Kilka kluczowych problemów w zewnętrznej pompie zębatej

Utworzono 05.17

Kilka kluczowych problemów w zewnętrznej pompie zębatej

a. Współczynnik nakładania (stopień) e zazębienia zębatek musi być większy niż 1, to znaczy, że co najmniej dwie pary zębów zębatek muszą zazębiać się w tym samym czasie. W związku z tym część oleju jest uwięziona między zamkniętą komorą utworzoną przez dwie pary zębów zębatek, co nazywane jest również obszarem uwięzionego oleju. Obszar uwięzionego oleju nie jest połączony z wysokociśnieniowymi i niskociśnieniowymi komorami olejowymi pompy i zmienia się w zależności od obrotu zębatki, jak pokazano na rysunku C. Z rysunku C (a) do rysunku C (b) objętość obszaru uwięzionego oleju V stopniowo maleje; z rysunku C (b) do rysunku C (c) objętość obszaru uwięzionego oleju V stopniowo rośnie. Spadek objętości uwięzionego oleju spowoduje, że uwięziony olej zostanie wyciśnięty i przeleje się przez szczelinę, co nie tylko spowoduje wysokie ciśnienie, zmuszając wał napędowy pompy i wał do znoszenia dodatkowego okresowego obciążenia, ale także spowoduje nagrzewanie oleju; gdy objętość uwięzionego oleju zmienia się z małej na dużą, w wyniku braku uzupełnienia oleju powstanie lokalna próżnia i kawitacja, co spowoduje kawitację oraz silne wibracje i hałas. Rysunek B pokazuje krzywą zmiany objętości uwięzionego oleju. Problem uwięzionego oleju nie tylko wpływa na jakość pracy pompy zębatej,

Może to również skrócić jego żywotność.

Wspólnym środkiem do rozwiązania problemu uwięzionego oleju jest ustawienie rowków odladujących (rowków) odpowiadających obszarowi uwięzionego oleju na wewnętrznej powierzchni przednich i tylnych pokryw pompy. Oprócz podwójnej prostokątnej struktury symetrycznie rozmieszczonej w stosunku do linii środkowej zębatki (rys. C), istnieją również podwójne okrągłe rowki odladujące symetrycznie rozmieszczone w stosunku do linii środkowej zębatki [rys. D (a)] oraz podwójne ukośne rowki odladujące [rys. C (b)] i cienkie rowki odladujące symetrycznie rozmieszczone w stosunku do linii środkowej zębatki [rys. D (c)]. Cechy są różne, ale zasada odladzania jest taka sama, to znaczy, przy zapewnieniu, że komory wysokiego i niskiego ciśnienia nie są ze sobą połączone, obszar uwięzionego oleju jest połączony z komorą wysokiego ciśnienia (port ciśnienia oleju) przy zmniejszeniu objętości, a z komorą niskiego ciśnienia (port ssania oleju) przy zwiększeniu objętości. Na przykład, podwójna linia przerywana na rysunku C pokazuje symetryczny podwójny prostokątny rowek odladujący. Gdy objętość obszaru uwięzionego oleju maleje, łączy się z komorą ciśnienia oleju przez rowek odladujący po lewej stronie [rysunek C (a)], a gdy objętość wzrasta, łączy się z komorą ssania oleju przez rowek odladujący po prawej stronie [rysunek C (c)].

Aby zapewnić lepszy efekt rozładunku i uniknąć kolizji stref ssania oleju i ciśnienia, rozmiar rowka rozładunkowego (takiego jak szerokość i głębokość prostokątnego rowka rozładunkowego lub średnica i głębokość okrągłego rowka rozładunkowego) oraz odstęp między dwoma rowkami rozładunkowymi powinny być odpowiednie. Zazwyczaj dwa rowki rozładunkowe pompy zębatej są często przesunięte w stronę strefy ssania oleju i otwarte asymetrycznie. Jak pokazano na rysunku e, odstęp a (minimalna zamknięta objętość martwa) między dwoma rowkami musi zapewnić, że komora ssania oleju i komora ciśnienia oleju nie mogą kolidować ze sobą w żadnym momencie. Dla standardowego zęba o profilu inwolutowym z modułem m (kąt ciśnienia okręgu podziałowego wynosi a), a = 2,78m. Gdy rowek rozładunkowy jest asymetryczny, należy zapewnić B = 0,8m po stronie komory ciśnienia oleju. Szerokość szczeliny Cmin > 2,5m, a głębokość szczeliny h ≥ 0,8m.

b. Główną przeszkodą w przypadku pompy zębatej o wysokim ciśnieniu jest to, że istnieje wiele sposobów wycieku, a rozwiązanie tego problemu za pomocą środków uszczelniających nie jest łatwe. Istnieją trzy główne sposoby wycieku w zewnętrznej pompie zębatej: luz osiowy między dwoma stronami zęba a pokrywą końcową; luz promieniowy między wewnętrzną dziurą obudowy a zewnętrznym okręgiem zęba; luz zazębienia powierzchni zębów dwóch zębów. Luz osiowy ma największy wpływ na wyciek, ponieważ obszar wycieku jest duży, a droga wycieku krótka. Wyciek może stanowić 75% ~ 80% całkowitego wycieku. Im większy luz osiowy, tym większy wyciek, co sprawi, że sprawność objętościowa będzie zbyt niska; jeśli luz jest zbyt mały, straty tarcia mechanicznego między końcem zęba a pokrywą końcową pompy wzrosną, co obniży sprawność mechaniczną pompy.

Rozwiązaniem problemu wycieku jest wybór odpowiedniego luzu do kontroli: ogólnie luz osiowy jest kontrolowany na poziomie 0,03 ~ 0,04 mm; luz promieniowy jest kontrolowany na poziomie 0,13 ~ 0,16 mm. W pompach zębatych o średnim i wysokim ciśnieniu zazwyczaj stosuje się automatyczną metodę kompensacji luzu osiowego, aby zmniejszyć wyciek i poprawić wydajność objętościową pompy. Automatyczna kompensacja luzu osiowego polega zazwyczaj na dodaniu tulei wału pływającego (pływającej płyty bocznej) lub elastycznej płyty bocznej pomiędzy przednimi i tylnymi pokrywami pompy, aby skompresować czoło zębatki pod działaniem ciśnienia hydraulicznego, aby zmniejszyć wyciek przez czoło w pompie i osiągnąć cel zwiększenia ciśnienia. Tuleję wału pływającego można wymienić w dowolnym momencie po zużyciu.

Zasada automatycznej kompensacji luzu osiowego jest pokazana na rysunku F. Dwa zazębiające się koła zębate są podparte przez łożyska ślizgowe lub łożyska toczne w przednich i tylnych osłonach osi 4 i 2, które mogą swobodnie poruszać się osiowo w obudowie 1. Olej pod ciśnieniem jest prowadzony z komory oleju pod ciśnieniem do zewnętrznego końca osłony wału i działa na obszar A1 o określonym kształcie i rozmiarze. Siła wypadkowa ciśnienia hydraulicznego wynosi F1 = a1pg, co dociska osłonę wału do czoła koła zębatego, a jej wielkość jest proporcjonalna do roboczego ciśnienia wyjściowego PG pompy.

Ciśnienie hydrauliczne na końcowej powierzchni zębatki działa na wewnętrzną powierzchnię rękawa wału, tworząc przeciwny nacisk na równoważnej powierzchni A2, która jest również proporcjonalna do ciśnienia roboczego, to znaczy, FF = a2pm (PM to średnie ciśnienie działające na A2).

Kiedy pompa jest uruchomiona, tuleja wału pływającego jest blisko końca zębatki pod działaniem elementu elastycznego (uszczelka gumowa lub sprężyna) elastycznego ft, aby zapewnić uszczelnienie.

Aby zapewnić, że rękaw wału może automatycznie przylegać do końcowej powierzchni zębatki pod różnymi ciśnieniami roboczymi i automatycznie kompensować po zużyciu, siła docisku FY (= ft) powinna być dostosowana (+F1), aby była większa niż przeciwny nacisk FF, ale FY nie może być zbyt dużo większa niż FF. Stosunek siły docisku do przeciwnych nacisków FY / FF zależy od wartości [PV] materiału rękawa wału i zębatki oraz wydajności mechanicznej, to znaczy, aby zredukować straty tarcia, wartość pozostałej siły docisku (FY FF) nie powinna być zbyt duża, aby zapewnić, że odpowiednia warstwa oleju może być utworzona między rękawem wału a zębatką, co pomaga poprawić wydajność objętościową i wydajność mechaniczną. Ogólnie

Fy/Ff=1.0～1.2                         (2-1)

W dodatku konieczne jest zapewnienie, że linie działania siły nacisku i siły przeciwdziałającej pokrywają się, w przeciwnym razie powstanie moment obrotowy, co spowoduje przechylenie tulei wału i zwiększenie wycieku.

c. Problem siły promieniowej i jej środki zaradcze, gdy pompa zębatowa działa, siła promieniowa F działająca na łożysko pompy zębatowej składa się z siły promieniowej FP generowanej przez ciśnienie cieczy wzdłuż obwodu zęba oraz siły promieniowej ft generowanej przez zazębienie zębów, jak pokazano na rysunku G.

当齿轮泵工作时，在齿轮与壳体内孔之间的径向间隙中，从油吸入腔到油压腔的液体压力分布逐渐逐步增加，液体压力的近似分布曲线如图G所示。液体压力对驱动齿轮和从动齿轮产生的径向力FP完全相同，其方向垂直并向下指向油吸入腔。齿轮啮合在驱动齿轮和从动齿轮上产生的径向力ft大致相等，但方向不同。根据液体压力在齿轮周围产生的径向力FP和齿轮啮合产生的径向力ft，可以得到驱动齿轮上径向力的合力F1和从动齿轮上径向力的合力F2的近似计算公式。

F1=0.75△pBDe                           (2-2)

F2=0.85△pBDe                           (2-3)

Where △ P -- różnica ciśnienia między wlotem a wylotem pompy zębatej;

B -- szerokość zęba koła zębatego;

De -- średnica okręgu dodatku zębatki.

Oczywiście, siła wynikowa F2 zębatki napędzanej jest większa niż F1 zębatki napędowej. Dlatego, gdy specyfikacje łożysk na kole napędowym i kole napędzanym są takie same, łożyska na kole napędzanym zużywają się szybciej. Aby zapewnić, że żywotność obu łożysk jest równa lub zbliżona, port olejowy pod ciśnieniem można przesunąć na stronę z mniejszą siłą promieniową, aby F2 ~ F1.

因为径向力是不平衡力，工作压力越高，径向不平衡力越大。当情况严重时，齿轮轴会变形，壳体的油吸入口侧会被齿轮齿划伤。同时，轴承的磨损会加速，泵的使用寿命会缩短。减少径向不平衡力的常见方法有两种。

Metoda 1: rozsądny wybór modułu zęba m i szerokości zęba b (B / M = 6-10 dla pompy zębatej niskociśnieniowej i B / M = 3-6 dla pompy zębatej średnio- i wysokociśnieniowej) może zmniejszyć siłę promieniową bez obniżania wydajności objętościowej.

Metoda 2: zmień rozkład ciśnienia wzdłuż obwodu, na przykład zmniejszając rozmiar portu olejowego pompy, tak aby olej pod ciśnieniem działał tylko na jeden lub dwa zęby, lub ustawiając rowek olejowy (rowek równoważący) na płycie pokrywowej lub wokół tulei wału, aby zmniejszyć siłę promieniową. Jak pokazano na rys. h, rowki równoważące 1 i 2 na płycie pokrywowej są połączone z komorą niskiego ciśnienia i komorą wysokiego ciśnienia, aby wytworzyć hydrauliczną siłę promieniową odpowiadającą komorze ssącej oleju i komorze ciśnienia oleju w celu zrównoważenia siły promieniowej.

Zostaw swoje dane i
skontaktujemy się z Tobą.

Phone

WeChat