齿轮泵的工作原理ppt课件

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1、w第一节第一节w齿齿 轮轮 泵泵2-1-1 齿轮泵的任务原理w 简单构造w 一对相互啮合的齿轮(The teeth meshed)w 自动轮由原动机带动回转，齿顶和端面被泵体和前后端盖包围w 由于相啮合齿的分隔，吸入腔和排出腔隔开w 吸入和排出w 图示方向回转时，齿C退出啮合，其齿间V增大，P降低，液体在吸入液面P作用下，经吸入口流入w 随齿轮回转，吸满液体的齿间转过吸入腔，沿壳壁转到排出腔w 当重新进入啮合时，齿间的液体即被轮齿挤出w 构造特点w 泵假设反转，吸排方向相反w 啮合严密，齿顶和端面间隙都小，液体不会大量漏回吸入腔w 磨擦面较多，只用来排送有光滑性的油液图21外啮合齿轮泵的构造(

2、external gear rotary pump)2-1-2 齿轮泵的困油景象w 外齿轮泵普通采用渐开线(involute)齿形w 为转运平稳，要求齿轮的重迭系数大于1w 前一对啮合齿尚未脱离啮合时，后一对齿便已进入啮合。w 在部分时间内相邻两对齿会同时处于啮合形状，构成一个封锁空间，使一部分油液困在其中，w 而这封锁空间的容积又将随着齿轮的转动而变化 (先减少，然后增大)，从而产生困油景象。图22 齿轮泵的困油景象2-2-2 困油景象的危害和排除w 危害当封锁V减小时，液体受挤压而P急剧升高，油液将从缝隙中强行挤出w 产生噪音和振动w 使轴接遭到很大的径向力w 功率损失添加。w 容积效率降

3、低当封锁V增大时，P下降，析出气泡w 对泵的任务性能和运用寿命都有害w 排除(设法在封锁V变小时使之和排出腔沟通，而在增大时和吸入腔沟通)w 开卸荷槽(图22(b)的虚线)。w 构造简单，容易加工，且对称布置，泵正、反转时都适用，因此被广泛采用。w 对称卸荷槽还不非常完善还有噪音和振动2-2-2 困油景象的危害和排除(1)w 不对称卸荷槽w 两个卸荷槽同时向吸入侧移过适当间隔w 延伸了Va和排出腔相通的时间w 推迟了Vb和吸入腔相通的时间w Vb中能够出现部分真空，但不非常严重w 这种卸荷槽能更好地处理困油问题w 能多回收一部分高压液体w 泵不允许反转运用w 采用卸荷槽后困油景象影响大大减轻。

4、2-1-3 齿轮泵的径向力-图2-3w 径向力添加轴承的负荷，影响泵的寿命w 任务P越高，径向力就越大w 对高压齿轮泵，要设法限制径向力，提高轴承寿命2-1-4齿轮泵的流量-图24w 实际上带到排出腔的油液体积应等于齿间任务容积w 每转的Qt应为两个齿轮全部齿间任务容积之和。w 可假设齿间任务容积与齿的有效体积相等。w 每转Qtw 是一个齿轮的齿间任务容积与轮齿有效体积的总和w 近似等于齿的有效部分所扫过的一个径向宽度为2m的环形体积2-1-4 齿轮泵的流量公式w 用上述计算泵的Qt时，数值偏小w 应乘上修正系数K。平均Qt为：w 式中：D分度圆直径，mm；w m模数(m=Dz，z为齿数)，m

5、m；w B齿宽，mm；w n转速，rmin；，w K修正系数，普通为105115。min/1026LBnmDkQt2-1-4 齿轮泵的流量公式w 中、低压齿轮泵为使流量公式w Qt6.66zm2Bn 10-6 Lmin (24)w 高压齿轮泵的流量公式：w Qt7zm2Bn 10-6 Lmin (25)2-1-4 提高齿轮泵实际流量途径w 添加齿轮的直径、齿宽、转速和减少齿数。w n过高会使轮齿转过吸入腔的时间过短w n和直径添加使齿轮的圆周速度添加，离心力加大w 添加吸入困难，齿根处P降低，能够析出气体，导致Q减小，呵斥振动和产生噪声，甚至使泵无法任务。w 故最大圆周速度应根据所输油的粘度而

6、予以限制，w 最大圆周速度不超越56ms，w 最高转速普通在3000rmin左右。w 加大齿宽会使径向力增大，齿面接触线加长，不易坚持良好的密封。w 减少齿数虽可使齿间V加大而Q添加，但会使Q的不均匀度加重。2-1-4 影响齿轮泵v的主要要素w密封间隙(内漏)w齿轮端面和盖板间的轴向间隙w齿顶和泵体内侧的径向间隙w轮齿的啮合线w这些漏泄量约占总漏泄量的7080，w漏泄量的大小是与间隙值的立方成正比，故密封间隙特别是轴向间隙对泵的v影响甚大。w排出压力w漏泄量与间隙两端的压差成正比。w内漏较多，在排P升高时，Q的下降要比往复泵大w吸入压力 w 吸入真空度添加时，气体析出量添加，v亦将降低。2-1

7、-4 影响齿轮泵v的要素w油液的温度和粘度(viscosity)w 油液的T越高，越低，漏泄量就越大w但油T过低那么太大，又会使吸入条件变差，吸入真空度变大，析出气体增多，也会使v下降。w转速w 漏泄量与n关系不大wn低Qt就小，会使v降低w当n200300 rmin，v将降到不能允许的地步wn过高又会呵斥吸入困难，也使v降低。w外齿轮泵的v=0.70.9，用间隙自动补偿安装时，v可达0.80.96。2-1-4 齿轮泵的特点1有一定的自吸才干能构成一定程度的真空，泵可装得比滑油液面高。排送气体时密封性差，故自吸才干不如往复泵应留意：齿轮泵摩擦部位较多间隙较小线速度较高起动前齿轮外表必需有油，不

8、允许干转。2Qt是由任务部件的尺寸和n决议的，与Pd无关。3额定Pd与任务部件尺寸、n无关Pd取决于泵的密封性能和轴承承载才干为防泵过载，普通应设平安阀。2-1-4高压齿轮泵采取的措施w 液压间隙自动补偿安装w 轴向间隙补偿w 在齿轮端面与泵体之间设浮动元件w 将排出压力引至该元件的外侧(靠排出侧,橡皮圈限定区域内)w 使其液压力稍大于内侧向外的液压力使浮动元件贴靠齿轮w 自动补偿齿轮端面磨损而添加的间隙轴向间隙一直很小w 径向间隙自动补偿-有些高压泵采用2-1-4高压齿轮泵采取的措施w 径向力平衡措施w 用平衡或减小径向力的措施w 用承载才干高的轴承，并改善轴承的光滑和冷却条件。w 按额定排

9、出压力pH高低可分为：w 低压齿轮泵(pH 2.5MPa)；w 中压齿轮泵(pH 2.58MPa)w 高压齿轮泵(pH 8MPa)。2-1-4 齿轮泵的特点w 4.流量延续，有脉动w 外啮合齿轮泵Q在1127范围内，噪声较大w Z越少，Q越大w 内齿轮泵Q较小，约为1一3，噪声也较小。w 5构造简单，价钱低廉。w 任务部件作回转运动w 无泵阀w 允许采用较高n，通常可与电动机直联w 与同样Q的往复泵相比，尺寸、分量小w 易损件少，耐撞击任务可靠w 6磨擦面较多w 用于排送不含固体颗粒并具有光滑性的油类。2-1-4 齿轮泵的特点w 运用场所w 普通被用作排出P不高、Q不大，以及对Q和Pd的均匀性

10、要求不很严的油泵,如：w 滑油泵w 驳油泵w 液压传动中的供油泵w 由于齿轮泵构造简单，价钱低廉，又不易损坏，因此已开发了高压齿轮泵。如：w 液压泵。2-1-6 典型构造-外啮合齿轮泵w 有直齿、斜齿、人字齿等几种齿轮，普通采用渐开线齿形。见以下图w 自动和从动齿轮是由右和左螺旋齿轮拼成的入字齿轮w 既能接受较大负荷，又可防止产生轴向推力。w 齿轮4空套在从动轴上w 以补偿制造、安装时出现的误差w 具有一定的自整位才干w 齿轮两端面有配合良好的盖板w 泵轴装在单列向心球轴承上。w 在泵体和端盖之间垫有纸垫16w 纸垫厚度可改动齿轮端面与盖板之间的轴向间隙。图25 外啮合齿轮泵2-1-6 典型构

11、造-外啮合齿轮泵w 防超越额定Pd，装设有平安阀(safety valve)w 平安阀阀体是一空心的圆柱体w 左端带有锥形密封面w 当作用在环形凸肩上的压力超越弹簧值时，阀开启，沟通排、吸两端w 泵的转向必需符合规定w 为防止油液外漏，设有机械轴封w 是广泛运用的一种密封方式w 主要密封面是轴静环11和动环12构成w 动、静环的资料分别为硬质资料和软质资料做成2-1-6 典型构造-外啮合齿轮泵w 静环与盖之间靠密封圈密封w 动环靠弹簧压紧在静环上，摩擦力使转w 密封圈防动环与轴之间漏泄w 安装时手推进环紧缩弹簧w 松手后动环应能渐渐滑出w 太松那么漏泄量过大w 太紧那么不能自动滑出补偿w 动、

12、静环密封圈是机械密封的辅助密封元件w 机械轴封的根本特点：w 将由填料与轴之间的径向曲面密封转变为动环与静环间的轴向端面密封。2-1-6 典型构造-外啮合齿轮泵w 与填料密封相比，机械轴封的主要优点是：w(1)密封性能好w(2)运用寿命长。w(3)摩擦功耗少。w(4)轴或轴套根本不被磨损w(5)适用范围广，用于高温、高压、有毒或有腐蚀性Mechanical seals(1)w The provision of rotary shaft seals instead of the usual stuffing box and gland,where conditions are suitable,

13、possesses many advantages.w The power absorbed is lower and is constant,whereas a gland excessively tightened causes a considerable increase in power absorbed.w In small pumps this may result in overloading the motor.Mechanical seals(1)w In addition maintenance costs are reduced,the rotary seal oper

14、ating for long periods without wear or attention.w A standard seal consists of a stationary carbon ring insert in the casing,or seal cover where such is provided,and against this a metal ring of easy clearance on the shaft sleeve rotates,contact between the faces being ensured by a lightly loaded co

15、il spring.Mechanical seals(2)w The rubbing faces of both carbon and metal rings are independently lapped to give a dead flat surface.w A synthetic rubber ring,of circular cross-section,contained between shaft sleeve and metal ring,in a groove in the latter,effectively prevents leakage between them.w

16、 The diameter of the groove is such that a squeeze is exerted on the rubber ring,thus a sufficient frictional force is provided to rotate the metal ring,with certain exceptions.w The width of the groove is,however,made considerably greater so that the metal ring is capable of free axial float with a

17、ccompanying rolling action of the rubber ring.Mechanical seals(3)w Materials used for the various seal parts are as follows:w Carbon stationary ring.w Synthetic rubber ring.w Bronze rotating ring with bronze spring for standard and all gunmetal pumps.w Stainless steel rotating ring for all iron pump

18、s.w For non-lubricating liquids,such as ammonia,glycol,petrol,paraffin,transformer and quenching oil,etc.,the rotating ring is made of stainless steel to give a harder surface.w These seals are specially designed to suit the dimensions of the standard shaft sleeves and stuffing boxes.2-1-6 典型构造-外啮合齿

19、轮泵w 缺陷：w 制造工艺性要求高,价钱较贵w 密封元件的拆装改换比较费事w 对运用条件的要求也比较严厉。如液体带有磨料性悬浮固体颗粒，那么机械轴封必需采用特殊的设计。w 回转泵在低压条件下也常采用皮碗密封思索题1.与填料密封相比，采用机械密封有哪些优点?2机械密封在运用上要留意什么问题?3齿轮泵有自吸才干，为什么新泵和大修后的泵起动前要向泵内灌油？4齿轮泵有何特点?高压齿轮泵在构造上有何特点?选择题w 判别齿轮泵转向的根据是 。w A 原动机转向 B 平安阀的位置 w C 吸排口方向 D 齿轮啮合情况w 吸入管漏气是齿轮泵产生嘈音的主要缘由，普通可用 方法来检测漏气点。w A 浇油 B 烛火

20、 C 煤油白粉法 D 卤素灯检漏w 齿轮泵困油景象不会导致 。w A 轴承负荷增大 B 任务噪声增大 w C 容积效率降低 D 排出压力增大选择题w消除齿轮泵困油的常用方法是 。w A 降低油温 B 减少流量 w C 在端盖上开卸荷槽 D 调整齿轮啮合间隙w在拆检和装配齿轮泵时应留意检查 间隙。w A 齿顶与泵壳 B 齿轮端面部位 w C 齿啮合处 D 泵轴伸出泵壳处选择题w齿轮泵开卸荷槽其流量 :wA.稍有下降 B.稍有添加 C.不受影响 D.明显添加w齿轮泵会产生困油景象的缘由 。w A 排出口太小 B 转速较高 w C齿轮端面间隙调整不当 w D 部分时间两对相邻齿同时啮合w 限制齿轮泵

21、转速提高的主要缘由是 。w A 原动机转速难以提高 B 会使轴承负荷过大w C 会添加吸入困难 D 会使齿轮磨损过大2-1-6 内啮合齿轮泵w 有两种方式w 带月牙形隔板的内齿轮泵w 摆线转子泵。w 图26所示为一种带月牙形隔板的可逆转内啮合齿轮泵。2-1-6 内啮合齿轮泵w 齿环3与圆盘泵轴一体。w 底盘6上有月牙形隔板2和与泵轴偏心的短轴，短轴上空套着齿轮1。w 当泵轴带齿环转动时，与其内啮合的齿轮也转动，产生吸排作用。w 底盘6的反面圆心处有带弹簧的钢球，w 当轴逆时针旋转时，啮合力使底盘转至其销钉4卡到半圆形环槽的最右端位置为止，泵是下吸上排。w 当轴顺时针转动时，啮合力使底盘转过18

22、0，泵的吸排方向不变2-1-6 内啮合齿轮泵w 优点与外啮合齿轮泵相比w 泵的吸油区大、流速低、吸入性能好，w 流量脉动小，流量脉动率Q=13w 啮合长度较长，任务平稳，w 特殊齿形将困油景象减轻，或在齿环各齿谷中开径向孔导油，从而完全消除困油景象，w 噪声很低。w 缺陷w 是制造工艺较复杂w 且漏泄途径多，w v低，6575。2-1-6 转子泵-图27w 外转子比内转子多一个齿，二者轴线偏心，异速转动。采用摆线齿形。采用皮碗轴封。w 皮碗的制造、安装和维护较简单，本钱低，但唇边的磨损较重，功率耗费较大。2-1-6 转子泵特点w 转子泵优点w 转子泵配流口的中心角较大；且为侧向吸入，不受离心力

23、影响，故吸入性能好w 能用于高速运转w 齿数较少，任务空间容积较大w 构造简单紧凑w 两个转子同向回转且只差一个齿，故相对滑动速度很小，运转平稳，噪声低，寿命长。w 缺陷w 齿数少时流量和压力脉动较大w 而且密封性较差，v较低w 制造工艺不如渐开线齿轮简单。2-1-7 齿轮泵管理要点1.留意泵的转向和衔接反转会使吸排方向相反泵和电机坚持良好对中，最好用挠性衔接flexibility2.齿轮泵虽有自吸才干起动前泵内要存有油液否那么严重摩损吸油高度普通不大于0.5m。3.机械轴封属于较精细的部件拆装时要防止损伤密封元件安装时应在轴上涂滑油，按正确次序装入，用手推进环时应有浮动性。上紧轴封盖时要均匀

24、，机械轴封一定要防止干摩擦。2-1-7 齿轮泵管理要点4.不宜超额定P任务会使原动机过载，加大轴承负荷，使任务部件变形，磨损和漏泄添加，严重时呵斥卡阻。5.要防止吸口真空度大于允许吸上真空度否那么不能正常吸入当吸入P过低时，会产生“气穴景象油在低压区析出许多气泡，Q降低当气泡到高压区时，空气重新溶入油中，构成部分真空，周围的高压油液就会以高速流过来填补产生液压冲击，并伴随猛烈的噪声2-1-7 齿轮泵管理要点6.坚持适宜的油温暖粘度运动粘度以2533 mm2s为宜粘度太小那么漏泄添加，还容易产生气穴景象粘度过大同样也会使v降低和吸入不正常。7.要防止吸入空气会使流量减少，而且产生噪声。2-1-7

25、 齿轮泵管理要点8.端面间隙对齿轮泵的自吸才干和v影响甚大可用压软铅丝的方法测出 9.高压齿轮泵敏感度大吸油口可用150目网式滤器液压系统泵要求滤油精度3040m回油管路滤油器精度最好20m 2-1-7 齿轮泵常见缺点分析(1)不能排油或流量缺乏不能建立足够大的吸入真空度的缘由：泵内间隙过大，新泵及拆修过的齿轮外表未浇油，难自吸；泵n过低、反转或卡阻吸入管漏气或吸口显露液面。吸入真空度较大而不能正常吸入的缘由：吸高太大(普通应不超越500mm)；油温太低，粘度太大；吸入管路阻塞，如吸入滤器脏堵或容量太小，吸入阀未开等油温过高。排出方面的问题：排出管漏泄或旁通，平安阀或弹簧太松；排出阀未开或排出管滤器堵塞，平安阀顶开2-1-7 齿轮泵常见缺点分析(2)任务噪声太大噪声根据产生的缘由不同，可分两类：液体噪声，是由于漏入空气或产生气穴景象而引起机械噪声，对中不良、轴承损坏或松动、平安阀跳动、齿轮啮合不良、泵轴弯曲或其它机械摩擦等。(3)磨损太快 油液含磨料性杂质；长期空转；Pd过高，泵轴变形严重；中心线不正。