一、齿轮泵的困油问题
齿轮泵要能连续地供油,就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1,也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时,另一对齿轮已进入啮合,这样,就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积,一部分油液也就被困在这一封闭容积中〔见图3-5(a)〕,齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小,到两啮合点处于节点两侧的对称位置时,封闭容积为小,齿轮再继续转动时,封闭容积又逐渐增大,直到容积又变大。在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧烈振动,这时高压油从全部可能泄漏的缝隙中挤出,造成功率损失,使油液发热等。当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。
为了去掉困油现象,在CB—B型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽,其几何关系卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽之间的距离为a,需要确定在任意时候都不能使压油腔和吸油腔互通。
按上述对称开的卸荷槽,当困油封闭腔由大变至小时,由于油液不易从即将关闭的缝隙中挤出,故封闭油压仍将高于压油腔压力;齿轮继续转动,当封闭腔和吸油腔相通的瞬间,高压油又突然和吸油腔的低压油相接触,会引起冲击和噪声。于是CB—B型齿轮泵将卸荷槽的位置整个向吸油腔侧平移了一个距离。这时封闭腔只有在由小变至大时才和压油腔断开,油压没有突变,封闭腔和吸油腔接通时,封闭腔不会出现真空也没有压力冲击,这样改进后,使齿轮泵的振动和噪声得了进一步改进。
二、径向不平衡力
齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如图3-7所示,泵的右侧为吸油腔,左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。为了解决径向力不平衡问题,在有些齿轮泵上,采用开压力平衡槽的办法来去掉径向不平衡力,但这将使泄漏增大,容积速率降低等。CB—B型齿轮泵则采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。
齿轮泵的性能特点
一、齿轮泵的允许排出压力取决于齿轮泵工作机构的强度及原动机容量,为防止排出压力突然增大(如排出管堵塞)而引起泵及管路损坏,齿轮泵一般均装有控制阀。
二、流量与排出压力基本上无关,流量和压力有脉动,无进液、排液阀,结构比往复泵简单,制造容易,维修方便,运转,流量比往复泵均匀;适用于不含固体杂质的高粘度液体。
三、齿轮泵在一般情况下都有相应的自吸能力,除启动前须充满液体外,一般不需灌泵。另外进出入口不需装吸入阀和压出阀,但在某些情况下应在出入口安装单向阀。管线上如装有阀门,启泵运转需要打开,停泵时可不必关闭阀门,因而操作简单。
四、齿轮泵在相应的排出压力之前流量和压力的关系是接近直线的,即压力与排量无关。但排出压力继续升高时,由于泵内泄漏增大和稳定阀回流增大,反而使流量降低。在某一压力时,流量大,速率也高,则此压力称为齿轮泵的工作压力,此时的排量为额定排量,速率为速率不错。
高压齿轮泵使用范围
高压齿轮泵适用于输送介质温度不高于200℃,粘度不大于1500mm2/s,含有非金属杂质的重油、柴油、煤焦油以及其它类低档劣质燃烧油等。特别适用于石油、化工、粮油、建材、日用化学、筑路、电力和沥青拌合站部门和行业的燃油喷射场合。也愈适用要求工作压力稳定,长期连续工作的场合,例如:不错润滑系统等。
高压齿轮泵压力一般在35公斤-40公斤,高压齿轮泵在隙自动调节结构,要零件均高材料制造。具有结构紧凑、自吸性好、速率不错、适应性强等特点,在输送液体含有杂质的场合,泵的工作寿命比一般齿轮泵长2-10倍。泵的设计充足考虑了与普通齿轮泵的互换性,外形及安装尺寸以及技术参数与齿轮泵全部相同。
因此泵也称KCB系列“不错的型”,在输送有润滑无杂质的介质时愈显示出泵的长寿命、压力稳定的重要特点。本产品设有齿轮端面间隙可调结构,当泵工作一些时间出现工作压力下降时,可通过泵盖上的外置微调结构对泵内齿轮端面间隙进行调整,从而使泵的工作压力得恢复,并可以进行数次调整。
因此它比一般齿轮泵的使用寿命不错5-10倍,在我国含杂质燃烧油高压喷燃场合实属初创,并达到同类产品的水平。