熔体齿轮泵

匀变量齿轮泵转动轴套式

发布者:郑州巴特齿轮泵公司 发布时间:2013-12-16 15:57
 我们知道,常规的两齿轮式齿轮泵的泵壳内表面上,高、低压腔间的过渡密封区的夹角为φ≥360o/z(z为单个齿轮的齿数)。有关文献中提出了变密封区夹角的新构想:采用可转动的轴套(其上开有分流槽),/借助轴套的转动来改变过渡密封区的夹角(使φ<360o/z),使得部分高压油按一定规律流回吸油腔,从而实现泵的输出流量的无级变化,而且泵的出口流量与转动轴套的转角成正比关系。
  (3)变啮合长度
  由外啮合渐开线齿轮泵的输出排量的计算公式:q=2πKzLm2可知(式中,z、m为齿轮的齿数与模数,L为齿轮上齿宽方向的啮合长度,L=B,B为齿轮宽度,K为补偿系数,K=1.06~1.115),排量q与z、L、m2成正比,对于加工好了的齿轮,其齿数、模数是确定的,因此通过改变啮合长度L可以改变齿轮泵的输出排量,具体可通过手动或自动方式轴向移动从动齿轮的位置来改变两齿轮的轴向啮合长度,从而实现齿轮泵输出流量的线性变化。显然最大啮合长度Lmax=B,而最小啮合长度受泵的容积效率及齿轮强度、刚度的限制,一般取Lmin≥B/3,所以最大排量与最小排量之比可达qmax/qmin=3
  (4)变轴心位置
  传统齿轮泵的每个齿轮的几何中心与其旋转中心是重合的,有关文献介绍了一种具有偏心支承齿轮副的外啮合齿轮泵,即齿轮的几何中心与其旋转中心不重合,两者间有一偏心距。这样,在齿轮齿顶圆与泵体内壁之间就形成了一个月牙形的体积(如图4)。当左边齿轮转过180o角时,这个月牙形体积就出现在右边齿轮处。因此与传统齿轮泵相比,在齿轮的结构尺寸相同的情况下,它每转一周比传统齿轮泵多输出两个月牙形体积的流量(一般可多输出40%~60%)。但文中所述偏心泵的偏心距是固定的,旋转轴的位置也是固定的,所以其输出流量是一定的,也就是说,它属于定量泵范畴。受该文启发,作者设想,如果专门设计一个机构,使得旋转轴的轴心与齿轮几何中心间的偏心距能在一定范围内调节,则可实现偏心泵的输出排量的改变,成为变量齿轮泵。当然,在变量偏心齿轮泵的参数设计、吸排油腔的密封、噪声、卸荷等方面有许多工作要做。
 
图4 偏心齿轮泵
  (5)变转速
  鉴于齿轮泵变量的最终目的,是实现多种供油流量输出,根据液压泵的输出流量Q=qn.ηv(q为排量,n为主动轮的转速,ηv为泵的容积效率),可见,通过提高或降低转速,可改变齿轮泵的输出流量。但转速的提高除了受零件结构本身的限制外,还要防止当转速提高后因油液的离心力加大,油液来不及从吸油口进入或不能完全充满整个齿间而导致容积效率下降、产生吸空、气蚀现象。最高允许转速与工作油液的粘度有关,一般用限制齿轮顶圆的圆周速度的方法来确定最高转速。同样,齿轮泵的转速也不能太低,因为随着转速的降低,漏损便增大。当转速低到排油量等于漏损量时,齿轮泵就根本不能排油了。一般情况下,实际齿轮泵的转速不能低于300r/min。由于齿轮泵一般都由电动机驱动,在考虑了上述的转速限制条件的前提下,若采用变频无级调速方式来控制常规齿轮泵的转速,则可根据实际需要的流量大小来改变驱动电机或泵的转速,既实现了变输出流量的要求,又节约了能量,提高了整机的运行效率。变频调速是我国重点推广的十大高新技术之一,在传统齿轮泵的驱动系统上装上变频器,是实现齿轮泵变流量输出的新的有效途径。
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