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齿轮泵的使用领域及降低噪声方法

  • 发布者:海鸿泵阀

    发布日期:2019-09-17
  • 随着科学技术的不断发展,外啮合齿轮泵在结构设计及材料工艺等方面取得了一些突破性进展,在提高压力、降低噪声、提高转速等方面取得了明显效果,从而使齿轮泵的性能参数大为提高。由于采用了新的结构,齿轮泵的压力级已提高到20~30MP,(200~300bar),随着齿轮泵使用范围的逐步扩大,过去那种认为齿轮泵是中低压系列泵的概念正在改变,现在齿轮泵已成为应用较广泛的定量泵,而且已经渗透到柱塞泵的使用领域。

    1.提高压力

    压力是代表齿轮泵水平的一个主参数,与柱塞泵相比,齿轮泵除了在压力、容积效率方面低于柱塞泵外,在自吸性能、体积、抗污染和多联使用等方面均优于柱塞泵。现在高水平齿轮泵的容积效率已达95%以上,这已接近柱塞泵的水平,如果其压力级提高了,就可以扩大到定量柱塞泵的使用范围,因而提高齿轮泵的压力级是有意义的,也是齿轮泵历来发展的一个方向。

    提高齿轮泵的压力主要是从结构、材料和采用   的设计、加工方法着手。例如,二十多年前英国开发的DU复合材料的轴承在齿轮泵上应用后,齿轮泵的压力因之提高,使中等排量的齿轮泵压力达到25MPa(250bar),而小排量则可高达30MP,(300bar)。

    2.提高转速

    提高转速可以相对减小体积,扩大应用范围,这也是齿轮泵历来发展的方向之一。在四十年代齿轮泵的转速仅为1200r/min,到六十年代末已提高到2600~2800r/min。

    齿轮泵转速的提高主要是受轴承、齿轮端面与侧板之间摩擦副的限制,随着二者材质、性能的提高,目前中等排量齿轮泵的转速已提高到3000r/min以上。但是当转速提高到一个新的水平时,就会产生一个新的限制因素,这就是自吸能力问题。特别是一些大排量的齿轮泵从试验数据看,当线速度(按齿轮的外圆计算)达到9.5m/s时,吸油能力开始明显下降,排量不足,这时即使加大进油通径也没有多大效果,究其原因就是线速度达到   数值后,由于离心力的影响,引起吸油不足。因此大排量的齿轮泵目前的转速也只能达1750~2000r/min。正是因为这一原因,齿轮泵在排量发展上单泵也只是达到200~260ml/r。当需要大排量时,往往采用双联齿轮泵(二泵在出口并联)来解决。

    3.增强可靠性

    齿轮泵的可靠性是个综合性的考核指标。一般来讲可靠性是指在齿轮泵所规定的性能指标下保持   的效率长期可靠地工作。可靠性考核是通过台架冲击试验来进行的,有的齿轮泵在达到百万次冲击后,容积效率只下降5%左右,甚至不下降。广义讲,齿轮泵的可靠性还包括耐冲击、抗污染的性能。

    齿轮泵的可靠性已不单是个质量检查项目,而是一个综合性能指标,通过对结构、材料、热处理、加工、装配等多方面的   和改进,增强齿轮泵的可靠性,以提高齿轮泵的竞争能力。

    4.降低噪声

    现在已提出了一些降低齿轮泵噪声的措施:对于因流量脉动而产生的噪声,主要是尽可能增加齿数,   还有采用并联结构来降低流量脉动产生的噪声(其原理是使流量脉动的峰值错开而叠加,从而减少流量脉动);对于困油现象而产生的噪声,主要是尽可能减小困油容积和困油容积的变化,以及采用各种不同形式的卸荷槽结构。此外,还有采用无困油现象的特殊齿形,如近年来研制出一种一点啮合的连续曲线齿形的齿轮泵。这种齿形没有齿形本身所造成的困油现象,而且流量均匀,从根本上消除了困油噪声。特殊齿形的齿轮泵尚有摆线齿轮泵、正弦曲线齿轮泵、圆弧正弦齿轮泵等,但是由于提高特殊齿形精度十分困难,故特殊齿形齿轮泵未能广泛推广。如何提高特殊齿形齿轮泵的精度,也是今后齿轮泵   的课题之一。

    需要说明的是,噪声限制根据使用的场合不同要求是不一样的,这个指标一般齿轮泵是能达到的,而对于高的要求,就作为特例而发展为低噪声的齿轮泵,依靠采用复杂的结构牺牲容积效率来达到低噪声,使噪声降低到70dB以下。


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