齿轮泵是液压系统中一种常见的泵,其结构简单、体积小、重量轻,易于生产,价格经济且性能可靠,自吸能力也相当强。此外,齿轮泵对油液污染的敏感度较低,维护起来简单。然而,这种泵也存在流量和压力波动大、噪声高、承受不平衡径向力尚且、磨损严重和泄漏较大等缺陷,同时提高工作压力方面也受到约束。尽管如此,随着齿轮泵结构的不断改良和优化,它们也逐渐被应用于冶金、农业、林业以及建筑等中高压系统中。
从结构分类来看,齿轮泵可分为外啮合式和内啮合式两种类型。在这两者之间,外啮合式因其制造工艺简便、易于加工,因而在实际应用中更为广泛使用,尤其是渐开线圆柱直齿形的外啮合齿轮泵。在此主要阐述外啮合齿轮泵的运行原理。
外啮合齿轮泵的工作原理为:在泵壳内安装有一对尺寸相同的外齿轮,齿轮两端通过端盖密封,以此将泵壳内部划分为两个互不相通的密闭油腔,各齿间形成了密封的工作空间。当齿轮按照特定方向旋转时,右侧的齿轮轮齿逐渐解除啮合,造成该腔容积增大,形成局部真空,此时油箱中的油液在大气压力的影响下,通过吸油管排入吸油腔,完成吸油过程。随着齿轮继续转动,油液就从右腔转移到左腔,轮齿在左腔内重新啮合时,密封容积减少,齿间的油液逐渐被挤出,油压升高后通过排油口输出,完成压油过程。这便使得吸油和排油的过程能够持续进行。
在齿轮泵的工作过程中,若齿轮的旋转方向保持不变,吸油腔和排油腔的位置将始终保持固定。啮合点的齿面接触线始终分隔开高、低压腔,实现油液的合理分配,因此齿轮泵无需设置专门的配流机制,这与其他种类的容积式液压泵形成鲜明的对比。
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