船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]第二章齒輪泵一、外嚙合齒輪泵的結構和工作原理二、外嚙合齒輪泵的困油現象第一節

齒輪泵的結構和工作原理

三、內嚙合齒輪泵的結構和工作原理1船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]一、外嚙合齒輪泵的結構和工作原理脫開嚙合的一側與吸入管連通，進入嚙合的一側與排出管連通。請打開“0201外嚙合齒輪.swf”文件觀看動畫(鼠標單擊)◆吸排方向取決于轉向。◆摩擦面較多，適合輸送潤滑性的油液。

2船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]

◆內漏途徑：1、軸向間隙，齒輪端面與前、后蓋板間的間隙。占總漏泄量的80%左右。2、徑向間隙，齒頂和泵體內側的間隙。漏泄量占10%～15%。3、嚙合間隙。3船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]實例

CB-B型外嚙合式齒輪泵的結構圖油槽c，將端面漏油引回吸入腔，降低泵體與端蓋間壓力，防止油外泄。部分端面漏油進入各軸承腔幫助潤滑。

悶蓋11和油封（唇形密封圈，由彈性體、金屬骨架和彈簧組成）5可防止軸承腔漏入空氣或向外漏油。4

外嚙合齒輪泵5船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]二、外嚙合齒輪泵的困油現象為了運轉平穩，工作時總是前一對嚙合齒尚未脫離嚙合，后一對齒便己進入嚙合。部分時間相鄰兩對齒同時嚙合，形成封閉空間，其容積先減小后增大，產生困油現象。導致：①軸承負荷(徑向力)增大，②噪音和振動增大，③容積效率降低，功率損失增加等。④惡化工作性能和縮短使用壽命。

6船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]解決思路：在不溝通吸排腔的前提下，使封閉容積減小時使它和排出腔相通，增大時和吸入腔相通。如何解決困油現象？7船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]最常用的方法是開卸荷槽：a.在兩端蓋內側各挖兩個矩形凹槽，它們的內邊緣正好與封閉容積最小時兩嚙合點A、B相接。b.中、高壓齒輪泵在圖(b)位置時，容積Va仍在繼續減小，為更好地解決問題，可使用非對稱卸荷槽：一對槽向吸入端偏移適當距離。8c.只在排油側開設偏向中心線的卸荷槽，使封閉容積存在期間始終與排油卸荷槽相通，而當封閉容積與吸油腔相通時正好脫離卸荷槽。9船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]齒輪泵中需開卸荷槽解決困油現象的是正齒輪泵。斜齒輪或人字齒輪泵的一對齒在排出腔端剛進入嚙合形成齒封空間時，靠吸入腔的另一端即將脫開嚙合，可避免困油現象。在常用的船用泵中，需要解決困油現象的泵有齒輪泵和葉片泵。10船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]問題：齒輪泵端蓋開卸荷槽后，如果對漏泄沒有影響，那么泵的流量比不開卸荷槽之前如何變化？流量稍有增加：因為封閉空間的油可從卸荷槽擠入到排出腔；而不開卸荷槽時這部分油被帶回到吸入腔。11三、內嚙合齒輪泵的結構和工作原理船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]1.帶月牙形隔板的可逆轉內嚙合齒輪泵(★★★)泵軸轉向改變，靠嚙合齒作用力使隔板轉過180，吸排方向不變。齒輪比齒環齒數少，齒輪與齒環轉向相同，齒輪比齒環轉速大。優點：結構緊湊，吸入性能好，易消除困油現象，流量脈動小，工作平穩，噪音小。缺點：制造工藝復雜，漏瀉途徑多，容積效率較外齒輪泵低。請打開“0206內嚙合齒輪.swf”文件觀看動畫(鼠標單擊)12船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]2、轉子泵外轉子比內轉子齒數多1個(7-6=1，或5-4=1)，兩者圓心偏心，轉向相同，轉速不同。優點：吸人性能好，適于高轉速；齒數少，工作容積大，結構簡單緊湊；運轉平穩，噪音低，壽命長；缺點：流量和壓力脈動較大；密封性差，容積效率低。1314船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]第二節齒輪泵的特點和管理一、齒輪泵的特點二、齒輪泵的管理三、齒輪泵常見故障的分析15船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]一、齒輪泵的特點屬容積式泵，徑向力不平衡，漏泄途徑多，密封性較差。

1、有一定的自吸能力，但不如往復泵。

排氣時密封性差，形成的吸入真空度小，自吸高度不高。

2、理論流量由工作部件的尺寸和轉速決定，與排出壓力無關，不允許關排出閥節流調節流量。

Qt=(6.66～7)zm2Bn×10-6=(6.66～7)D2Bn/z×10-6L/min中低壓齒輪泵齒數多（流量均勻），系數取小值6.66；高壓齒輪泵齒數少，系數取大值7。16船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]影響齒輪泵容積效率的因素：(1)密封間隙：(2)排出壓力：(3)吸入壓力：(4)油的溫度和粘度：(5)轉速：齒輪端面間隙(是最主要的泄漏)、齒頂間隙、嚙合齒之間。泄漏量與間隙的立方成正比，主要檢查齒輪端面間隙。泄漏量與間隙兩端的壓差成正比。吸入壓力低，氣體析出，容積效率低。溫度高則粘度低，泄漏大；油溫過低粘度太大，吸入真空度大，析出氣體多，容積效率低。轉速低理論流量小，轉速高吸入困難，都會使容積效率低。◆齒輪泵實際流量Q=Qt

ηv

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[GearPump]◆齒輪泵流量連續，但有脈動（每瞬間擠入齒間的輪齒體積周期性地變化），噪聲較大。齒數越少，流量脈動率σQ越大。外嚙合齒輪泵流量脈動率σQ在11％～27％范圍內，與三作用電動往復泵相近。內嚙合齒輪泵σQ較小，約為1％～3％。3、能達到的排出壓力與工作部件尺寸、轉速無關。

◆為防止泵工作壓力超過額定值，應設安全閥。◆齒輪泵工作時會產生徑向力。

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[GearPump]徑向力分析[RadialForce]a.主、從動齒輪所受徑向力大小不等(從動齒輪受力較大)，方向不同。b.

徑向力使軸彎曲，加大軸承徑向負荷。c.泵的額定排壓pD主要取決于泵的密封性能和軸承承載能力。減小徑向力的常用方法是縮小排出口。19船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]◆高壓齒輪泵在結構上采取的措施：①采用密封間隙自動補償裝置：軸向間隙自動補償裝置及徑向間隙自動補償裝置。②采取減小徑向液壓力的措施、采用承載能力高的軸承、改善軸承的潤滑和冷卻條件。

4、可由電動機直接傳動，結構簡單，價格低廉，易損件少，工作可靠。5、摩擦面較多，僅適用于排送潤滑性好的油類在船上，齒輪泵一般被用作排出壓力不高、流量不大、及對流量和排出壓力的均勻性要求不嚴的場合，如各種輸油泵等。20船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]二、齒輪泵的管理1、檢修時注意電動機的接線不要接錯。吸、排口徑不同、卸荷槽非對稱設計、安全閥。2、泵和電機保持良好對中，聯軸節不同心度≯0.05mm。

3、齒輪泵雖有自吸能力，但起動前應灌油。5、防止吸入壓力過低和吸入空氣。油中氣體析出降低容積效率，產生液壓沖擊和噪聲即“氣穴現象”。吸入空氣使流量減少，產生噪聲。

4、不宜超出額定排出壓力工作。防原動機過載，軸承負荷過大，工作部件變形，磨損和漏泄增加。21船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]6、保持合適的溫度和粘度。油溫高或粘度低則漏泄增加，還容易產生氣穴現象；粘度高會使吸入困難，容積效率降低。適宜粘度25～33mm2/s。7、保持適當的密封間隙。漏泄量與密封間隙的立方成正比。端面間隙對泵的自吸能力和容積效率影響最大。可用壓鉛法測出。端面間隙可用紙墊厚度來調整。8、低壓齒輪泵吸口設100目的濾油網即可，液壓泵吸口需設較大目數的濾網22三、齒輪泵常見故障的分析船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]1、起動后不能排油或流量不足◆不能建立足夠大吸入真空度的原因：（1）密封間隙過大，內漏嚴重；（2）新泵及拆修過的泵齒輪表面未澆油，難以自吸；（3）泵轉速過低、反轉或卡阻；（4）吸入管漏氣或吸口露出液面。◆有較大吸入真空度而不能正常吸入的原因：（5）吸高太大（液壓泵一般≯500mm）；（6）油溫太低，粘度太大；23（7）吸入管路阻塞，如吸入濾器臟堵或吸入閥未開等。◆其他原因：（8）油溫過高或吸入油中的氣泡太多，產生“氣穴現象”；（9）排出管漏泄或旁通，安全閥或彈簧太松（10）排出閥未開或排出管濾器堵塞，安全閥頂開。船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]24船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]2.工作噪聲太大（1）液體噪聲漏入空氣或產生氣穴現象而引起，后者看前條（5）至（8）項；（2）機械噪聲

泵與原動機對中不良、滾動軸承損壞或松動、安全閥跳動、齒輪磨損嚴重而嚙合不良、齒輪在軸上的鍵松動、泵軸彎曲或因加工、安裝不良引起泵內機械摩擦等。25船舶輔機第2章齒輪泵

[GearPump]3.泵磨損太快（1）油液含磨料性雜質；（2）長期空轉；（3）排出壓力過高，泵軸變形嚴重；（4）裝配失誤引起中心線不正。

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[GearPump]齒輪共4個，2個主動齒輪和1個從動齒輪固定在軸上，另1個從動齒輪套在軸上，以彌補誤差。單端面機械軸封[MechanicalShaftSeal]，后祥述。圖中軸封用于離心泵，供參考。排壓過高，安全閥開啟溝通吸排腔。因