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〔见图  3-5(b)  〕 , 封闭容积为最小 , 齿轮再继续转动时 , 封闭容积又逐渐增大 , 直到图 3-5(c) 所示位置时 , 容积又变为最大。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 , 这时高压油从一切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。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。

图 3-5 齿轮泵的困油现象

为了消除困油现象 , 在 CB—B 型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽 , 其几何关系如图 3-6 所示。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, 必须保证在任何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最小时 ( 图 3-6), 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最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到了进一步改善。