齒輪油泵分析報告

齒輪油泵分析報告 機械設(shè)計及其自動化2班李逾嚴(yán)2220133222200771、 部件介紹 CB-B系列齒輪泵是一種新型齒輪泵。CBB系列齒輪泵又叫微形齒輪泵、小流量耐腐蝕泵。CB-B系列齒輪泵是一種容積式內(nèi)嚙合齒輪泵，它的內(nèi)齒輪是圓弧齒形的，外齒輪是短幅外擺線形的。通過一對相互嚙合的齒輪將電動機所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能的轉(zhuǎn)換裝置，在機床或其它機械的液壓系統(tǒng)中提供一定的流量壓力。 CBB系列齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀、重量輕，維修方便、價格低廉、噪聲低、輸油平穩(wěn)流量大，脈沖小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、自吸性能好、工作可靠、使用壽命長。 因結(jié)構(gòu)簡單，它不能承受較高的壓力，所以這類齒輪泵適用于各種機床的液壓系統(tǒng)、負(fù)載較小的液壓傳動系統(tǒng)。2、 應(yīng)用領(lǐng)域及用途 CB-B系列齒輪泵與部頒CB-B型和BB-B型齒輪泵安裝尺寸完全通用，可互換安裝使用。是目前使用的CBB系列齒輪泵理想換代產(chǎn)品。 CBB系列齒輪泵適用于輸送粘度為18帕斯卡的礦物油及性質(zhì)差不多的植物油，油溫不大于100，如液壓油、機械油、燃料油.CBB系列齒輪泵不適合用于易燃、易爆的介質(zhì)以及含硬度較高的顆粒雜質(zhì)的介質(zhì)。CBB系列齒輪泵廣泛使用于機床低壓液壓傳動系統(tǒng)和大型機械設(shè)備中稀油站的供油和冷卻系統(tǒng)以及各種機械設(shè)備的潤滑系統(tǒng).3、工作原理及結(jié)構(gòu) 齒輪泵工作原理是通過齒輪嚙合產(chǎn)生的空間將油從油箱擠壓到潤滑部位。 在術(shù)語上講，齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個齒進入另一個齒的流體空間時，液體就被機械性地擠排出來。因為液體是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。實際上，在泵內(nèi)有很少量的流體損失，這使泵的運行效率不能達到100%，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè)，而泵體也絕不可能無間隙配合，故不能使流體100%地從出口排出，所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運行，對大多數(shù)擠出物料來說，仍可以達到93%98%的效率。對于粘度或密度在工藝中有變化的流體，這種泵不會受到太多影響。如果有一個阻尼器，比如在排出口側(cè)放一個濾網(wǎng)或一個限制器，泵則會推動流體通過它們。如果這個阻尼器在工作中變化，亦即如果濾網(wǎng)變臟、堵塞了，或限制器的背壓升高了，則泵仍將保持恒定的流量，直至達到裝置中最弱的部件的機械極限(通常裝有一個扭矩限制器)。 對于一臺泵的轉(zhuǎn)速，實際上是有限制的，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油類，泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動，但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時，這種限制就會大幅度降低。推動高粘流體進入吸入口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒有填充滿，則泵就不能排出準(zhǔn)確的流量，所以PV值(壓力流速)也是另外一個限制因素，而且是一個工藝變量。由于這些限制，齒輪泵制造商將提供一系列產(chǎn)品，即不同的規(guī)格及排量(每轉(zhuǎn)一周所排出的量)。這些泵將與具體的應(yīng)用工藝相配合，以使系統(tǒng)能力及價格達到最優(yōu)。 齒輪泵的結(jié)構(gòu)是很簡單的，即它的最基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運動，最后在兩齒嚙合時排出。 齒輪泵由一個獨立的電機驅(qū)動，可有效地阻斷上游的壓力脈動及流量波動。在齒輪泵出口處的壓力脈動可以控制在1%以內(nèi)。在擠出生產(chǎn)線上采用一臺齒輪泵，可以提高流量輸出速度，減少物料在擠出機內(nèi)的剪切及駐留時間，降低擠塑溫度及壓力脈動以提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量。4、 產(chǎn)品與模型異同1.實物與模型差別1.1實物所用材料為鑄鐵，而模型所用材料為鋁合金。1.2實物可用于生產(chǎn)，故精度較高；模型僅用于教學(xué)展示齒輪泵結(jié)構(gòu)，故精度較低。1.3實物泵體與泵蓋之間無墊片，而模型泵體與泵蓋之間使用了墊片。1.4實物齒輪與軸分開，而模型采用的是齒輪軸結(jié)構(gòu)。1.5實物是彈性元件密封，而模型采用的是氈圈密封。1.6實物有軸套，而模型沒有軸套。1.7實物進出油口位于同一泵蓋，而模型進出油口位于泵體。2.實物與模型相同點2.1實物與模型工作原理相同。2.2實物與模型結(jié)構(gòu)相同。2.3實物與模型種類相同，均為外嚙合漸開線直齒齒輪油泵。5相關(guān)資料型號額定流量h/min額定壓力Pa額定轉(zhuǎn)速min容積效率v%總效率bdt%壓力脈動Pa噪聲值分貝電機功率w重量gCB-B2.52.52.5145070630.2062650.372.4CB-B4480722.8CB-B660.553.2CB-B101090813.5CB-B161667701.15.2CB-B20205.4CB-B25251.55.5CB-B323294856.0CB-B404074772.210.5CB-B505011.0CB-B6363311.8CB-B80807880417.6CB-B100100958618.7CB-B1251255.519.51、 CB-B齒輪油泵安裝前應(yīng)檢查泵和電機在運輸過程中是否損壞，如電機是否受 潮，泵的進出口防塵蓋是否損壞而使污物進入泵腔內(nèi)等。2、cb-b齒輪油泵底座應(yīng)固定在牢固的基礎(chǔ)上，以免產(chǎn)生振動影響泵的正常工作。3、CB-B齒輪油泵進出口管路應(yīng)清理干凈不得存有硬顆粒等雜物。4、管路口徑一般不小于泵的進出口口徑，進油管路應(yīng)盡量短，并減少彎路。必要時在進油口安裝過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的有效面積不應(yīng)小于管道過流面積的三倍。5、安裝時，不得用泵來承擔(dān)管路重量。6、用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，泵應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，不得有過緊或輕重不均現(xiàn)象，如有應(yīng)立即排除。 齒輪泵選型的基本條件，應(yīng)根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個方面加以考慮，即液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉(zhuǎn)條件等。1、流量是選泵的重要性能參數(shù)之一，它直接關(guān)系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。 如設(shè)計院工藝設(shè)計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時，以最大流量為依據(jù)，兼顧正常流量，在沒有最大流量時，通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。2、裝置系統(tǒng)所需要的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù)，一般要用放大5%10%余量后揚程來選型。3、液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì)，物理性質(zhì)有溫度、密度和粘度，介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚程，有效氣蝕余量計算和合適泵的類型；化學(xué)性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用軸封型式的重要依據(jù)。4、裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是輸送介質(zhì)高度、輸送介質(zhì)的距離和輸送介質(zhì)走向，吸入側(cè)最低液面，排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等，以便進行系統(tǒng)揚程計算和汽蝕余量的校核。5、操作條件的內(nèi)容很多，如液體的飽和蒸汽力、吸入側(cè)壓力（絕對）、排出側(cè)容器壓力、海拔高度、環(huán)境溫度、操作是間隙的還是連續(xù)的運轉(zhuǎn)的、泵的位置是固定的還是可移的等。 在流體輸送系統(tǒng)中，液流速度、流量和壓力的快速變化，氣泡的破裂及交變的負(fù)載都是噪聲的常見原因，輸送高粘度液體的齒輪泵是誘發(fā)系統(tǒng)噪聲的主要來源。 合理確定齒輪泵的工作轉(zhuǎn)速，使齒輪與軸的轉(zhuǎn)動避開嚙合共振頻率，可以防止噪聲加劇。因為當(dāng)嚙合頻率接近于齒輪系的固有頻率時容易發(fā)生共振。采用適當(dāng)?shù)母粽窦夹g(shù)可以阻止振動傳遞到臨近的結(jié)構(gòu)中去。為此，齒輪泵與驅(qū)動電機應(yīng)通過柔性聯(lián)軸器連接，并安裝在同一底板上，以保證同軸度，該底板裝于彈性支承上，可進一步提高隔振效果。在齒輪泵的出口管道上設(shè)置一個膨脹形容腔或蓄能器，來吸收泵的壓力脈動或緩沖管路內(nèi)的壓力突變，是控制高粘度齒輪泵噪聲的有效手段。 齒輪泵運行中密封的噴出和爆裂。由于可汽化的泵送物在穿過密封面時閃蒸，這在面之間需要特定的液體條件和維持這種條件。檢查是否有的壓力需要平衡設(shè)計而不是不平衡設(shè)計，如果密封已經(jīng)平衡，那么壓力可能已嚴(yán)重超過說明書中指定的數(shù)值。確定正確的實際填料箱的壓力、溫度和物料的比重，以及在這些情況下，被處理產(chǎn)品的汽化壓力，因為這些數(shù)據(jù)可能為解決故障提供線索。6故障及處理1.齒輪泵不出油 如果在主機調(diào)試中發(fā)現(xiàn)齒輪泵不來油，首先檢查齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。齒輪泵有左、右旋之分，如果轉(zhuǎn)動方向不對，其內(nèi)部齒輪嚙合產(chǎn)生的容積差形成的壓力油將使油封被沖壞而漏油。其次，檢查齒輪泵進油口端的濾油器是否堵塞，會造成吸油困難或吸不到油，并產(chǎn)生吸油膠管被吸扁的現(xiàn)象。2.油封被沖出 （1）齒輪泵旋向不對。當(dāng)泵的旋向不正確時，高壓油會直接通到油封處，由于一般低壓骨架油封最多只能承受0.5MPa的壓力，因此將使油封被沖出。（2）齒輪泵軸承承受到軸向力。產(chǎn)生軸向力往往與齒輪泵軸伸端與連軸套的配合過緊有關(guān)，即安裝時將泵用錘子砸或通過安裝螺釘硬拉而將泵軸受到一個向后的軸向力，當(dāng)泵軸旋轉(zhuǎn)時，此向后的軸向力將迫使泵內(nèi)磨損加劇。由于齒輪泵內(nèi)部是靠齒輪端面和軸套端面貼合密封的，當(dāng)其軸向密封端面磨損嚴(yán)重時，泵內(nèi)部軸向密封會產(chǎn)生一定的間隙，結(jié)果導(dǎo)致高低壓油腔溝通而使油封沖出。這種情況在自卸車行業(yè)中出現(xiàn)較多，主要是主機上聯(lián)軸套的尺寸不規(guī)范所致。（3）齒輪泵承受過大的徑向力。如果齒輪泵安裝時的同軸度不好，會使泵受到的徑向力超出油封的承受極限，將造成油封漏油。同時，也會造成泵內(nèi)部浮動軸承損壞。齒輪泵發(fā)熱 （1）系統(tǒng)超載，主要表現(xiàn)在壓力或轉(zhuǎn)速過高。（2）油液清潔度差，內(nèi)部磨損加劇，使容積效率下降，油從內(nèi)部間隙泄漏節(jié)流而產(chǎn)生熱量。（3）出油管過細(xì)，油流速過高，一般出油流速為38m/s。