采用密封間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置：軸向間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置及徑向間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置。②采取減小徑向液壓力的措施、采用承載能力高的軸承、改善軸承的潤(rùn)滑和冷卻條件。

4、可由電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，易損件少，工作可靠。5、摩擦面較多，僅適用于排送潤(rùn)滑性好的油類在船上，齒輪泵一般被用作排出壓力不高、流量不大、及對(duì)流量和排出壓力的均勻性要求不嚴(yán)的場(chǎng)合，如各種輸油泵等。20船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]二、齒輪泵的管理1、檢修時(shí)注意電動(dòng)機(jī)的接線不要接錯(cuò)。吸、排口徑不同、卸荷槽非對(duì)稱設(shè)計(jì)、安全閥。2、泵和電機(jī)保持良好對(duì)中，聯(lián)軸節(jié)不同心度≯0.05mm。

3、齒輪泵雖有自吸能力，但起動(dòng)前應(yīng)灌油。5、防止吸入壓力過(guò)低和吸入空氣。油中氣體析出降低容積效率，產(chǎn)生液壓沖擊和噪聲即“氣穴現(xiàn)象”。吸入空氣使流量減少，產(chǎn)生噪聲。

4、不宜超出額定排出壓力工作。防原動(dòng)機(jī)過(guò)載，軸承負(fù)荷過(guò)大，工作部件變形，磨損和漏泄增加。21船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]6、保持合適的溫度和粘度。油溫高或粘度低則漏泄增加，還容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象；粘度高會(huì)使吸入困難，容積效率降低。適宜粘度25～33mm2/s。7、保持適當(dāng)?shù)拿芊忾g隙。漏泄量與密封間隙的立方成正比。端面間隙對(duì)泵的自吸能力和容積效率影響最大?？捎脡恒U法測(cè)出。端面間隙可用紙墊厚度來(lái)調(diào)整。8、低壓齒輪泵吸口設(shè)100目的濾油網(wǎng)即可，液壓泵吸口需設(shè)較大目數(shù)的濾網(wǎng)22三、齒輪泵常見(jiàn)故障的分析船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]1、起動(dòng)后不能排油或流量不足◆不能建立足夠大吸入真空度的原因：（1）密封間隙過(guò)大，內(nèi)漏嚴(yán)重；（2）新泵及拆修過(guò)的泵齒輪表面未澆油，難以自吸；（3）泵轉(zhuǎn)速過(guò)低、反轉(zhuǎn)或卡阻；（4）吸入管漏氣或吸口露出液面?！粲休^大吸入真空度而不能正常吸入的原因：（5）吸高太大（液壓泵一般≯500mm）；（6）油溫太低，粘度太大；23（7）吸入管路阻塞，如吸入濾器臟堵或吸入閥未開(kāi)等?！羝渌颍海?）油溫過(guò)高或吸入油中的氣泡太多，產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”；（9）排出管漏泄或旁通，安全閥或彈簧太松（10）排出閥未開(kāi)或排出管濾器堵塞，安全閥頂開(kāi)。船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]24船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]2.工作噪聲太大（1）液體噪聲漏入空氣或產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象而引起，后者看前條（5）至（8）項(xiàng)；（2）機(jī)械噪聲

泵與原動(dòng)機(jī)對(duì)中不良、滾動(dòng)軸承損壞或松動(dòng)、安全閥跳動(dòng)、齒輪磨損嚴(yán)重而嚙合不良、齒輪在軸上的鍵松動(dòng)、泵軸彎曲或因加工、安裝不良引起泵內(nèi)機(jī)械摩擦等。25船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]3.泵磨損太快（1）油液含磨料性雜質(zhì)；（2）長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)；（3）排出壓力過(guò)高，泵軸變形嚴(yán)重；（4）裝配失誤引起中心線不正。

26船舶輔機(jī)第2章齒輪泵

[GearPump]齒輪共4個(gè)，2個(gè)主動(dòng)齒輪和1個(gè)從動(dòng)齒輪固定在軸上，另1個(gè)從動(dòng)齒輪套在軸上，以彌補(bǔ)誤差。單端面機(jī)械軸封[MechanicalShaftSeal]，后祥述。圖中軸封用于離心泵，供參考。排壓過(guò)高，安全閥開(kāi)啟溝通吸排腔。因