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水泵知识

齿轮泵两项改进技术

文章热度:2152

1、提高齿轮泵工作压力所采取的措施
在齿轮泵的这些缺点中,限制压力升高的主要原因是径向力不平衡问题和泄漏问题。为此,近些年来,各国的科研机构和生产企业对此攻关,取得了许多成果,使中高压齿轮泵的生产和应用有了相当大的发展。这些成果主要有采用浮动轴套、弹性侧板、二次密封结构减小齿轮泵的端面泄漏,采用扫膛技术减小径向力不平衡和提高周向密封效果。扫膛技术的原理如下:
齿轮泵在工作运行时由于压油腔压力及齿轮啮合力的作用,齿轮轴作为简支梁的力学模型会引起弯曲变形,即把齿轮推向泵体吸油腔的一侧,这样,齿顶与泵体内腔存在的径向间隙必然是不均匀的,实践证明,在接近吸油口的地方间隙为最小,因而,压力在径向间隙中沿圆周分布时并不是直线规律,压力从高压腔沿径向间隙开始下降很慢,而在靠近吸油腔的1~2个齿上压力则急剧下降,约占进出口压力差值的80%左右。这说明该处的1~2个齿的区位是降压的关键所在。
为了提高该处的密封效果,在齿轮泵设计时,就只让吸油腔处的1~2个齿的径向间隙为最小,为此,在工艺上采用“扫膛”的手段,即在齿轮泵组装试运转时,直接由齿轮齿顶在压力油作用下将泵体吸油口两侧进行挤压刮削,这种又称为跑合时的精加工,周向刮削扫膛的长度为2~3个齿,刮削深度铝合金泵体常为0.03~0.06mm,铸铁泵体在0.02mm以下,这样将形成一段几乎没有间隙的密封区,有力地支持了齿轮泵的容积效率的达到和工作压力的提高。 
 

图2


图1扫膛与密封状态
既然此处1~2个齿的齿顶与泵体产生了如此可靠高效的密封效果,那么,索性将其余部分齿顶的间隙适当放大一点点而将高压油引入,这样,在很大的扇形径向区域内,压力都是压油区的压力,齿轮轴上的相当一部分径向力得到了平衡,作用在轴承上的径向力由此大大地被减小。经此改进后,齿轮泵的容积效率能达到0.91以上,最高达到可以0.97,而最高工作压力可以达到25MPa。
 
图2 齿轮泵的内部结构
1-泵体;2-轴套;3-前盖;4-密封圈;5-螺栓;6-主动齿轮轴;
7-油封;8-被动齿轮;9-螺母;10-密封圈;12-定位销;13-后盖
2、浮动泵体装置的工作原理和结构示意图
但采用扫膛技术也有缺陷,那就是扫膛技术的实施是在液压泵处于额定工作压力下进行的,当齿轮泵在额定压力下工作时,其周向间隙几乎为零,周向泄漏接近于零,几乎完美,但当齿轮泵的工作压力低于其额定压力时,两齿轮轴的弹性变形部分恢复,这将使得齿顶与泵体的周向间隙增大,反而间隙增加;而当齿轮泵的工作压力高于其额定压力时,则两齿轮会继续对泵体吸油口进行挤压刮削,使齿轮泵噪声很大,刮削产生的切屑直接进入液压系统造成油液污染,并且由于此周向间隙是不可补偿的,当工作压力下降以后(即使处在额定压力工况),密封区的泄漏又会继续增加。
本项目采用“浮动泵体”结构,能保证齿轮泵无论在何种工况,工作压力如何变化,密封处的间隙即齿轮泵的周向间隙始终为零。其原理简要介绍如下: 
 

图3


图3 浮动泵体工作原理图
将泵体改进如图3所示。在泵体上铣出一个凹槽,再加工一个浮动泵体和进油套管,使浮动泵体可以沿凹槽上下移动,这样在泵体、浮动泵体、进油套管之间形成一个控制油腔;另外,在泵体上再加工出一个控制油道,把齿轮泵出油口处的压力油引到控制油腔上,使齿轮泵工作时浮动泵体始终“压”在主、从动齿轮上。这样,齿轮泵在工作时不论其工作压力多大,其周向间隙始终为零。由于两个齿轮的旋转方向(如图示)又可保证它们在旋转时可以在浮动泵体上布油,两者之间不至于产生干摩擦。进油套管既可防止出口高压油和进口低压油串通,又可对浮动泵体的移动产生导向作用。

3.文章相关产品:

KCB、2CY齿轮式输油泵

      1、本泵适用于输送各种油类.如重油、柴油、润滑油.配用铜齿轮可输送内点低液体。如气油、苯等.本单位还生产不锈钢齿轮泵可输送饮料和腐蚀性的液体。

      2、本泵不适用于含硬质颗粒或纤维的,适用粘度为5×10-5-1.5×103m2/s。温度不高为70℃,如需输送高温液体,请使用耐高温齿轮泵.可输送300℃以下液体。

KCB、2CY齿轮式输油泵结构特征

1、结构
1.本型泵是卧式回转泵.主要有泵体、齿轮、轴承座、安全阀、轴承及密封装置等机件组成.
2.泵体、轴承座等为灰铸铁件,齿轮用优质碳素钢材制作.亦可根据用户特殊需要用铜材料或不锈钢材料制作。
3.轴承座上有填料函室,起轴向密封作用。2CY100/3,2CY120/3,2CY150/3,KCB-300~960型泵采用骨架密封装置。轴承采用单列向心球轴承。KCB-18.3~83.3型泵采用三个耐油橡胶圈和中间衬隔的一个挡圈组成,调节压紧盖上的两只螺母来调节密封的程度,轴承采用铜基粉末含油轴承。另外,本系列泵均可采用填料密封以弹性好.耐高温和低温、化学性质稳定且有自润滑性能的柔性石墨做为填料。
4.泵内装有安全阀、当泵或排出管道发生故障或误j1弓排出阀门完全关闭而产生高压和高压冲击时安全阀就会自动打开.卸除部分或全部的高压液体回到低压腔,从而对泵及管道起到安全保护作用。
5.用弹性联轴器直接与驱动电机联接.并安装在公共铸铁底盘上。
2、特性
1.本型泵结构简单紧凑.使用和保养方便,
2.本系列泵具良好的自吸性,帮每次开泵前不须灌人液体,
3.本型泵的润滑是靠输送的液体而自动达到.故日常工作时无须另加润滑液。
4.利用弹性联轴器传递动力可以补偿因安装时所引起的微小偏差。在泵工作中受到不可避免的液压冲击时,能起到较号的缓冲作用.

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