不锈钢齿轮泵壳体的磨损与凸轮转子泵内部流场的流动现象
不锈钢齿轮泵壳体的磨损主要是浮动轴套孔的磨损(齿轮轴与轴套的正常间隙是0.09~0.175mm,不得超过0.20mm)。齿轮工作受压力油的作用,齿轮尖部靠近不锈钢齿轮泵壳体,磨损泵体的低压腔部分。另一种磨损是不锈钢齿轮泵壳体内工作面成圆周似的磨损,这种磨损主要是添加的油液不净所致,所以需要添加没有杂质的油液。不锈钢齿轮泵长期运转总内部零件磨损后会造成内漏,一般在齿轮端面和止推板之间内泄,随着内部磨损间隙的增大,不锈钢齿轮泵的自吸能力会越差、压力也会越来越低,造成不锈钢齿轮泵流量减小。不锈钢齿轮泵内漏造成压力和流量变小。其中浮动轴套与齿轮端面之间泄漏面积大,造成内漏的主要部位。不锈钢齿轮泵的这部分漏损量占全部内漏的50%~70%左右。磨损内漏的不锈钢齿轮泵其容积速率下降,不锈钢齿轮泵输出功率低于输入功率。其损耗全部转变为热能,因此会引起不锈钢齿轮泵过热。若将结合平面压紧,因工作时浮动轴套会有少量运动而造成磨损,结果使压力流量下降,这样的浮动轴套需要替换或修理。
从产品的工艺上来看,不锈钢齿轮泵在齿轮方面采用双圆弧正弦曲线齿形制造。它与渐开线齿轮相比突出的优点是齿轮啮合过程中齿廓面没有相对滑动,所以齿面无磨损,运转平稳,无因液现象,噪音低、寿命长、速率不错。该泵摆脱了守旧设计的束缚,使得不锈钢齿轮泵在设计、和使用上进入了一个新的。
不锈钢齿轮泵是经过一对参数和构造一样的渐开线齿轮的互相滚动啮合,将油箱内的低压油升至能做功的高压油的主要部件。是把发起机的机械能转换成液压能的动力安装。
不锈钢齿轮泵的类型选择禁忌
选择不锈钢齿轮泵时要考虑的因素有工作压力、流量、转速、定量或变量、变量方式、容积速率、总速率、寿命及原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等,还要考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性、维修性等。这些因素,有些已写在产品样本或技术资料里,要仔细研讨,不明确的地方好询问制造厂。
根据不同的使用场合、液压系统的不同设计要求,参照表2.2选择不锈钢齿轮泵的类型时,有如下禁忌:
一、禁忌没有注意到并联泵与串联泵的区别。不锈钢齿轮泵和叶片泵还可以做成几个泵并联在一起,并使用同一驱动轴的双联或三联泵,也可以串联成多级泵。当液压系统一个工作周期内流量变化很大时,可以选用多联泵。多联泵通常有~个吸油口,多个出油口,各出油口的压力油可分别向系统的不同执行元件供油。也可合起来供给某一执行元件。
二、在选择不锈钢齿轮泵的型号时,禁忌忽略系统对不锈钢齿轮泵的其他要求,例如重量、价格、使用寿命及性、不锈钢齿轮泵的安装方式、不锈钢齿轮泵与原动机的连接方式及不锈钢齿轮泵的轴伸形式(平键、花键)、能否承受的径向载荷、油口的连接形式等。
三、禁忌忽略选定不锈钢齿轮泵的厂家的信誉、维修及配件供应情况等,这些也是选用液压泵时需要特别考虑的问题。
四、禁忌不按使用场合选用不锈钢齿轮泵的类型。一般在机床液压系统中,往往选用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵;而在筑路机械、港口机械以.及小型工程机械中往往选择抗污染能力较不错的不锈钢齿轮泵;在负载大、功率大的场合往往选择柱塞泵。
五、禁忌忽略不锈钢齿轮泵的流量是否可调和变量控制方式去选择不锈钢齿轮泵。叶片泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵有定量泵,也有变量泵。变量形式有恒压、恒流量、多级变量、恒功率及总功率调节等。变量控制方式有手动、机动、电动、液动及电液动多种,可以直接控制,也可采用伺服阀控制。并不是所有变量泵都有上述各种变量及控制方式,选用时要特别注意,具体情况可查阅产品样本。
凸轮转子泵内部流场的流动现象及脉动特性,转子型线采用工业应用较为普遍的“峰-圆”模型。为节约计算成本,忽略了转子泵轴向间隙。采用水为工作介质。针对转子泵的不同型式及结构特点,对部分模型做简化处理,以三翼模型进行计算。由于直翼模型的转子泵的内部流场及结构关于平面是对称的,故对该结构下转子泵的仿真仅计算平面二维流场。建立三翼、四翼模型,并针对四翼模型壁面间隙为0.1,0.2,0.4mm分别建模。对螺旋式扭曲翼转子模型直接进行三维建模和计算,三翼和四翼螺旋度分别为30°,45°,60°,并在对称螺旋形式下针对四翼螺旋度为45°的情况单建模。
两个非接触转子工作时分别在两个平行轴驱动下相对运转,同时在任一时刻两转子在等速运动过程中,其型线达到共轭条件。凸轮转子泵的转子数目和形状都不能使一个转子带动另一个转子,采用一对传动比为1∶1的齿轮带动转子同步旋转。转子和壳体间形成密封腔,填充在腔体中的流体介质不断被转子由缓缓地推向出入口,这对于容易受剪切力影响的流体介质重要。
当转子转动时,在入口处产生负压,从而形成的压力差把液体由入口管道吸入泵内,然后液体沿泵壳周边移动至出入口端。凸轮转子泵的主要技术特点如下:进出入口无须设置阀门,输送方向可逆、具有的自吸能力、不易受到外来物体和微粒的影响、结构紧凑、无脉动式Hifle凸轮转子、流量与泵转速成比例、维护方便、减小气穴现象、吸入特性优良。