(1)应用场合在各类液压泵中,齿轮泵的工作压力仅次于柱塞泵,且大部分齿轮泵采用铝合金壳体、浮动轴套、双金属轴承、双金属固定侧板等结构,具有结构简单、自吸能力强、重量轻、使用维护方便、能长期保持较高容积效率、价格低廉等特点,常用作车辆与行走设备液压系统的压力能源和各种液压系统的辅助泵,如闭式液压系统中的补油泵、先导控制油路中的低压控制油源等。图2-23所示为一闭式液压系统,双向变量液压泵2和双向定量液压马达3构成闭式回路,单向定量液压泵作为补油泵,可以通过单向阀 5或6向系统补油,补油压力由溢流阀4设定。图2-24所示为YA32-200型四柱万能液压 机的液压系统原理,系统的主液压泵1为高压大流量压力补偿式恒功率变量柱塞泵,其最 高工作压力为32MPa, 由远程调压阀5设定,用作主液压缸16和辅助(顶出)液压缸17 的油源。辅助液压泵2为齿轮泵,主要用作电液动换向阀6及21和液控单向阀9构成的 先导控制回路的低压控制油源,其工作压力由溢流阀3设定。
除少数低噪声泵(如派克PG600 系列齿轮泵)外,外啮合齿轮泵一般存在流量脉动较大、噪声高等缺陷,故在固定液压机械领域作为主泵一般已不受欢迎,仅局限于用在运 行于低压下的辅助泵及预压泵。而内啮合齿轮泵由于噪声最低、综合性能最好,因此其在 固定和行走设备中的应用领域迅速扩大,不足是价格较高。但现代制造技术的发展将大大 缩小内、外齿轮泵的成本差距,而在工业领域中变频调速等电传动技术的日益普及又将在 很大程度上弥补内齿轮泵本身不能变量的缺点。故内啮合齿轮泵在固定机械和移动机械中 的应用面都将会迅速扩大。
针齿环旋转的摆线齿轮泵以体积小、价廉和自吸能力强的优点,除了用作某些轻载机床液压系统的主泵外,特别广泛地被集成在通轴柱塞泵的后盖上(图2-25),作为低压补 油泵或控制油源使用。此种泵一般可实现单向供油而与输入转向无关,这一性能对于某些车辆或行走机械上需要用车轮驱动的应急转向、制动系统具有特殊的使用意义。
(2)参数选择和选型
① 额定压力的选择应根据不同的系统工作压力选择合适的齿轮泵。泵的额定压力 应为液压系统安全阀开启压力的1.1~1.5倍。
② 公称排量的选择选用泵的公称排量前,应首先根据系统所需流量qv(L/min) 和 初选的液压泵转速ni(r/min) 及泵的容积效率η,(可根据产品样本选取或取为ηy=0.9) 计算其参考值。
由于齿轮泵为定量泵,故最终选择的泵流量尽可能与系统所需流量相符合,以免功率 损失过大。
③ 转速的选择应根据选定的齿轮泵公称排量和系统所需流量,计算出齿轮泵的实 际转速,在选用时尽可能接近产品的额定转速。
④ 驱动功率的确定在齿轮泵公称排量、转速(在一定范围内变化的可取其最大工作压力时的工作转速)和工作压力确定以后,即可根据1.7节所列公式计算所需输入功率(原动机驱动功率)。
⑤ 多联泵参数的选择对于快慢速交替或多执行元件液压系统,为了合理匹配和使 用功率,可采用二联或多联泵解决多个液压源的问题。在选择的多联泵中,第一联泵应比 第二联泵能承受较高的负荷(压力×流量);多联泵总负荷不能超过泵轴伸所能承受的 转矩。
⑥ 选型注意事项在室内和对环境噪声有要求的使用情况下,应注意选用对噪声有控制结构的产品。一般而言,外啮合齿轮泵的噪声较大,内啮合齿轮泵的噪声小。
应综合考虑选用齿轮泵的可靠性、经济性和使用维护方便性、供货及时性等条件。要优先选用经过国家相关部门及行业鉴定和技术成熟的产品。
(3)注意事项
① 驱动方式齿轮泵可以采用电动机或内燃机作为原动机。但泵的传动装置不能对齿轮泵主动齿轮轴产生附加的轴向力和径向力。齿轮泵主动齿轮轴伸与原动机输出轴之间必须 采用浮动连接(如弹性联轴器和十字槽块浮动联轴器等)。联轴器的径向跳动不大于0.1mm, 在受到结构限制而采用花键轴直接插入原动机传动轴内花键孔进行驱动时,内花键和花键轴 的径向和键侧间隙都不小于0.15mm, 以适应浮动传递转矩、不产生附加径向力的要求。
采用V 带或大齿轮直接驱动齿轮泵时,宜选用前盖带滚动轴承支承的齿轮泵产品。
②吸油高度泵的吸油高度应尽可能小。齿轮泵自吸能力因排量不同而异,一般要求不低于16kPa。制造质量对自吸能力也有影响。通常要求泵的吸油高度不大于0.5m, 在进油管道较长的管路系统中应加大进油管径,以免流动阻力太大吸油不畅而影响泵的工 作性能。
③ 油液选用与过滤工作油液的品种和牌号应严格按照泵的产品样本规定选用,以延长泵的使用寿命。多数齿轮泵的早期故障起因于油液的污染,故工作油液应进行过滤。 由于低压齿轮泵的污染敏感度较低,故可选取过滤精度较低的过滤器,而高压齿轮泵的污 染敏感度较高,故应在系统设置过滤精度较高的过滤器。
④ 安装与运行在泵安装之前,应按有关规定彻底清洗管道(焊接管道必须酸洗后 再冲洗),去掉污物、氧化皮等并用油液将泵充满,通过泵的轴伸转动主动齿轮以使油液 进入泵内各配合表面。
安装时,要拧紧进、出油口的管接头或法兰连接螺钉,密封要可靠,以免引起吸空或漏油,影响泵的性能。
通过点动检查泵的旋向和驱动轴的旋向是否一致。
第一次运行时建议断开泵的排油,以便将空气排出壳体。启动前必须检查系统中的安全阀是否在调定压力值。
应避免泵带负荷启动,以及在有负荷情况下停车。泵在工作前应进行不少于10min的空负荷运行和短时间的带负荷运行,然后检查泵的工作情况,泵不应有渗漏、过度发热和 异常声响等。
泵如长期不用,最好将它和原动机分离保管。再度使用时,应有不少于10min的空负荷运转,并进行以上试运转例行检查。
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