液压泵齿轮泵的工作原理

液压泵齿轮泵的工作原理:

1.齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体

或使之增压的回转泵。

外啮合双齿轮泵的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔

开C齿轮转动时，吸入腔侧轮齿相百脱开处的齿间容积逐渐增大,压力降低，液体在

压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动,一个个齿间的液体被带至排出腔。这时排

出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小,而将液体排出。齿轮泵适用于输送不含固

体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。

泵的流量可至300米3/时，压力可达3X107帕。它通常用作液压泵和输送各

类油品。齿轮泵结构简单紧凑，制造容易，维护方便，有自吸能力，但流量、压力脉动

较大且噪声大。齿轮泉必须配带安全阀，以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的

出口压力超过容许值而7员坏泵或原动机。

高真空齿轮泵工作原理:高真空齿轮泵依靠主从动齿轮的相互啮合把泵体分成

吸油腔和压油腔。吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开,密封工作容积逐渐增大,形

成部分真空,因此油箱中的油液在外界大气压力的伦用卜,经吸油管进入吸油腔,将

齿间槽充满，并随着齿轮旋转,把油液带到左侧压油腔内。在压油区一侧，由于轮齿

在这里逐渐进入啮合,密封工作腔容积不断减小,油液便被挤出去，从压汕腔输送到

压力管路中去。

电动机运转时，推进装置随着主轴一起高速运转本推进装置相似于一-轴流泵，

其排空（抽真空）的速率远远大于齿轮啮合排空的速率,随着推进装置的推进作用，齿

轮啮合的反泄露被阻滞,其形成的极限真空自然得到了大大的提高，处于较低位置的

油液则被迅速吸入泵腔内，然后经排油腔被压入出口排出。

当油路中的阻力（压力）超过所设定的安全压力时,安全阀就启动，使排油腔的

油回到吸油腔,从而保持压力不再上升,安全阀起过载保护作用

外齿轮泵有两根相同尺寸的啮合齿轮轴。驱动轴连接电机或减速机（通过弹性

联轴器）并带动另一根轴。在重载型工业齿轮泵内，齿轮通常与轴为整体（一个部件）,

轴颈的公差很小。外齿轮泵的运行原理很简单。液体进入泵吸入端,被未啮合的齿

间空穴吸入,然后在齿向空穴内被带动,沿齿轮轴外缘到达出口端。重新啮合的齿将

液体推出空穴进入背压处。有三种常用的齿轮形式:直齿、斜齿和人字齿。这三种

形式各有利弊,CB—B齿轮泵的结构，有不同的应用c直齿是最筒单的形式，在高压

工况下为最优应用，因为没有轴向推力,且输送效率较高。斜齿在输送过程中的脉动

最小,且在较高速度运行时更加安静,不锈钢保温泵,因为齿的啮合是渐进式的。但

是，由于轴向推力的作用，轴承材质的选用可能会造成进出口压差有限、处理粘度较

低。因为轴向力会将齿轮推向轴承端面而摩擦，所以只有选用硬度较高的轴承材质

或在其端面作特殊设计,才能应对这种轴向推力。为使齿轮泵的承压能力最大化,这

些配合部件之间的间隙必须愈小愈好以

限制内漏。但是，只是缩小间隙并非说起来那样简单,不锈钢圆弧泵,也必须考

虑其它因素如温度、粘度和选材。有内泄漏并非全是坏事。在齿轮泵中，有些内漏

是必须的,用来润滑内部通路,并在滑动轴承内形成液膜以动态支撑齿轮轴。正确的

设计应该是，内泄漏量是流量的广3%。随着粘度升高,离心泵会变得低效,用户需要

考虑采用正位移泵（PD泵,或称容积式泵）o当压力需耍升高,齿轮泵齿轮泵的工作

原理筒介，一些正位移泵难以为继。而温度升高时，其它的泵也将失效。理论上说，

正位移泵的额定流量和压力无关。但是,容积失效或内泄漏是所有型式的正位移泵

所固有的。为了达到高压差和所需额定流量,齿轮泵必须克服这种内泄漏。

齿轮泵的工作原理概念是很简单的，即它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿

轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形,两个齿

轮装在里面,齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进

入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动,最后在两齿啮合时排

出。

在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另

一个齿的流体空间时,液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的,所以液

体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合,

这一现象就连续在发生,因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量,泵每转一转，

排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的

流量直接与泵的转速有关。

实际上,在泵内有很少量的流体损失,这使泵的运行效率不能达到100%,因为

这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧,而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体

100用地从出口排此所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行，对

大多数挤出物料来说,仍可以达到93g'98岫勺效率。对于粘度或密度在工艺中有变

化的流体,这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器，比如在排出U侧放一个滤

网或一个限制器,泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化,亦即如

果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量,直至达到

装置中最弱的部件的机械极限（通常装有一个扭矩限制器）o对于一台泵的转速,实

际上是有限制的,这主要取决于工艺流体,如果传送的是油类,泵则能以很高的速度

转动,但当流体是一种高粘度的聚合物熔体时,这种限制就会大幅度降低。推动高粘

流体进入吸入口一侧的两齿空间是非常重要的，如果这一空间没有填充满,则泵就不

能排出准确的流量,所以PV值（压力义流速）也是另外一个限制因素,而且是一个工

艺变量。由于这些限制，齿轮泵制造商将提供•系列产品，即不同的规格及排量（每

转一周所排出的量）。这些泵将4具体的应用工艺相配合，以使系统能力及价格达到

最优。

2.液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的。图

3.1（动画）是液压泵的工作原理图。当凸轮1由原动机带动旋转时，柱塞2便

在凸轮1和弹簧4的作用下在缸体3内往复运动。缸体内孔与柱塞外圆之间有良好

的配合精度,使柱塞在缸体

孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有良好的密封性。柱塞右移时，缸

体中密封工作腔a的容积变大,产生真空,油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸

油单向阀5吸入缸体内，实现吸油;柱塞左移时,缸体中密封工作腔a的容积变小,油

液受挤压,便通过压油单向阀6输送到系统中去,实现压油。如果偏心轮不断地旋转,

液压泵就会不断地完成吸油和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供油。

从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件是：

1.具有密封的工作容腔；

2.密封工作容腔的容积大小是交替变化的,变大、变小时分别对应吸油、压

油过程；

3.吸、压油过程对应的区域不能连通。

基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压传动中用到的都是容积式

液压泵。

图3.1单柱塞式液压泵工作原理动画

1一凸轮;2一柱塞;3-泵体;4-弹簧;5