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油壓機齒輪泵的結構特點

發布者:科鑫盟機械  發布時間:2015/4/16 10:16:46
油壓機齒輪泵的結構特點
1、泄漏
油壓機液壓泵中組成密封工作容積的零件作相對運動,其間隙產生的泄漏影響液壓泵的性能。外嚙合齒輪泵商壓隘油液主要通過以下3條途徑泄漏到低壓腔。
(1)徑向泄漏徑向泄漏(RadialLeak)是壓力殼體之間的徑向間隙從高壓腔到低壓煌的泄漏。由于簡輪轉動方向與泄漏方向相反,高壓腔到低壓應通道較長,所以其泄漏量相對較小,占總泄漏囂的10%-15%。
(2)軸向泄漏軸向泄漏(AxialLeak)是壓力油液沿齒輪端困與側板(或端坐)蝙面之間的軸向間隙從高壓腔到低壓腔的泄漏,也稱端面泄漏。齒輪端買面與前后益之間的瑞面間隙較大,此端面間隙封油長度又短,所以泄漏量撮大,占總泄漏量的70%-75%。
(3)油壓機齒面嚙合處間隙泄漏由于齒形誤差造成沿齒寬方向接觸不良而產生間隙,使壓油腔與吸油腔之間造成泄漏,這部分泄漏量很少。
從上述可知,要想提高齒輪泵的領定壓力并保證校高的容織效率,首先要減少端面泄漏,通常要采用端面間隙補償措施(見3.2.4節)。
2)徑向液壓力(不平衡力)
在齒輪泵中,由于高壓腔和低壓腔存在著壓力差,油壓機泵體內表面與齒輪齒頂之間存在著徑向間隙,可以認為高壓眩壓力分級曼階梯形而下降到吸油腔的壓力。為分析方便,通常認為這種下降趨勢是線位分布的,如圖3.2-6所示,其中進油口邊界與兩齒輪中心張角;高壓出油口邊界與0102的逆時針張角為何,為過渡區間角,從9'1到(階-帆)區間上,壓力從低壓腔壓力PT逐步升高到排液壓力為簡化分析,通常認為:
(1)液壓力作用在街頂圓R.上;
(2)不計齒輪軸等因外力而引起的幾何變形,徑向間隙均勻。
當兩齒輪參數相同時,從動輪和主動輪的徑向液壓力是相同的,其液壓力的大小與方向不隨坐標系的選擇而變化,為徑向液壓力方便,取如圖3.2-6(b)所示的坐標系。
通過以上分析,可以得出減小徑向液壓力的措施如下:
(1)合理選擇結構參數。對于同等排量的泵,增大模數m可減小徑向液壓力;但模數過大,使齒離增加,蝙面泄漏加大而使容積效率降低。一般而言,對于低壓泵,中、高壓泵,是比較合理的結構參數。
(2)增大吸液口尺寸和減小高壓口尺寸是減小徑向液壓力的重要措施。只要出液的流速允許,高壓區區間角(2π-P2)越小越好,
(3)改變洽齒頂四周向的壓力分布規律一-開徑向液壓力平衡槽(見圖3.2-7)。計算和實驗表明,在中、高壓齒輪泵中,由于齒輪受徑向液壓力而偏移,實際上起密封作用的只是晝后1個-2個齒。如占民自提排液壓力擴大壓袖,吸油膛的最后2個齒之前,則在周圍方向上很大范圍內的徑向力得到平衡,從而減輕了軸承上的經向液壓力。另外開4個對稱缺口.2個位于高壓區.2個位于低壓區,將高壓區油液引向低壓區缺口,將低壓區的油液引向高壓區的缺口.也可減小徑向不平衡力,但目前很少用這種結構。
油壓沖床齒輪泵困油現象
在封閉情況下,繼續改變油液所占的容積而產生壓力圖急劇變化的現象稱困油(TrappingOil)現象。為了使齒輪平穩運轉,吸排油腔應嚴格地密封以及連續均勻地供油,根據油壓沖床齒輪的啃合原理,必須使齒輪的重疊系數ε>1.即在齒輪泵工作時,有時會出現兩對輪齒同時嚙合,因此,就有一部分油液困在兩對輪街所形成的封閉容臟之內,如圖3.2-8所示。
這個封閉容積先隨齒輪轉動逐漸減小。封閉容積的減小會便被困油液受擠壓而導敖壓力急劇升高,并從縫隙中被擠壓出去,引起油液發熱,軸承等機件也受到附加的不平衡負猿;封閉容積的增大又會造成局部真空,使溶于油液中的氣體分離出來產生氣穴,這就是齒輪泵的閣油現象。其封閉容積的變化如l到3.2-9所示。因油現象使齒輪泵產生強烈的噪聲并引起振動和氣蝕,降低泵的容積效率,影響工作平穩性,縮短使用壽命。
消除因油的方法通常是在兩端蓋板上開一對矩形Y卸載槽。開卸戴槽的原則是當封閉容積減小時,使甸載槽與高壓腔相通以便將封閉容織的油液排到壓油腔;當封閉容積增大時,使卸載槽與吸油腔相通,使吸油腔的油補入避免產生真空,這樣使困油現象得以消除開卸載槽時,必須保證齒輪泵吸油膠和壓油舷任何時候不能通過卸載槽。直接相遇,否則將使齒輪泵的容積效率降低;若卸載槽間距過大,則困油現象不能徹底消除,所以當兩齒輪為圖無變位的標準嚙合時,兩卸載槽之間距離小。
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