基于困油容積的外嚙合齒輪泵困油現象的研究

新鄉航空工業集團有限公司103 廠 張濤

一般來說，外嚙合齒輪泵工作時，會通過轉動齒輪實現液壓，因為外嚙合齒輪泵本身也是液壓泵，工作原理主要是通過工作時形成高低壓，利用液體由高壓流向低壓的原理達到吸排的目的。外嚙合齒輪泵體積小、簡單結構、安全性比較高、抗污能力強、維護和保養也成本比較低，所以深受市場歡迎，但是也因為自身固有的工作原理，在工作中會出現困油現象，產生壓力較高、氣流不均、不平衡等影響正常工作等問題。本文根據現有的解決方法，加強對齒輪的研究，尋找壓力分布情況，對困油容積的變化進行認真研究，找到徹底解決困油問題的辦法。

1 傳統的解決方法及不足

1.1 卸壓槽法

目前，對解決困油問題的研究一直停留在原始階段，并沒有從根本上有效解決困油問題。傳統的解決困油問題的辦法是，通過在側面的內側兩節滑輪，在吸油區和排油區兩個位置設置凹槽，這個凹槽稱為卸壓槽，在齒輪進行轉動的時候形成封閉的困油容積區，容積區變小的時候，再通過壓力槽將液壓油排出去，這種方法在運行過程中消耗比較大。

1.2 修正齒形法

所謂的修正齒形法，如圖1 所示，就是基于主動齒輪與從動齒輪視角下，兩者非削瘦齒面上的加工卸壓。確保困油容積實現最大程度貫穿，針對其中兩個齒輪的中心距來說，并沒有出現增加的現象，為了保證泄壓效果有效提高，結合卸壓槽進行綜合應用，相對來說，兩卸壓槽與未修正齒形時相比有著較大的距離，此時能夠更好地應對泄漏問題。

圖1 修正齒形法

2 消除困油現象的新方法

齒輪泵困油，最主要是因為困油容積變化，在實際齒輪泵運行當中，其容積出現不同程度的增大、減小現象，基于沒有變化的液壓油體積之下，就會導致困油范圍的壓力不斷增加或者是降低，從根本上來講，為了處理好齒輪泵困油問題，就必須全面把控好困油容積變化情況。對此，筆者提出幾點建議。

2.1 磁性彈性體法

主要是帶有磁性特性的所有彈性材料的全稱，在對磁性彈性體進行填充時，最常應用的就是具有磁性的磁粉，能夠與金屬表面有效吸附結合。將顆粒形狀的磁性彈性體吸附在齒輪泵的齒根位置上面，再加上依靠高壓油對其形成的較大壓力，此時的齒輪轉動顆粒，不會出現移動。在齒輪轉動過程中，磁性彈性體也會出現轉動，借助自身具有的彈性，全面抑制困油容積比變化，這是困油問題消除的根本舉措。

2.2 容積變化法

基于齒輪泵內部兩個齒輪視角下，找到公切線與中心線的交會點，在其一邊挖開一個恰當的凹槽（圖2），有效分割開排油區和吸油區，改變之前因為凹槽相連接的形式，調查內部的困油壓力或者是容積改變情況，挑選合適的氣囊設置在其中。在實際運行環節中，基于困油范圍內，液壓油伴隨著不斷發展變化的容積現狀，與氣囊之間相互影響，借助氣囊具有的收縮以及膨脹性能，更好地應對困油容積變化情況，解決困油問題[2]。

圖2 容積變化法凹槽位置示意圖

3 結語

簡而言之，通過實際調查發現，齒輪泵日常運行當中，伴隨著困油范圍內壓力不斷減少或者增加，在液壓油體積沒有發生相應變化的基礎上，就會出現齒輪泵困油現象。筆者結合過去外嚙合齒輪泵困油問題的處理方法，總結出了幾點現代化的解決措施，希望在消除困油容積變化的同時，妥善處理好齒輪泵困油問題，實現齒輪泵穩定運行。