在液压泵中,齿轮泵具有结构简单、制造容易、体积小、价格便宜、自吸能力好、抗污染能力强等特点,广泛应用于工程机械、冶金机械、矿山机械等液压设备。针对齿轮泵的工作特点,阐述了齿轮泵的困油现象及其危害、传统的消除方法以及笔者从根本上改进结构设计,彻底消除困油危害的具体措施。这对减少液压泵端面泄漏、提高容积效率和工作压力、延长使用寿命具有重要的意义。
根据齿轮泵的结构及其密封特性,该泵只适用于中、低压系统。因此,齿轮泵的困油现象对其工作的平稳陛和可靠性有很大危害。在中、低压系统,由于油液压缩性很小,可略而不计。而封在困油区内的油液因不适应弹性变化必造成下述危害:
(1)当闭死容积缩小时,困油区油液受到挤压并从零件配合表面的缝隙强行挤出,使齿轮、轴套、端盖(弹性侧板)和轴承等受到很大的附加载荷(弯曲应力、剪切应力和压应力等)。这种载荷,一方面会使油温升高,造成功率损失,降低工作效率;另一方面会使零件加剧磨损,缩短液压泵使用寿命。
(2)当闭死容积变大时,困油区形成局部真空,使溶解在油液中的气体被析出、气化并形成气泡。这种气泡,一方面会使齿轮泵加大噪声,产生气蚀并破坏啮合精度,降低工作效率、缩短使用寿命;另一方面会引起系统冲击和振动,造成压力和流量脉动等。
改进设计要求
(1)因困油容积变化甚小,故储放器结构尺寸设计尽量要小,且保证与泵壳底有足够的连接强度;
(2)在泵壳底中心部位设计一凸台,并将中部挖空,以满足安装储放器的需要;
(3)储放器设计油、气室隔开,型腔内圆弧过度,反应要灵敏;
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