齒輪泵使用過程中出現(xiàn)的四大故障分析:
1、機(jī)油泵供油量不足或無油壓現(xiàn)象:
工作裝置提升緩慢,提升時發(fā)抖或不能提升;油箱或油管內(nèi)有氣泡;提升時液壓系統(tǒng)發(fā)出“唧、唧”聲音;拖拉機(jī)剛啟動時工作裝置能提升,工作一段時間油溫升高后,則提升緩慢或不能提升;輕負(fù)荷時能提升,重負(fù)荷時不能提升。
2、油泵殼體的磨損
主要是浮動軸套孔的磨損(齒輪軸與軸套的正常間隙是0.09~0.175mm,大的不得超過0.20mm)。齒輪工作受壓力油的作用,齒輪尖部靠近油泵殼體,磨損泵體的低壓腔部分。另一種磨損是殼體內(nèi)工作面成圓周似的磨損,這種磨損主要是添加的油液不凈所致,所以需要添加沒有雜質(zhì)的油液。
3、油泵內(nèi)部零件磨損
齒輪泵內(nèi)部零件磨損會造成內(nèi)漏。其中浮動軸套與齒輪端面之間泄漏面積大,是造成內(nèi)漏的主要部位。這部分漏損量占全部內(nèi)漏的50%~70%左右。磨損內(nèi)漏的齒輪泵其容積速率下降,油泵輸出功率低于輸入功率。其損耗全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,因此會引起油泵過熱。若將結(jié)合平面壓緊,因工作時浮動軸套會有少量運(yùn)動而造成磨損,結(jié)果使農(nóng)具提升緩慢或不能提升,這樣的浮動軸套需要換或修理。
4、油封磨損,膠封老化
卸荷片的橡膠油封老化變質(zhì),失去彈性,對高壓油腔和低壓油腔失去了密封隔離作用,會產(chǎn)生高壓油腔的油壓往低壓油腔,稱為“內(nèi)漏”,它降低了油泵的工作壓力和流量。齒輪泵它的正常工作壓力為100~110kg/平方厘米,正常輸油量是46L/min,標(biāo)準(zhǔn)的卸荷片橡膠油封是57×43。自緊油封是PG25×42×10的骨架式油封,它的損壞或年久失效,空氣便從油封與主軸軸頸之間的縫隙或從進(jìn)油口接盤與油泵殼體結(jié)合處被吸入油泵,經(jīng)回油管進(jìn)入油箱,在油箱中產(chǎn)生大量氣泡。會造成油箱中的油液減少,發(fā)動機(jī)油底槽中油液增多現(xiàn)象,使農(nóng)具提升緩慢或不能提升。需要換油封才可排除此故障。
齒輪泵的基本部件是旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的蝸牛形泵殼。具有若干個后彎葉片的葉輪緊固于泵軸上,并隨泵軸由電機(jī)驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)。葉輪是直接對泵內(nèi)液體做功的部件,為齒輪泵的供能裝置。泵殼的吸入口與吸入管路相連接,吸入管路的底部裝有單向底閥。
1、軸封裝置。由于泵軸轉(zhuǎn)動而泵殼固定不動,在軸和泵殼的接觸處有間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出,設(shè)置軸封裝置。齒輪泵的軸封裝置有填料函和機(jī)械密封。填料函是將泵軸穿過泵殼的環(huán)隙作成密封圈,于其中裝入軟填料(如浸油或涂石墨的石棉繩等)。機(jī)械密封是由一個裝在轉(zhuǎn)軸上的動環(huán)和另一固定在泵殼上的靜環(huán)所構(gòu)成。
2、泵殼。泵殼有軸向剖分式和徑向剖分式兩種。大多數(shù)單級泵的殼體都是蝸殼式的,多級泵徑向剖分殼體一般為環(huán)形殼體或圓形殼體。一般蝸殼式泵殼內(nèi)腔早螺旋型,用以收集從葉輪中甩出的液體,并引向擴(kuò)散管至泵出入口。
3、葉輪。葉輪是的作功部件,泵通過葉輪對液體作功。葉輪型式有閉式、開式、半開式三種。閉式葉輪由葉片、前蓋板、后蓋板組成。半開式葉輪由葉片和后蓋板組成。開式葉輪只有葉片,無前后蓋板。
4、導(dǎo)輪。為了減少離開葉輪的液體直接進(jìn)入泵殼時因為沖擊而引起的能量損失,在葉輪與泵殼之間有時裝置一個固定不動而帶有葉片的導(dǎo)輪。導(dǎo)輪中的葉片使進(jìn)入泵殼的液體逐漸轉(zhuǎn)向而且流道連續(xù)擴(kuò)大,使部分動能地轉(zhuǎn)換為靜壓能。蝸牛形的泵殼、葉輪上的后彎葉片及導(dǎo)輪均能提升動能向靜壓能的轉(zhuǎn)化率。
不銹鋼齒輪泵的困油現(xiàn)象一直是困擾液壓界的問題。由于不銹鋼齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中工作齒輪的前一對輪齒尚未脫開嚙合前,后一對輪齒又進(jìn)入嚙合,在這段時間內(nèi),同時嚙合的就有兩對輪齒,在兩對輪齒之間就形成了和吸壓油腔均不相通的閉死容積,而齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,閉死容積的大小會發(fā)生變化,從而引起該區(qū)域內(nèi)的液體壓力急劇變化,這種現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。由于液體的可壓縮性很小,當(dāng)困油容積由大變小時,存在于困油容積中的液體受擠壓,壓力急劇升高,超過不銹鋼齒輪泵的工作壓力,同時困油容積中的液體也從可泄漏的縫隙中強(qiáng)行擠出,使軸和軸承受到很大的沖擊載荷,產(chǎn)生很大的徑向力,增加功率損失,并使液體發(fā)熱,引起噪聲和振動,降低不銹鋼齒輪泵的工作平穩(wěn)性和壽命。當(dāng)困油容積由小變大時,形成真空,使溶于液體中的空氣分離出來,產(chǎn)生氣泡,帶來氣蝕、噪聲、振動、流量和壓力脈動等危害。
為了確定不銹鋼齒輪泵平穩(wěn)地嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)并連續(xù)均勻的供油,齒輪嚙合的重合度:大于1。雖然從理論上講,重合度等于1時不銹鋼齒輪泵就可以正常工作,不會出現(xiàn)間斷吸壓油現(xiàn)象。但由于存在制造誤差,實際工作時這種情況下的重合度往往小于1,不銹鋼齒輪泵不能正常工作,會出現(xiàn)時而輸油時而不輸油的不正?,F(xiàn)象,瞬時流量的差值可達(dá)30%,輸油率很不均勻。當(dāng)重合度8>1時,在嚙合過程中,要求在前一對齒尚未脫開嚙合之前,后一對輪齒即己進(jìn)入嚙合。困油一般發(fā)生在輪齒嚙合時的接觸線間形成的封閉腔內(nèi),對齒側(cè)無間隙的不銹鋼齒輪泵,不論是單齒嚙合區(qū)還是雙齒嚙合區(qū),其接觸線阻隔的空間內(nèi)都會發(fā)生困油現(xiàn)象;而對于齒側(cè)有間隙的不銹鋼齒輪泵,困油發(fā)生在雙齒嚙合區(qū),通常齒輪傳動是有側(cè)隙的,因此本文只討論有側(cè)隙嚙合困油特性。