齒輪泵的困油現象解決方法
屬于容積式泵,它是利用回轉部件在泵殼中的回轉,造成工作空間的容積變化,從而達到吸排液體的目的。這款泵有結構簡單緊湊、體積小、成本低、壽命長、抗污染能力強等優點。
但是齒輪泵(beng)又(you)因為(wei)工作時噪(zao)聲(sheng)大、流量不均(jun)勻而(er)在使用中(zhong)帶來不便(bian)。所以,如何減(jian)小噪(zao)聲(sheng)和改善流量均(jun)勻性是齒輪泵(beng)設計中(zhong)面臨的(de)重要的(de)問題。、
通(tong)過(guo)研究得(de)知(zhi),噪聲的(de)(de)(de)(de)(de)產生和流量的(de)(de)(de)(de)(de)均勻性差與齒輪泵的(de)(de)(de)(de)(de)困(kun)(kun)油現(xian)(xian)象(xiang)有著較大關系。因(yin)此,如(ru)何防止齒輪泵的(de)(de)(de)(de)(de)困(kun)(kun)油現(xian)(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)產生有著重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)實際(ji)意義。下面文章(zhang)通(tong)過(guo)分析困(kun)(kun)油現(xian)(xian)象(xiang)產生的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin),從而得(de)出解決(jue)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)較好方法(fa)。
齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)泵的(de)(de)齒(chi)(chi)形一(yi)般都(dou)采用漸開線(xian),為(wei)(wei)了(le)保(bao)證齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)轉動(dong)的(de)(de)連續(xu)和(he)平穩(wen),同時(shi)(shi)避免吸、排(pai)腔(qiang)相互旁通(tong),其(qi)重(zhong)迭系數E需大于1,即在(zai)前一(yi)對(dui)嚙合(he)的(de)(de)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)尚(shang)未*脫離嚙合(he)時(shi)(shi),后一(yi)對(dui)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)已進入嚙合(he),因而(er)就會出(chu)現二對(dui)以上的(de)(de)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)同時(shi)(shi)嚙合(he)的(de)(de)情況(kuang),這樣(yang)就在(zai)兩嚙合(he)線(xian)與泵端蓋間形成(cheng)一(yi)個封閉(bi)空間(稱(cheng)為(wei)(wei)困油(you)容(rong)(rong)積),使一(yi)部(bu)分油(you)液(ye)困在(zai)其(qi)中 。隨著齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)轉動(dong),困油(you)容(rong)(rong)積逐漸減小,直至(zhi)兩對(dui)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)齒(chi)(chi)的(de)(de)嚙合(he)點轉至(zhi)對(dui)稱(cheng)于節點位置時(shi)(shi),困油(you)容(rong)(rong)積達(da)到最小,。在(zai)這一(yi)過程中,殘留在(zai)困油(you)容(rong)(rong)積中的(de)(de)油(you)液(ye)被(bei)擠(ji)(ji)壓,壓力(li)急劇上升(sheng)(可達(da)排(pai)出(chu)壓力(li)的(de)(de)10倍以上),使齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)、軸和(he)軸承受到很大的(de)(de)徑向(xiang)力(li),此時(shi)(shi)油(you)液(ye)將(jiang)從零件密(mi)封面的(de)(de)縫隙中被(bei)強行(xing)擠(ji)(ji)出(chu),造成(cheng)油(you)液(ye)發熱(re)而(er)加(jia)快變質。此過程稱(cheng)為(wei)(wei)困油(you)壓縮過程。
其后,隨著齒(chi)輪繼續轉動,困(kun)(kun)油(you)(you)容(rong)積又逐漸增大(da),直至前一(yi)對輪齒(chi)脫(tuo)開嚙(nie)合為止。在這(zhe)一(yi)過程中,因困(kun)(kun)油(you)(you)容(rong)積中不(bu)能及時充(chong)(chong)入(ru)油(you)(you)液(ye)而使其內(nei)壓(ya)力(li)急劇下降(jiang),溶于(yu)油(you)(you)中的(de)氣(qi)體析(xi)出(chu)而產生氣(qi)泡,這(zhe)些氣(qi)泡被帶到吸入(ru)腔,不(bu)但妨礙油(you)(you)液(ye)充(chong)(chong)人齒(chi)間,而且隨壓(ya)力(li)升高又會(hui)消失。結果導致容(rong)積效率的(de)降(jiang)低(di),產生振動和(he)噪聲。這(zhe)一(yi)過程稱為因油(you)(you)膨(peng)脹(zhang)過程。
可見,困(kun)(kun)油現(xian)象就是(shi)困(kun)(kun)油容積的變(bian)化造成(cheng)其內(nei)壓力急劇升降的現(xian)象。泵(beng)(beng)發生(sheng)因油時,不僅使(shi)輪齒和(he)軸承負(fu)荷增加(jia)而(er)降低泵(beng)(beng)的使(shi)用壽命,油溫升高而(er)加(jia)快(kuai)油的變(bian)質(zhi),而(er)且(qie)會導(dao)致泵(beng)(beng)的排(pai)量減(jian)小,產生(sheng)振動和(he)噪聲,使(shi)泵(beng)(beng)的工作極不平穩(wen)。
困油(you)現象的(de)解決措施(shi)根據困油(you)現象產(chan)生的(de)原因(yin),只要能在(zai)不使(shi)吸、排腔(qiang)旁通的(de)前提下,設法(fa)在(zai)困油(you)容積變小時使(shi)之與排出腔(qiang)溝通,增大時與吸入腔(qiang)溝通,上述因(yin)困油(you)而產(chan)生的(de)弊端即可消除。具體的(de)方(fang)法(fa)有多(duo)種,現介紹如下:
1·卸壓槽法
這種(zhong)方法是(shi)我國泵類設計所推薦的(de)方法,也是(shi)常用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)卸壓(ya)方法。在(zai)油(you)泵的(de)兩(liang)端蓋內側,沿兩(liang)齒輪節(jie)圓(yuan)公切線方向(xiang),相(xiang)應于(yu)吸排腔位置(zhi)各挖兩(liang)個凹槽(cao),稱為卸壓(ya)槽(cao)。 a
2·卸壓孔法
卸壓孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構如圖4所(suo)示。在(zai)(zai)從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)每一(yi)個齒(chi)頂(ding)和(he)齒(chi)根均徑向鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)(kong),從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)軸(zhou)上切(qie)出兩條月牙形溝(gou)(gou)(gou)槽,從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪(lun)滑(hua)套在(zai)(zai)從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)軸(zhou)上。當(dang)困(kun)油(you)壓縮(suo)時,困(kun)油(you)容積(ji)中的(de)(de)(de)(de)高壓油(you)可通過從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪(lun)齒(chi)頂(ding)或齒(chi)根的(de)(de)(de)(de)相(xiang)應(ying)鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)軸(zhou)上的(de)(de)(de)(de)溝(gou)(gou)(gou)槽引向排出腔;而困(kun)油(you)膨(peng)脹(zhang)時,吸入(ru)(ru)腔的(de)(de)(de)(de)油(you)液則可通過相(xiang)應(ying)鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)溝(gou)(gou)(gou)槽引入(ru)(ru)困(kun)油(you)容積(ji),從(cong)(cong)(cong)而消除了困(kun)油(you)現象。圓孔(kong)(kong)(kong)(kong)中心(xin)所(suo)處的(de)(de)(de)(de)位(wei)置應(ying)使圓孔(kong)(kong)(kong)(kong)能(neng)和(he)從(cong)(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)廓的(de)(de)(de)(de)嚙(nie)(nie)合(he)點相(xiang)切(qie),故其(qi)中心(xin)應(ying)在(zai)(zai)嚙(nie)(nie)合(he)線上。
3·修(xiu)正齒(chi)形(xing)法
此法為在(zai)從動(dong)齒(chi)(chi)(chi)輪上加工成當a0=50b角的(de)(de)(de)卸(xie)(xie)壓面(mian)(mian)(mian)(即削瘦齒(chi)(chi)(chi)面(mian)(mian)(mian)),如圖5所示。這(zhe)樣,構成困(kun)油容積的(de)(de)(de)兩嚙(nie)合線(xian)中的(de)(de)(de)后一嚙(nie)合線(xian)就為主動(dong)齒(chi)(chi)(chi)輪的(de)(de)(de)齒(chi)(chi)(chi)廓和(he)修正的(de)(de)(de)從動(dong)齒(chi)(chi)(chi)輪齒(chi)(chi)(chi)廓的(de)(de)(de)斜面(mian)(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)(de)很小間(jian)隙(xi)所代替(ti),使困(kun)油容積與排(pai)出空(kong)間(jian)相通(tong),達到卸(xie)(xie)壓的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。
4·采用斜齒輪或人(ren)字齒輪
困(kun)油現象只產生(sheng)于正齒(chi)(chi)輪泵中,當采用(yong)斜齒(chi)(chi)輪或人字齒(chi)(chi)輪時(shi),齒(chi)(chi)輪的嚙合過程(cheng)不象正齒(chi)(chi)輪那樣(yang)突然(ran)作(zuo)線(xian)性接觸和(he)突然(ran)作(zuo)線(xian)性脫開,而是作(zuo)點性的逐漸嚙合和(he)逐漸退出(chu),因(yin)此不會產生(sheng)困(kun)油現象。
對(dui)于(yu)齒(chi)輪泵的困油現象,結(jie)合其產生的機(ji)理,我們(men)可以(yi)采用卸壓槽法(fa)、卸壓孔法(fa)、修(xiu)正(zheng)齒(chi)形法(fa)以(yi)及采用斜齒(chi)輪或人字齒(chi)輪的方法(fa)來解決,最終實現減小噪聲和改善流量均勻性。
