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上海千實工程師解析外嚙合齒輪泵的工作原理
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齒輪泵是一種罕用的液壓泵，它的重要特征是構造簡樸，制作復雜，體積小，分量輕，自吸性好，對油液凈化不敏感，工作牢靠；其重要缺陷是流量和壓力脈動大，噪聲大，排量不可調。齒輪泵被普遍地運用于采礦裝備，冶金裝備，修建機械，工程機械，農林機械等各個行業。
齒輪泵的結構由兩個齒輪相互嚙合在一起而構成的泵稱為齒輪泵。它是依靠齒輪的輪齒嚙合空間的容積變化來輸送液體的，它屬于回轉泵，也可以認為屬于容積泵。齒輪泵的種類較多。按嚙合方式可以分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵；按輪齒的齒形可分為正齒輪泵、斜齒輪泵和人字齒輪泵等。
外嚙合齒輪泵是由兩個參數相同的漸開線齒輪、泵體、端蓋、傳動軸、軸承等零件組成的，齒頂圓與泵體內表面、齒端面與端蓋之間間隙都很小，因此，齒輪的嚙合線將齒輪兩側分成兩個相互隔離的密封容積A和B。當齒輪由電動機帶動按圖示方向旋轉時，在A腔，輪齒逐漸退出嚙合，于是密封容積A逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下從吸液口進入A腔。隨著齒輪的旋轉，A腔中的油液由齒谷帶到B腔。而在B腔，由于輪齒逐漸進入嚙合，容積在減小，齒間的油液被擠壓出去，經排液口排出。當齒輪連續旋轉時，A腔和B腔將連續不斷地吸液和排液。
齒輪泵工作過程中，輪齒的嚙合線一直起著分隔高、低壓腔的作用。因此，在齒輪泵中不需要設置專門的配流機構，這是齒輪泵與其它容積式液壓泵的不同之處。所以齒輪泵的結構較其它類型的容積式液壓泵簡單。
齒輪泵遵照其嚙合情勢的不同，有外嚙合和內嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵運用較廣，而內嚙合齒輪泵則多為輔佐泵。
泵體內互相嚙合的主、從動齒輪2和3與兩端蓋及泵體一起形成密封工作容積，齒輪的嚙合點將左、右兩腔隔開，形成了吸、壓油腔，當齒輪按圖示方向旋轉時，右側吸油腔內的輪齒脫離嚙合，密封工作腔容積一直增大，形成部分真空，油液在大氣壓力作用下從油箱經吸油管進進吸油腔，并被旋轉的輪齒帶進左側的壓油腔。左側壓油腔內的輪齒一直進進嚙合，使密封工作腔容積減小，油液遭到擠壓被排往體系，這就是齒輪泵的吸油和壓油歷程。在齒輪泵的嚙合歷程中，嚙合點沿嚙合線，把吸油區和壓油區離開。
齒輪泵要顛簸地工作，齒輪嚙合時的重疊系數必需大于1，即至少有一對以上的輪齒同時嚙合，因而，在工作歷程中，就有一部分油液困在兩對輪齒嚙合時所形成的關閉油腔之內，這個密封容積的大小隨齒輪轉動而變更。密封容積逐步減小；密封容積逐步增大；密封容積又會減小，如此發生了密封容積周期性的增大減小。受困油液遭到擠壓而發生霎時低壓，密封容腔的受困油液若無油道與排油口相通，油液將從縫隙中被擠出，招致油液發熱，軸承等零件也遭到附加沖擊載荷的作用；若密封容積增大時，無油液的彌補，又會形成部分真空，使溶于油液中的氣體分別進去，發生機穴，這就是齒輪泵的困油景象。
困油景象使齒輪泵發生激烈的噪聲，并引起振動和汽蝕，同時下降泵的容積效力，影響工作的顛簸性和運用壽命。清除困油的方式，通常是在兩端蓋板上開卸槽，當關閉容積減小時，通過右邊的卸菏槽與壓油腔相通，而關閉容積增大時，通過左邊的卸荷槽與吸油腔通，兩卸荷糟的間距必需確保在任何時分都不使吸、排油相通。
在齒輪泵中，油液作用在輪外緣的壓力是不平均的，從低壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪旋轉的方向逐齒遞增，因而，齒輪和軸遭到徑向不均衡力的作用，工作壓力越高，徑向不均衡力越大，徑向不均衡力很大時，能使泵軸曲折，招致齒頂壓向定子的低壓端，使定子偏磨，同時也減速軸承的磨損，下降軸承運用壽命。為了減小徑向不均衡力的影響，常采取減少壓油口的方式，使壓油腔的壓力僅作用在一個齒到兩個齒的規模內，同時，恰當增大徑向間隙，使齒頂不與定子內外表發生金屬接觸，并在支持上多采取滾針軸承或滑動軸承。
常采取的主動彌補端面間隙安裝有：浮動軸套式（Floating Bush Bearing）或彈性側板式（Elastic Side Plate）兩種，其原理都是引進壓力油使軸套或側板緊貼在齒輪端面上，壓力愈高，間隙愈小，可主動彌補端面磨損和減小間隙。齒輪泵的浮動軸套是浮動安裝的，軸套外側的空腔與泵的壓油腔相通，當泵工作時，浮動軸套受油壓的作用而壓向齒輪端面，將齒輪兩正面壓緊，從而彌補了端面間隙。
