船舶辅机：齿轮泵的特点和管理

齿轮泵的特点和管理齿轮泵的特点（齿轮泵与往复泵同属容积式泵）径向力不平衡，漏泄途径多，密封性差，这种结构使其具有自己的特点齿轮泵的特点1，有一定的自吸能力能形成一定程度的真空，泵可装得比滑油液面高。排送气体时密封性差，故自吸能力不如往复泵应注意：齿轮泵摩擦部位较多间隙较小线速度较高起动前齿轮表面必须有油，不允许干转。齿轮泵的特点2．理论流量是由工作部件的尺寸和转速决定的，与排出压力无关，不允许关排出阀调节流量。齿数少，排量大，但均匀性差。影响齿轮泵的容积效率的主要因素：

1）密封间隙(内漏)齿轮端面和盖板间的轴向间隙齿顶和泵体内侧的径向间隙轮齿的啮合线这些漏泄量约占总漏泄量的70％～80％，漏泄量的大小是与间隙值的立方成正比，故密封间隙特别是轴向间隙对泵的ηv影响甚大。齿轮泵的特点

2），排出压力漏泄量与间隙两端的压差成正比。内漏较多，在排P升高时，Q的下降要比往复泵大。3），吸入压力太低，吸入真空度增加时，气体析出量增加，ηv亦将降低4），油液的温度和粘度(viscosity)，过高过低ηv降低

5），转速漏泄量与n关系不大，n低流量就小，会使ηv降低n过高又会造成吸入困难，也使ηv降低。齿轮泵的特点3，额定排压与工作部件尺寸、转速无关。需要设置安全阀。径向力的分析：齿轮外周的液压力大致通过齿轮中心，指向吸入端；齿轮啮合传递转距产生的径向力大小相等、方向相反；主动齿轮、从动齿轮所受的径向合力F1、F2大小不相等、方向也不。三、径向力[RadialForce]可见，主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力较大)，方向不同。径向力大小与转速无关，与齿宽B、齿顶圆直径De，吸排压力差

p有关。减小径向力的常用方法是缩小排出口。主动齿轮从动齿轮齿轮泵的特点结论：从动齿轮所受的径向力比主动齿轮大（即从动齿轮的轴承磨耗大）。平衡方法：1.压力平衡槽－将高压液体引入低压齿间、低压液体引入高压齿间；

2.减小排出口腔，使齿轮的承压面减小，仅作用在1～2牙上。齿轮泵的特点高压齿轮泵采取的措施液压间隙自动补偿装置轴向间隙补偿在齿轮端面与泵体之间设浮动元件将排出压力引至该元件的外侧(靠排出侧,橡皮圈限定区域内)使其液压力稍大于内侧向外的液压力（使浮动元件贴靠齿轮）自动补偿齿轮端面磨损而增加的间隙（轴向间隙始终很小）径向间隙自动补偿--有些高压泵采用（三）齿轮泵的特点4，结构简单，价格低廉。工作部件作回转运动；无泵阀；允许采用较高n，通常可与电动机直联；与同样Q的往复泵相比，尺寸、重量小；易损件少，耐撞击．工作可靠。5，磨擦面较多用于排送不含固体颗粒并具有润滑性的油类。一般被用作排出P不高、Q不大，以及对Q和Pd的均匀性要求不很严的油泵,如：滑油泵；驳油泵；液压传动中的供油泵六、典型结构[TypicalStructure]1.外啮合齿轮泵船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]齿轮共4个，2个主动齿轮和1个从动齿轮固定在轴上，另1个从动齿轮套在轴上，以弥补误差。在泵体和端盖之间有纸垫[PaperShim](可用海图纸制作)

，用于调整端面间隙、密封作用。船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]单端面机械轴封[MechanicalShaftSeal]，后祥述。图中轴封用于离心泵，供参考。船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]排压过高，安全阀开启沟通吸排腔。因为安全阀作用方向已定，所以齿轮泵一般不宜反转。船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]2.高压齿轮泵(1)为了减少内部漏泄，采用液压间隙自动补偿装置。(2)采取平衡或减小径向力的措施并采用承载能力高的轴承。船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]高压齿轮泵油封（旋转轴唇形密封圈）齿轮泵常用（用于工作压力不是很高的回转泵）内径比轴径略小，过盈量抱紧轴表面安装时轴上涂油，不允许油压过高船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump]2.内啮合齿轮泵(1)带月牙形隔板的内啮合齿轮泵(★★★)泵轴转向改变，靠啮合齿作用力使隔板转过180

，吸排方向不变。齿轮比齿环齿数少，齿轮与齿环转向相同，齿轮比齿环转速大。优点：吸入性能好，易消除困油现象，流量脉动率小。（二）内啮合齿轮泵结构和工作原理与外啮合齿轮泵相比，带月牙形隔板的可逆转内齿轮泵结构紧凑，吸油区圆心角大，吸入性能好，流动脉动小，可减轻困油现象，故噪音小，缺点是漏泄途径多，容积效率比外啮合式低船舶辅机

第2章齿轮泵

[GearPump](2)转子泵外转子比内转子齿数多1个(7-6=1，或5-4=1)。皮碗轴封由弹性体、金属骨架和弹簧组成。优点：吸人性能好，适用于高转速；运转平稳，寿命长；齿数少，工作容积大；缺点：齿数少时流量和压力脉动大；密封性差，容积效率低。

齿轮泵的流量和容积效率

流量

A

每转流量q=

DhB=2Zm2B10-3cm3/r

(D=mz,h=2m)---D节园直径,h有效工作高度，m模数=D/Z（Z是齿数）B

流量QT=qn=2Zm2Bn10-6l/min

C

实际流量Q=nqηv=(6.66~7)

Zm2Bnηv106l/min

ηv一般为0.7~0.9（外）0.65~0.75（内）

有间隙补偿的为0.8~0.95

齿轮泵的流量实际流量Q=nqηv=(6.66~7)Zm2Bnηv10-6l/min影响因素：1，转速。转速太高会因油液来不及充满齿谷而使泵的ηv下降2，与齿宽和模数的平方成正比3，齿数越少模数越大则流量就越大，但是脉动也越大4，ηv对泵的实际流量影响最大

ηv的影响（1）密封间隙A、齿轮端面与泵的端盖之间的轴向间

隙70~80%。

B、齿顶与泵壳之间的径向间隙15~20%。

C、轴与轴承以及啮合齿之间的间隙4~5%。

（2）排出压力泄漏量与间隙两端压差成正比，排出

压力高，漏泄大，ηv↓

（3）吸入压力

吸入真空度

吸油中气体析出

ηv↓

ηv的影响（4）油液的温度和粘度

A粘度↓

泄漏量

ηv↓

B粘度↓

吸入压力下降

析出气体

ηv↓

粘度

吸入条件差

吸入真空度变大

析出气体变多

ηv↓（5）转速n↓

QT

↓

ηv↓.

当n<200~300rpm时,齿轮泵难以正常工作。

因此n不得低于200~300rpm。齿轮泵的管理1.注意泵的转向和连接反转会使吸排方向相反泵和电机保持良好对中，最好用挠性连接（flexibility）2.齿轮泵虽有自吸能力起动前泵内要存有油液（否则严重摩损）3.不宜超额定压力工作会使原动机过载，加大轴承负荷，使工作部件变形，磨损和漏泄增加，严重时造成卡阻。齿轮泵的管理4.要防止吸入压力过低和吸入空气（吸入真空度大于允许吸上真空度）否则不能正常吸入当吸入压力过低时，会产生“气穴现象”油在低压区析出许多气泡，Q降低当气泡到高压区时，空气重新溶入油中，形成局部真空，四周的高压油液就会以高速流过来填补产生液压冲击，并伴随剧烈的噪声要防止吸入空气会使流量减少，而且产生噪声。齿轮泵的管理5.保持合适的油温和粘度运动粘度以25～33mm2／s为宜粘度太小则漏泄增加，还容易产生气穴现象粘度过大同样也会使ηv降低和吸入不正常。6.应保持适当的密封间隙端面间隙对齿轮泵的自吸能力和ηv影响甚大可用压软铅丝的方法测出齿轮泵的管理7.低压齿轮泵敏感度不大吸油口可用100目网式滤器高压齿轮泵敏感度大吸油口可用150目网式滤器齿轮泵常见故障分析(1)不能排油或流量不足不能建立足够大的吸入真空度的原因：泵内间隙过大，新泵及拆修过的齿轮表面未浇油，难自吸；泵n过低、反转或卡阻吸入管漏气或吸口露出液面。吸入真空度较大而不能正常吸入的原因：吸高太大(一般应不超过500mm)；油温太低，粘度太大；吸入管路阻塞，如吸入滤器脏堵或容量太小，吸入阀未开等油温过高或吸入油中的气泡太多，产生“气穴现象”。排出方面的问题：排出管漏泄或旁通，安全阀或弹簧太松；排出阀未开或排出管滤器堵塞，安全阀顶开齿轮泵常见故障分析(2)工作噪声太大噪声根据产生的原因不同，可分两类：液体噪声，是由于漏入空气或产生气穴现象而引起机械噪声，对中不良、轴承损坏或松动、安全阀跳动、齿轮啮合不良、泵轴弯曲或其它机械摩擦等。(3)磨损太快油液含磨料性杂质；长期空转；排出压力过高，泵轴变形严重；中心线不正。选择题使齿轮泵吸入真空度较大而吸油困难的原因不会是

。

A.泵内间隙过大

B.滤器堵塞C.吸高太大

D.吸入阀未开足

提示：吸入条件差会使吸入真空度变大，而泵本身输油能力降低只会使吸入真空度降低。

不会使齿轮泵轴承负荷增大的是

。

A.排出阀关小

B.油温升高C.排出滤器堵塞

D.油温降低

提示：会使排压升高的就会使轴承负荷增大。

齿轮泵如齿轮外径、宽度相同，齿数越少则

。

A.流量越小

B.流量不均匀程度增大C.与流量无关

D.排压越低

提示：齿数不仅与流量脉动的频率有关，而且齿数少则瞬时排量脉动幅度也大。

下列情况①关小排出阀；②关小吸入阀；③油温升高；④油温降低；⑤发生困油现象；⑥发生“气穴”现象，会使齿轮油泵排压升高的是

。

A.①③⑤

B.①④⑤⑥

C.①

D.①④

选择题1，高压齿轮泵采用间隙自动补偿的结构形式是为了