高壓齒輪泵輸入傳動平穩的研究

婁群+賀東明+趙健+白洪生

摘 要：一種輸入傳動平穩的高壓齒輪泵，提高整機壽命，增加安全可靠性。

關鍵詞：平穩；高壓；齒輪泵

一、項目背景

齒輪泵是整個液壓系統的動力源，也就是整個系統的心臟，所以在這個液壓系統盛行的大趨勢里，齒輪泵的研究開發就變得越來越重要。

齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個相同模數相同齒數齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出處阻力的大小。

隨著技術的不斷進步，齒輪泵產品必將發展，增加壽命，節省成本，一直都是重中之重。

齒輪泵在使用中具有簡單，工藝性能好，成本較低的優點，因此在工程機械中廣泛應用，但是現有與取力器直聯泵由于輸出與輸入之間連接距離長，傳動不平穩，徑向顫動大，直接影響整機使用壽命。

二、技術分析

項目技術方案：輸入傳動平穩高壓泵包括泵體、前蓋、主動齒輪、從動齒輪、鋼背骨架油封、外密封條、內密封條、側板，其特點是主動齒輪右側花鍵外套裝連接花鍵套，花鍵套和前蓋里孔之間裝前置軸承，前置軸承內環裝在花鍵套的外圓周上，前置軸承外環裝在前蓋內孔中，前置軸承的右側的前蓋內孔壁上設有孔卡槽，孔卡置于孔卡槽中，孔卡 左端面靠在前置軸承外環的右端面上。

有益效果是：輸入傳動平穩高壓齒輪泵由于在前蓋和花鍵套之間加裝前置軸承，使輸入和輸出之間增加一個支點，減少徑向顫動，因而使輸入和輸出之間運行平穩，提高整機性能和使用壽命，減少事故率，增加安全可靠性。

三、工藝方案

1.齒形加工

齒輪泵齒輪的齒形精度要求較高，一般為7級或8 級，因此大批量生產齒輪泵齒輪時，齒形都采用滾齒工藝，對于中、小批量生產，也可采用剃齒工藝。為了達到要求的齒形精度， 剃齒刀一般采用修正齒形的剃齒刀。

2.齒輪端面和軸徑的磨削加工

齒輪泵的齒輪端面和軸徑， 不僅精度和表面粗糙度要求高， 而且端面與軸頸的垂直度公差為0.005mm ， 只許凹不許凸， 所以齒輪端面和軸徑的精磨要求在專用高精度數控切入式端面外圓磨床上一次裝夾磨削。先磨軸頸， 磨到尺寸后由測量儀器發出信號，砂輪后退0.05 ，再磨端面，磨到尺寸后由端面測量儀器發出信號， 磨輪快速退回。另外，為了達到精度和表面粗糙度的要求， 砂輪除了要做靜平衡調整外，機床上還應裝砂輪自動平衡系統，待砂輪修正到自動平衡顯示儀顯示允許數值后再開始磨削加工。

3.倒圓齒輪端面齒廓R0.1mm

為了防止齒輪端面齒廓的毛刺刮傷泵的側板、泵蓋或浮動軸套、齒輪齒廓必須倒圓到R0.1mm。

4.精磨齒輪齒頂圓

由于設計齒輪泵時要求齒輪的齒頂圓為銳邊， 在齒輪端面齒廓加工時不可能只倒圓端面齒廓而不倒圓齒輪齒頂圓， 因此應在端面齒廓倒圓加工后再精磨齒輪的齒頂圓。

四、產品方案

1.該產品為國家實用新型專利（專利號：ZL.2012.20316758.4），經遼寧省科學技術情報研究所查新，結論為：關于該委托單位完成的上述查新點為主要技術特征的“輸入傳動平穩高壓齒輪泵”在國內文獻檢索中未見相同研究報道。該產品已經通過遼寧省經信委主持的產品鑒定，產品屬自有知識產權。

2.輸入傳動平穩高壓齒輪泵采用了軸向間隙自動補償和徑向力平衡裝置：在齒輪斷面與泵體之間設浮動元件，將壓力引至元件的外側（靠排出側，耐油橡膠限定區域內），使其液壓力稍大于內側向外的液壓力（使浮動元件貼靠齒輪），軸向間隙始終很小。

輸入傳動平穩高壓齒輪泵安裝簡單，在符合改裝車行業輕質化展方向的基礎上整體結構的重量減輕20公斤，同時省去了傳動軸和泵架結構，有力的提高了工作效率，拉抗強力也提高了一倍之多，用戶滿意度比較高，此款齒輪泵是自卸車動力單元的發展方向。

3.泵體材質選用HT300，齒輪材質選用20CrMnTi，側板采用高耐磨鋁合金。這些材質具有良好的性能，能夠很好的保證齒輪泵的強度和疲勞性，更有效的保證齒輪的使用性能和使用壽命。

參考文獻：

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