CB-B10低压齿轮油泵是将机械能转换为液压能的转换装置。
CB-B10齿轮泵应用范围:用于机床、工程机械的液压系统,作为液压系统的动力源,也可作润滑泵,输油泵使用。
CB-B10齿轮油泵,CB-B16齿轮油泵,CB-B25齿轮油泵,CB-B32齿轮油泵,CB-B40齿轮油泵,CB-B50齿轮油泵,CB-B63齿轮油泵,CB-B80齿轮油泵,CB-B100齿轮油泵,CB-B125齿轮油泵是将机械能转换为液压能的转换装置。
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齿轮泵工作原理是通过齿轮啮合产生的空间将油从油箱挤压到润滑部位
在术语上讲,齿轮泵也叫正排量装置,即像一个缸筒内的活塞,当一个齿进入另一个齿的流体空间时,液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的,所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间,这样,液体就被排除了。由于齿的不断啮合,这一现象就连续在发生,因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量,泵每转一转,排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转,泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。实际上,在泵内有很少量的流体损失,这使泵的运行效率不能达到100%,因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧,而泵体也绝不可能无间隙配合,故不能使流体100%地从出口排出,所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行,对大多数挤出物料来说,仍可以达到93%~98%的效率。对于粘度或密度在工艺中有变化的流体,这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器,比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器,泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化,亦即如果滤网变脏、堵塞了,或限制器的背压升高了,则泵仍将保持恒定的流量,直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。
对于一台泵的转速,实际上是有限制的,这主要取决于工艺流体,如果传送的是油类,泵则能以很高的速度转动,但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时,这种限制就会大幅度降低。推动高粘流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的,如果这一空间没有填充满,则泵就不能排出准确的流量,所以PV值(压力×流速)也是另外一个限制因素,而且是一个工艺变量。由于这些限制,齿轮泵制造商将提供一系列产品,即不同的规格及排量(每转一周所排出的量)。这些泵将与具体的应用工艺相配合,以使系统能力及价格达到最优。
齿轮泵的结构是很简单的,即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转,这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间,并充满这一空间,随着齿的旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排出。
齿轮泵由一个独立的电机驱动,可有效地阻断上游的压力脉动及流量波动。在齿轮泵出口处的压力脉动可以控制在1%以内。在挤出生产线上采用一台齿轮泵,可以提高流量输出速度,减少物料在挤出机内的剪切及驻留时间,降低挤塑温度及压力脉动以提高生产率及产品质量。
1.齿轮泵不出油
如果在主机调试中发现齿轮泵不来油,首先检查齿轮泵的旋转方向是否正确。齿轮泵有左、右旋之分,如果转动方向不对,其内部齿轮啮合产生的容积差形成的压力油将使油封被冲坏而漏油。其次,检查齿轮泵进油口端的滤油器是否堵塞,会造成吸油困难或吸不到油,并产生吸油胶管被吸扁的现象。
2.油封被冲出
(1)齿轮泵旋向不对。当泵的旋向不正确时,高压油会直接通到油封处,由于一般低压骨架油封最多只能承受0.5MPa的压力,因此将使油封被冲出。
(2)齿轮泵轴承承受到轴向力。产生轴向力往往与齿轮泵轴伸端与连轴套的配合过紧有关,即安装时将泵用锤子砸或通过安装螺钉硬拉而将泵轴受到一个向后的轴向力,当泵轴旋转时,此向后的轴向力将迫使泵内磨损加剧。由于齿轮泵内部是靠齿轮端面和轴套端面贴合密封的,当其轴向密封端面磨损严重时,泵内部轴向密封会产生一定的间隙,结果导致高低压油腔沟通而使油封冲出。这种情况在自卸车行业中出现较多,主要是主机上联轴套的尺寸不规范所致。
(3)齿轮泵承受过大的径向力。如果齿轮泵安装时的同轴度不好,会使泵受到的径向力超出油封的承受极限,将造成油封漏油。同时,也会造成泵内部浮动轴承损坏。
齿轮泵发热
(1)系统超载,主要表现在压力或转速过高。
(2)油液清洁度差,内部磨损加剧,使容积效率下降,油从内部间隙泄漏节流而产生热量。
(3)出油管过细,油流速过高,一般出油流速为3~8m/s。
齿轮泵性能提高的方法
提高齿轮油泵性能的可行回路 齿轮油泵因受定排量的结构限制,通常认为齿轮泵仅能作恒流量液压源使用。然而,附件及螺纹联接组合阀方案对于提高其功能、降低系统成本及提高
系统可靠性是有效的,因而,齿轮油泵的性能可接近价昂、复杂的柱塞泵。 在泵上直接安装控制阀,可省去泵与方向阀之间管路,从而控制了成本。较少管件及连接件可减少泄漏,从而
提高工作可靠性。而且泵本身安装阀可降低回路的循环压力,提高其工作性能。下面是一些可提高齿轮泵基本功能的回路,其中有些是实践证明可行的基本回路,而有些则属创新研究。
卸载回路 卸载元件将在大流量泵与小功率单泵结合起来。液体从两个齿轮油泵因受定排量的结构限制,通常认为齿轮泵仅能作恒流量液压源使用。然而,附件及螺纹联接组合阀方案对于
提高其功能、降低系统成本及提高系统可靠性是有效的,因而,齿轮油泵因受定排量的结构限制,通常认为齿轮油泵仅能作恒流量液压源使用。然而,附件及螺纹联接组合阀方案对于提高其功
能、降低系统成本及提高系统可靠性是有效的,因而,齿轮油泵的性能可接近价昂、复杂的柱塞泵。的性能可接近价昂、复杂的柱塞泵。的出口排出,直至达到预定压力和(或)流量。这时,
大流量泵便把流量从其出口循环到入口,从而减少了该泵对系统的输出流量,即将泵的功率减少至略高于高压部分工作的所需值。流量降低的百分比取决于此时未卸载排量占总排量的比率。组
合或螺纹联接卸载阀减少乃至消除了管路、孔道和辅件及其它可能的泄漏。 最简单的卸载元件由人工操纵。弹簧使卸载阀接通或关闭,当给阀一操纵信号时,阀的通断状态好被切换。杠
杆或其它机械机构是操纵这种阀的最简单方法。 导控(气动或液压)卸载阀是操纵方式的一种改进,因为此类阀可进行远程控制。其最大的进展是采用电气或电子开关控制的电磁阀,它
不仅可用远程控制,而且可用微机自动控制,通常认为这种简单的卸载技术是应用的最佳情况。 人工操纵卸载元件常用于为快速动作而需大流量及快速动作而需大流量及为精确控制而减
少流量的回路,例如快速伸缩的起重臂回路。图1所示回路的卸载阀无操纵信号作用时,回路一直输出大流量。对于常开阀,在常态下回路将输出小流量。 压力传感卸载阀是最普遍的方案
。如图2所示,弹簧作用使卸载阀处于其大流量位置。回路压力达到溢流阀预调值时,溢流阀开启,卸载阀在液压和作用下切换至其小流量位置。压力传感卸载回路多用于行程中需快速、行程
结束时需高压低速的液压缸供液。压力传感卸载阀基基本上是一个达到系统压力即卸的自动卸载元件,普遍用于测程仪分裂器和液压虎钳中。 流量传感卸载回路中的卸载阀也是由弹簧将
其压向大流量位置。该阀中的固定节流孔尺寸按设备的发动机最佳速度所需流量确定。若发动机速度超出此最佳范围,则节流小孔压降将增加,从而将卸载阀移位至小流量位置。因此大流量泵
相邻的元件做成可对最大流量节流的尺寸,故此回路能耗少、工作平稳且成本低。这种回路的典型应用是,限定回路流量达最佳范围以提高整个系统的性能,或限定机器高速行驶期间的回路压
力。常用于垃圾运载卡车等。 压力流量传感卸载回路的卸载阀也是由弹簧压向大流量位置,无论达到预定压力还是流量,都会卸载。设备在空转或正常工作速度下均可完成高压工作。此
特性减少了不必要的流量,故降低了所需的功率。因为此种回路具有较宽的负载和速度变化范围,故常用于挖掘设备。 图5为具有功率综合的压力传感卸载回路,它由两组略加变化的压力
传感卸载泵组成,两组泵由同一原动机驱动,每台泵接受另一卸载泵的导控卸载信号。此种传感方式称之为交互传感,它可使一组泵在高压下工作而另一组泵在大流量下工作。两只溢流阀可按
每个回路特殊的压力调整,以使一台或两台泵卸载。此方案减少了功率需求,故可采用小容量价廉原动机。 图6所示为负载传感卸载回路。当主控阀的控制腔(下腔)无负载传感信号时,
泵的所有流量经阀1、阀2排回油箱;当给此控制阀施加负载传感信号时,泵向回路供液;当泵的输出压力超过负载传感阀的压力预定值时,泵仅向回路提供工作流量,而多余流量经阀2的节流
位置旁通回油箱。 带负载传感元件的齿轮油泵与柱塞泵相比,具有成本低、抗污染能力强及维护要求低的优点。 优先流量控制 不论齿轮油泵的转速、工作压力或支路需要的流
量大小,定值一次流量控制阀总可保证设备工作所需的流量。在图7所示的这种回路中,泵的输出流量必须大于或等于一次油路所需流量,二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量阀(比例
阀)将一次控制与液压泵结合起来,省去管路并消除外泄漏,故降低了成本。此种齿轮泵回路的典型应用是汽车起重机上常可见到的转向机构,它省去了一个泵。 负载传感流量控制阀的
功能与定值一次流量控制的功能十分相近:即无论泵的转速、工作压力或支路抽需流量大小,均提供一次流量。但仅通过一次油口向一次油路提供所需流量,直至其最大调整值。此回路可替代
标准的一次流量控制回路而获得最大输出流量。因无载回路的压力低于定值一次流量控制方案,故回路温升低、无载功耗小。负载传感比列流量控制阀与一次流量控制阀一样,其典型应用是动
力转向机构。 旁路流量控制 对于旁路流量控制,不论泵的转速或工作压力高低,泵总按预定最大值向系统供液,多余部分排回油箱或泵的入口。此方案限制进入系统的流量,使其具
有最佳性能。其优点是,通过回路规模来控制最大调整流量,降低成本;将泵和阀组合成一体,并通过泵的旁通控制,使回路压力降至最低,从而减少管路及其泄漏。 旁路流量控制阀可
与限定工作流量(工作速度)范围的中团式负载传感控制阀一起设计。此种型式的齿轮泵回路,常用于限制液压操纵以使发动机达最佳速度的垃圾运载卡车或动力转向泵回路中,也可用于固定
式机械设备。 干式吸油阀 干式吸油阀是一种气控液压阀,它用于泵进油节流,当设备的液压空载时,仅使极小流量(〈 18.9t/min)通过泵;而在有负载时,全流量吸入泵。如图10
所示,这种回路可省去泵与原动机间的离合器,从而降低了成本,还减小了空载功耗,因通过回路的极小流量保持了设备的原动机功率。另外,还降低了泵在空载时的噪声。干式吸油阀回路可
用于由内燃机驱动的任何车辆中开关式液压系统,例如垃圾装填卡车及工业设备。 液压泵方案的选择 目前,齿轮油泵的工作压力已接近柱塞泵,组合负载传感方案为齿轮泵提供了变
量的可能性,这就意味着齿轮泵与柱塞泵之间原本清楚的界限变理愈来愈模糊了。 合理选择液压泵方案的决定因素之一,是整个系统的成本,与价昂的柱塞泵相比,齿轮泵以其成本较低
、回路简单、过滤要求低等特点,成为许多应用场合切实可行的选择方案。
齿轮泵是液压系统中应用十分广泛的动力元件,具有结构简单、价格便宜、自吸能力强,抗油液污染能力强等优点,但是其最大的缺陷是寿命过短,达不到设计要求的一半。外啮合齿轮泵的设计寿命为5000h。但目前一般均达不到此要求。本文就其中几个主要影响因素加以阐述,并提出相应的改进措施。
1轴承的设计与选用
像其他机械产品一样,齿轮泵设计也要考虑其寿命原则。为了经济合理地使用原材料和零配件,提高产品的技术经济指标,在设计产品时应力求做到大部分零部件和原材料寿命相等,不应造成产品的大部分零件还远没有达到使用寿命,而少数零件已报废。齿轮泵恰好存在这样的问题,报废的大多数情况是因为轴承损坏所至。目前不少齿轮泵不再使用滚针轴承,而改用带保持架的滚针轴承,这样虽可使寿命有所提高,但实践证明,在额定工况下运行不到2000h就因轴承损坏而报废。为此也有采用滑动轴承的,材料多为锡青铜、粉末冶金、增强尼龙6等,但效果仍不理想,且成本高。目前较为理想的轴承材料sf型复合材料。该材料是以钢板为基体,烧结铜网为中间层,以塑料(填充四氟乙烯、改性聚甲醛)为摩擦面的润滑材料。该材料机械强度高、磨擦系数孝噪声低,可在无油或少油润滑工况下和较宽的工作温度范围内使用。实践证明,sf材料轴承的使用使齿轮泵的使用寿命大大提高。
2端面间隙问题
齿轮泵在使用中常用因内泄漏增加、容积效率下降,压力下降而报废。齿轮端面泄漏占总泄漏量的75%~80%。因此,合理的端面间隙至关重要。对于流量为2.5l/min至10l/min的齿轮泵,端面间隙应为0.02~0.04mm,而流量为16l/min到32l/min的齿轮泵,间隙应为0.02~0.05mm,流量大于40l/min的齿轮泵,间隙应为0.02~0.06mm。如果超过上范围则容积效率低,压力达不到额定压力;若间隙太小,运行中因磨损使间隙急剧加大,又使内泄漏增加。
3工艺原因
为保证齿轮泵前、后端盖之间的合理间隙,齿轮大洋的加工和装配十分重要。齿轮两端面与孔轴心线的垂直度误差不能超过0.01mm,且装在轴上后,其轴向应处于浮动状态。为保证装配后两轴的相互位置,在加工前后两轴承孔时,中心距误差不应超过0.03mm。另外,输入轴端断裂也是常见现象。为此必须掌握好轴的热处理工艺,使其具有一定的强度和硬度,又有较高的抗冲击韧性,防止其断裂。
为适应市场需求,我国齿轮泵技术高速、多功能化及控制智能化发展趋势日益明朗。齿轮泵新发展趋势将能够更好的满足高速生产、降低成本以及不同齿轮泵衔接等要求。
齿轮泵是指依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上齿轮,在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵。目前齿轮泵在生产中还必须进一步降低废品率及故障率,提高生产率。因此齿轮泵在必须具备自行诊断和修复功能,智能化趋势也日益明显。
齿轮泵生产在向多品种、小批量、多元化及多种切换功能方向发展。目前大多都采用微电脑技术、模块技术和单元组合形式等来提升齿轮泵的柔软性和灵活性。而借助工业机器人、微电子、电脑、智能型和图像传感技术等技术的发展,齿轮泵自动化发展进程也加快了。今后齿轮泵将能够对压力、流量、温度和振动等多个参数进行监测,还能够对轴、轴承和密封的状况进行评估。今后电子调节系统设计、驱动装置改善和新材料应用成为齿轮泵行业技术发展的重点。