派克齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时,轮齿脱开啮合的一侧,由于密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合的一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就是齿轮泵的工作原理。
齿轮泵齿轮的轮齿退出齿间,使密封容积增大,形成局部真空,油箱中的油液在外界大气压的作用下,经吸油管路、吸油腔进入齿间。随着齿轮的旋转,吸入齿间的油液被带到另一侧,进入压油腔。这时轮齿进入啮合,使密封容积逐渐减小,齿轮间部分的油液被挤出,形成了齿轮泵的压油过程。齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开,起配油作用。
齿轮泵为了防止压力油从泵体和泵盖间泄露到泵外,并减小压紧螺钉的拉力,在泵体两侧的端面上开有油封卸荷槽16,使渗入泵体和泵盖间的压力油引入吸油腔。在泵盖和从动轴上的小孔,其作用将泄露到轴承端部的压力油也引到泵的吸油腔去,防止油液外溢,同时也润滑了滚针轴承。齿轮泵要能连续地供油,就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1,也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时,另一对齿轮已进入啮合。这样,就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积,一部分油液也就被困在这一封闭容积中,齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小。齿轮泵到两啮合点处于节点两侧的对称位置时,封闭容积为小,齿轮再继续转动时,封闭容积又逐渐增大,容积又变为大。
齿轮泵在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴承上突然受到很大的冲击载荷。使泵剧烈振动,这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出,造成功率损失,使油液发热等。当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。
齿轮泵由于泄漏大(主要是端面泄漏,约占总泄漏量的70%~80%),且存在径向不平衡力,故压力不易提高。高压齿轮泵主要是针对上述问题采取了一些措施,齿轮泵如尽量减小径向不平衡力和提高轴与轴承的刚度;对泄漏量最大处的端面间隙,采用了自动补偿装置等。
Parker (派克)是一家总部位于美国俄亥俄州的跨国公司,成立于1918年,现已成为全世界专业生产和销售各种制冷空调件、液压、气动和流体控制产品及元器件的全球性的公司。派克汉尼汾全球性的流体控制产品供应商,派克全球拥有八大全球性集团组成:公司在其领域内用于分别是运动与控制集团、过滤集团、环境与工业控制CIC(Climate & Industrial Controls)、航天集团、液压产品、仪表管阀集团、流体连接件集团与密封集团。
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