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双联齿轮油泵浮动侧板磨损的研究

编辑:青州市华启液压科技有限公司时间:2020-05-12

  双联齿轮油泵的轴向间隙泄漏约占总泄漏量的70%-80%,它是影响齿轮泵容积效率的主要因素。为了减小泄漏量,提高容积效率,齿轮泵一般采用浮动侧板来进行间隙补偿,但是由于浮动补偿侧板受力不平衡,其一直存在磨损现象,乃至会出现“烧侧板”的问题。

  对于齿轮泵浮动侧板的研究,国外主要集中在外啮合齿轮泵。EKoc对外啮合齿轮泵的浮动侧板进行了分析和实验研究,结果表明,浮动侧板由于受力不平衡导致其磨损严重,出现端面密封失效问题。国外研究了外啮合齿轮泵的浮动侧板间隙油膜,在求解油膜压力场时,考虑了温度变化对油膜压力场的影响,以及浮动侧板在压力场和温度场下的弹性变形对油膜压力场的影响,将温度、压力、弹性形变耦合在一起求解除了油膜压力场的压力分布。

  我国对内啮合齿轮泵浮动侧板负载力的计算一般都未考虑间隙油膜的影响,我国有学者虽然考虑到了油膜压力场产生的负载力,但只是近似认为密封带油膜压力是相邻齿槽压力的一半。

  针对浮动侧板磨损问题,有学者采用 FLUENT模拟分析的方法,研究了双联齿轮油泵浮动侧板受到的动态负载力及其力矩,为浮动侧板的磨损现象提供了理论依据。

  以下是齿轮油泵轴向间隙补偿原理:

  渐开线齿轮泵的轴向间隙补偿结构,轴向泄漏是通过齿轮端面及其半月板端面和浮动侧板之间的间隙流向低压区的。

  间隙自动补偿的过程分为两种工况:

  1、当双齿轮油泵在压力没有全建立起来时,位于轴承盖上的背压腔内部压力比较低,主要依靠异型密封圈4的弹性变形而产生的压紧力将浮动侧板推向齿轮副端面而实现密封;

  2、当双联齿轮油泵进入工作状态时,随着压力的增加,当浮动侧板和齿轮副的端面之间发生磨损时,由于磨损导致浮动侧板和齿轮端面之间的间隙增加,位于轴承盖上的背压腔产生的平衡力将增加,且大于浮动侧板和齿轮副端面之间的反推力,保证侧板能自动贴近齿轮端面,从而实现间隙的自动补偿,减少泄漏,提高容积效率。

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