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齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動(dòng)來(lái)輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個(gè)齒輪、泵體與前后蓋組成兩個(gè)封閉空間，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪脫開(kāi)側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠?jī)蓚€(gè)齒輪的嚙合線來(lái)隔開(kāi)的。齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。
齒輪泵的概念是很簡(jiǎn)單的，即它的基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互
嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似"8"字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來(lái)自于擠出機(jī)的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，后在兩齒嚙合時(shí)排出。
在術(shù)語(yǔ)上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)入另一個(gè)齒的流體空間時(shí)，液體就被機(jī)械性地?cái)D排出來(lái)。因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動(dòng)軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。
實(shí)際上，在泵內(nèi)有很少量的流體損失，這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100%，因?yàn)檫@些流體被用來(lái)潤(rùn)滑軸承及齒輪兩側(cè)，而泵體也絕不可能無(wú)間隙配合，故不能使流體100%地從出口排出，所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運(yùn)行，對(duì)大多數(shù)擠出物料來(lái)說(shuō)，仍可以達(dá)到93%~98%的效率。
對(duì)于粘度或密度在工藝中有變化的流體，這種泵不會(huì)受到太多影響。如果有一個(gè)阻尼器，比如在排出口側(cè)放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器，泵則會(huì)推動(dòng)流體通過(guò)它們。如果這個(gè)阻尼器在工作中變化，亦即如果濾網(wǎng)變臟、堵塞了，或限制器的背壓升高了，則泵仍將保持恒定的流量，直至達(dá)到裝置中弱的部件的機(jī)械極限(通常裝有一個(gè)扭矩限制器)。
對(duì)于一臺(tái)泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)際上是有限制的，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油類，泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí)，這種限制就會(huì)大幅度降低。
推動(dòng)高粘流體進(jìn)入吸入口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒(méi)有填充滿，則泵就不能排出準(zhǔn)確的流量，所以PV值(壓力×流速)也是另外一個(gè)限制因素，而且是一個(gè)工藝變量。由于這些限制，齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品，即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)一周所排出的量)。這些泵將與具體的應(yīng)用工藝相配合，以使系統(tǒng)能力及價(jià)格達(dá)到。
PEP-II泵的齒輪與軸共為一體，采用通體淬硬工藝，可獲得更長(zhǎng)的工作壽命。"D"型軸承結(jié)合了強(qiáng)制潤(rùn)滑機(jī)理，使聚合物經(jīng)軸承表面，并返回到泵的進(jìn)口側(cè)，以確保旋轉(zhuǎn)軸的有效潤(rùn)滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使"D"型軸承與齒輪軸配合，確保齒輪軸不偏心，以防齒輪磨損。Parkool密封結(jié)構(gòu)與聚四氟唇型密封共同構(gòu)成水冷密封。這種密封實(shí)際上并不接觸軸的表面，它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封，它在軸封內(nèi)表上加工有反向螺旋槽，可使聚合物被反壓回到進(jìn)口。為便于安裝，制造商設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)螺旋安裝面，以使與其它設(shè)備的法蘭安裝相配合，這使得筒形法蘭的制造更容易。
PEP-II齒輪泵帶有與泵的規(guī)格相匹配的加熱元件，可供用戶選配，這可保證快速加溫和熱量控制。與泵體內(nèi)加熱方式不同，這些元件的損壞只限于一個(gè)板子上，與整個(gè)泵無(wú)關(guān)。
使用齒輪泵的同時(shí)應(yīng)該避免些什么?
齒輪泵適用于各個(gè)行業(yè)，輸送的介質(zhì)范圍比較廣泛，此齒輪泵具有結(jié)構(gòu)牢固，安裝方便，拆卸容易，保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使用的流量均勻連續(xù)，磨損輕微，使用壽命長(zhǎng)等等一些優(yōu)點(diǎn)。
1、使用齒輪泵的過(guò)程中要經(jīng)常加脂，潤(rùn)滑脂比較容易揮發(fā)，所以必須注意添?yè)Q，其次保持好軸承處的清潔。
2、使用或者是使用完的情況下要把電動(dòng)抽油泵放在比較干燥，沒(méi)有腐蝕性，比較潔凈的環(huán)境之中去。
3、齒輪泵在使用的過(guò)程中要經(jīng)常檢查并且維修，應(yīng)該注意檢查電動(dòng)油桶查看里面的電源線;內(nèi)接線，插頭，開(kāi)關(guān)是不是還能正常的使用;軸承的零部件是否有沒(méi)有損壞的地方等等一些。
4、應(yīng)保存好齒輪泵上的每一個(gè)零部件，在拆檢齒輪泵的過(guò)程中，應(yīng)該保存好每一個(gè)零部件，并且保持潔凈。
齒輪泵的維修方法
1.齒輪泵軸磨損后的維修
齒輪泵中軸的磨損主要是因?yàn)檩S兩端與支撐滾針間的摩擦磨損，使軸徑變小。如果是輕微磨損，可通過(guò)鍍一層硬鉻來(lái)加大此部位軸的直徑尺寸，使軸得到修復(fù)。如果軸磨損嚴(yán)重，則應(yīng)45鋼或40cr鋼重新制造，軸毛坯經(jīng)粗、精車后，軸承部位要熱處理， 硬度為hrc60-65，然后再經(jīng)磨削，使軸承配合部位表面粗糙度 ra不大于0.32μm;軸的圓度和圓柱度允差為0.005mm;與齒輪配合部位按h7/h6、表面粗糙度ra應(yīng)不大于0.63μm。
2.齒輪泵泵體磨損后的維修
泵體內(nèi)表面磨損主要是吸油區(qū)段圓弧形工作面.如果出現(xiàn)輕微磨損，可用油石修磨去毛刺后使用。泵體是由鑄鐵鑄造毛坯成型， 出現(xiàn)嚴(yán)重磨損時(shí)應(yīng)更換新件。如果泵內(nèi)齒輪兩端面是用磨削修復(fù)， 則泵體寬度尺寸也要改變，與齒輪兩端修磨去掉的尺寸相等，重新加工后的泵體兩端面應(yīng)達(dá)到圖3所示的技術(shù)要求。
3.齒輪泵兩端蓋磨損之后的維修
齒輪泵的端蓋用鑄鐵制造，出現(xiàn)磨損現(xiàn)象后，輕微的可在平板上研磨修平，磨損比較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)在平面磨床上磨削修平。修磨后的端蓋與泵體配合連接的平面接觸應(yīng)不低于85%.平面度允差、端面對(duì)孔中心線的垂直度允差、兩端面的平行度允差和兩軸孔中心線的平行度允差均為o.olmm。磨削后的表面粗糙度ra應(yīng)不大于1. 5μm。
4.齒輪泵用滾針軸承的維修更換
泵中零件維修后，軸承滾針應(yīng)更換。對(duì)滾針要求是:全部滾針直徑的尺寸誤差不應(yīng)超過(guò)0.003mm，長(zhǎng)度允差為0.1mm，與軸配合間隙應(yīng)在o.olmm左右;滾針裝配時(shí)要按數(shù)量要求充滿軸承殼內(nèi)，滾針間要相互平行布置。
齒輪泵的參數(shù)選擇和選型
①額定壓力的選擇應(yīng)根據(jù)不同的系統(tǒng)工作壓力選擇合適的齒輪泵。泵的額定壓力應(yīng)為液壓系統(tǒng)安全閥開(kāi)啟壓力的1.1～1.5倍。
②公稱排量的選擇選用泵的公稱排量前，應(yīng)首先根據(jù)系統(tǒng)所需流量qv(L/min)和初選的液壓泵轉(zhuǎn)速n1(r/min)及泵的容積效率ηv（可根據(jù)產(chǎn)品樣本選取或取為ηv=0.9）計(jì)算其參考值。
由于齒輪泵為定量泵，故終選擇的泵流量盡可能與系統(tǒng)所需流量相符合，以免功率損失過(guò)大。
③轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)根據(jù)選定的齒輪泵公稱排量和系統(tǒng)所需流量，計(jì)算出齒輪泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速，在選用時(shí)盡可能接近產(chǎn)品的額定轉(zhuǎn)速。
④驅(qū)動(dòng)功率的確定在齒輪泵公稱排量、轉(zhuǎn)速（在一定范圍內(nèi)變化的可取其大工作壓力時(shí)的工作轉(zhuǎn)速）和工作壓力確定以后，即可計(jì)算所需輸入功率（原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率）。
⑤多聯(lián)泵參數(shù)的選擇對(duì)于快慢速交替或多執(zhí)行元件液壓系統(tǒng)，為了合理匹配和使用功率，可采用二聯(lián)或多聯(lián)泵解決多個(gè)液壓源的問(wèn)題。在選擇的多聯(lián)泵中，聯(lián)泵應(yīng)比第二聯(lián)泵能承受較高的負(fù)荷（壓力×流量）；多聯(lián)泵總負(fù)荷不能超過(guò)泵軸伸所能承受的轉(zhuǎn)矩。
⑥選型注意事項(xiàng)在室內(nèi)和對(duì)環(huán)境噪聲有要求的使用情況下，應(yīng)注意選用對(duì)噪聲有控制結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。一般而言，外嚙合齒輪泵的噪聲較大，內(nèi)嚙合齒輪泵的噪聲小。
應(yīng)綜合考慮選用齒輪泵的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和使用維護(hù)方便性、供貨及時(shí)性等條件。要優(yōu)先選用經(jīng)過(guò)國(guó)家相關(guān)部門及行業(yè)鑒定和技術(shù)成熟的產(chǎn)品。
注意事項(xiàng)
①驅(qū)動(dòng)方式齒輪泵可以采用電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。但泵的傳動(dòng)裝置不能對(duì)齒輪泵主動(dòng)齒輪軸產(chǎn)生附加的軸向力和徑向力。齒輪泵主動(dòng)齒輪軸伸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間必須采用浮動(dòng)連接（如彈性聯(lián)軸器和十字槽塊浮動(dòng)聯(lián)軸器等）。聯(lián)軸器的徑向跳動(dòng)不大于0.1mm，在受到結(jié)構(gòu)限制而采用花鍵軸直接插入原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸內(nèi)花鍵孔進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)花鍵和花鍵軸的徑向和鍵側(cè)間隙都不小于0.15mm，以適應(yīng)浮動(dòng)傳遞轉(zhuǎn)矩、不產(chǎn)生附加徑向力的要求。采用V帶或大齒輪直接驅(qū)動(dòng)齒輪泵時(shí)，宜選用前蓋帶滾動(dòng)軸承支承的齒輪泵產(chǎn)品。
②吸油高度泵的吸油高度應(yīng)盡可能小。齒輪泵自吸能力因排量不同而異，一般要求不低于16kPa。制造質(zhì)量對(duì)自吸能力也有影響。通常要求泵的吸油高度不大于0.5m，在進(jìn)油管道較長(zhǎng)的管路系統(tǒng)中應(yīng)加大進(jìn)油管徑，以免流動(dòng)阻力太大吸油不暢而影響泵的工作性能。
③油液選用與過(guò)濾工作油液的品種和牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按照泵的產(chǎn)品樣本規(guī)定選用，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。多數(shù)齒輪泵的早期故障起因于油液的污染，故工作油液應(yīng)進(jìn)行過(guò)濾。由于低壓齒輪泵的污染敏感度較低，故可選取過(guò)濾精度較低的過(guò)濾器，而高壓齒輪泵的污染敏感度較高，故應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)置過(guò)濾精度較高的過(guò)濾器。
④安裝與運(yùn)行在泵安裝之前，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定*清洗管道（焊接管道必須酸洗后再?zèng)_洗），去掉污物、氧化皮等并用油液將泵充滿，通過(guò)泵的軸伸轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪以使油液進(jìn)入泵內(nèi)各配合表面。
安裝時(shí)，要擰緊進(jìn)、出油口的管接頭或法蘭連接螺釘，密封要可靠，以免引起吸空或漏油，影響泵的性能。通過(guò)點(diǎn)動(dòng)檢查泵的旋向和驅(qū)動(dòng)軸的旋向是否一致。次運(yùn)行時(shí)建議斷開(kāi)泵的排油，以便將空氣排出殼體。啟動(dòng)前必須檢查系統(tǒng)中的安全閥是否在調(diào)定壓力值。應(yīng)避免泵帶負(fù)荷啟動(dòng)，以及在有負(fù)荷情況下停車。泵在工作前應(yīng)進(jìn)行不少于10min的空負(fù)荷運(yùn)行和短時(shí)間的帶負(fù)荷運(yùn)行，然后檢查泵的工作情況，泵不應(yīng)有滲漏、過(guò)度發(fā)熱和異常聲響等。泵如長(zhǎng)期不用，*將它和原動(dòng)機(jī)分離保管。再度使用時(shí)，應(yīng)有不少于10min的空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并進(jìn)行以上試運(yùn)轉(zhuǎn)例行檢查。
接下來(lái)跟著伊里德小編一起來(lái)了解齒輪泵的性能參數(shù)。
齒輪泵的主要性能有壓力、排量、轉(zhuǎn)速、效率和壽命等。
(1)壓力采取了良好軸向間隙和徑向間隙補(bǔ)償措施的中小排量齒輪泵的高壓力目前均超過(guò)了25MPa，新近上市的內(nèi)嚙合齒輪泵甚至達(dá)到40MPa。大排量齒輪泵的額定壓力多數(shù)也達(dá)到16～20MPa。
(2)排量的估算及范圍液壓齒輪泵的排量是泵的主要規(guī)格參數(shù)，它主要取決于齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)優(yōu)、齒寬B等幾何參數(shù)，各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式見(jiàn)下表。液壓齒輪泵產(chǎn)品的排量范圍非常寬，從0.05～800mL/r，但常用排量為2.5～250mL/r。
各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式
(3)轉(zhuǎn)速微型齒輪泵的轉(zhuǎn)速較高，可達(dá)20000r/min，工程上常用的齒輪泵額定轉(zhuǎn)速為2000～2500r/min。齒輪泵的使用轉(zhuǎn)速下限通常為300～500r/min。由式(1-10)可知，泵的轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，由于輸出流量過(guò)小，泄漏流量所占比例增大，使液壓泵的容積效率下降到極低，難以形成良好的潤(rùn)滑條件與冷卻條件而迅速發(fā)熱損壞。所以各生產(chǎn)廠一般都對(duì)其齒輪泵產(chǎn)品規(guī)定了低轉(zhuǎn)速。
(4)效率各種結(jié)構(gòu)形式的齒輪泵的典型效率特性曲線如圖U所示?？梢钥闯?，帶有間隙補(bǔ)償措施的齒輪泵的性能明顯優(yōu)于固定間隙型，而內(nèi)嚙合齒輪泵的性能又優(yōu)于外嚙合齒輪泵。
(5)壽命低壓齒輪泵的壽命為3000～5000h，高壓外齒輪泵在額定壓力下的壽命一般只有幾百小時(shí)，高壓內(nèi)齒輪泵
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