齿轮泵的径向载荷

出处:按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第542页(1046字)

齿轮泵中的齿轮所受的径向力不平衡。齿轮所受的径向力越大,轴承所受的径向力也越大,一般说来轴承的寿命决定着齿轮泵的寿命。因此,各类齿轮泵无不力求减小齿轮泵的径向载荷。常用以下的办法:

(1)扩大高压区

在保证1~2个齿的有效径向密封的前提下,扩大高压区,有利于减少轴承负荷。

扩大高压区的方法是在浮动轴套和浮动侧板贴合齿轮端面的一侧,带有通槽,使出油口高压油一直通到离进油孔1~2个齿处。以CBN-G300为例,采用扩大高压区结构,齿顶密封段圆心角为2π/Z,当齿数为10或12时,轴承载荷可比不采用扩大高压区降低8~11%(相对均匀齿顶间隙分布而言)。

(2)扩大低压区,减小高压区

采用低压区“扫膛”的方法,扩大高压区,降低了轴承载荷,但增大了泵体的径向液压载荷和盖板的轴向液压载荷,尤其是在高压冲击负荷下工作的齿轮泵,在扩大高压区后,对泵体的整体疲劳强度和冲击负荷下的强度和刚度都提出了更高的要求,有时是齿轮泵提高性能和可靠性的主要制约因素。因此,出现了一种扩大低压区,缩小高压区的齿轮泵结构。在高压腔只留1~2个齿进行有效径向间隙密封,这样可以既达到减小轴承载荷,又克服扩大高压区所带来的对泵体受压面加大和外联接轴向载荷增大的不利因素。

典型产品有天津工程机械研究所设计、济南液压泵厂、青州液压件厂生产的CBZ2型齿轮泵。

采用轴向侧板液压平衡补偿端面间隙和径向密封块补偿径向间隙,可使泵体大部分处于低压区,减少了对泵体和外连接螺栓的受力。

不采用在高压区设置径向密封块,而采用在轴套外缘径向引入高压油,在结构参数一定的条件下,使轴套浮起贴合在泵体高压侧内腔表面,使齿轮顶圆和泵体在高压腔保证1~2个齿扫膛,以达到缩小高压区,降低轴承负荷的目的。在小排量、整体低锡铝合金轴套结构的齿轮泵中,可采用轴浮动、缩小高压区的齿轮泵。

采用滚动轴承、轴浮动、缩小高压区结构的齿轮泵,有青州液压件厂的产品CBZb。

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