影响内啮合摆线齿轮泵性能的因素

摆线泵的故障分析及排除发布时间：2021-06-07T11:44:33.310Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：何仲华[导读] 摘要：液压泵常称为油泵。

它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。

在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。

广州华商职业学院 511300摘要：液压泵常称为油泵。

它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。

在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。

摆线泵又叫摆线内啮合齿轮泵，它具有结构紧凑，体积小，单位面积排油量大，转速可在大范围变化，运转平稳噪声小，制造方便，价格低廉等特点。

但它在使用中不可避免地会出现一些故障，本文分析了其故障产生的原因及排除方法。

关键词：摆线泵；内啮合；故障分析；故障排除0 引言液压技术由于它具有许多优点，其传递功率大，且速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应快，便于与电气控制相配合，便于实现自动化，因而在国民经济的各个领域中得到越来越广泛的应用，特别是一些大型和重型机械设备上，液压已成为不可缺少的组成部分。

机电液（气）一体化成为一股强大的工业企业现代化潮流。

液压泵常称为油泵。

它是将电动机（或其它原动机）输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。

在液压系统中，油泵是动力源，是液压系统的心脏。

本文主要就液压系统中常用的摆线泵的工作原理和可能出现的故障及排除方法进行分析研究。

1 摆线泵的工作原理摆线泵又叫摆线内啮合齿轮泵，它具有结构紧凑，体积小，单位面积排油量大，转速可在大范围（几百甚至上万转）变化，运转平稳噪声小等显著特点。

图１为BB型摆线齿轮泵结构图。

图1 BB型摆线齿轮泵结构图１、14－螺钉２－外转子３、17－平键４－圆柱销５－内转子６－转子轴７－铆钉８－标牌９－后盖10 –轴承 11 -挡圈 12 –泵体 13 –前盖 15 –法兰；16 –密封环； 18 –塞子； 19 –压盖由图可见 BB型摆线齿轮泵的主要工作元件是一对内啮合摆线齿轮（即内外转子），借助内外转子在泵壳内绕平行轴做同方向旋转产生相对运动（齿数差一），使内外转子与泵体、泵盖之间形成的密封油腔不断发生变化，内外转子把容积室分隔成几个封闭的包液腔，在啮合过程中，包液腔的容积不断发生变化，当包液腔由小逐渐变大时，形成局部真空，在大气压作用下，油液经吸油管进入油泵吸油腔，填满包液腔，当包液腔达到最大容积位置后，由大逐渐变小，油液被挤压形成油压，并被带到压油腔，完成泵油过程。

内啮合圆弧—摆线齿轮泵设计方法的优化单彩侠;刘韵;李小雷;康小丽;江国彪【摘要】通过分析应用于涡旋压缩机的内啮合圆弧—摆线转子泵的供油特点,介绍摆线式油泵的组成、工作原理及设计要点.重点分析降低摆线式油泵容积效率的因素为:供油量不足及内泄漏,并提出优化方向,明确摆线式油泵在工程应用过程中的核心设计方法.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P64-66)【关键词】摆线齿轮油泵;工作原理;结构设计【作者】单彩侠;刘韵;李小雷;康小丽;江国彪【作者单位】珠海格力电器股份有限公司机电技术研究院广东珠海 519070;珠海格力电器股份有限公司机电技术研究院广东珠海 519070;珠海格力电器股份有限公司机电技术研究院广东珠海 519070;珠海格力电器股份有限公司机电技术研究院广东珠海 519070;珠海格力电器股份有限公司机电技术研究院广东珠海519070【正文语种】中文涡旋压缩机具有效率高、转矩变化小、可靠性高、噪音低、运转平稳、结构简单、运动部件少等优点，被广泛应用在空调制冷系统。

近年来，随着家用、商用中央空调的飞速发展，特别是多联机空调在商场、餐馆、娱乐等场所的广泛运用，为应用在空调上的直流变频涡旋压缩机带来了更大的需求。

随着家用、商用中央空调市场占有率的提高，变频涡旋压缩机的可靠性决定着空调系统的故障率。

由于变频涡旋压缩机运行范围较宽，其整机油路润滑结构设计需确保各频率下，各摩擦副润滑充足。

压缩机内部曲轴端的供油方式，将直接影响整机可靠性。

本文针对直流变频涡旋压缩机供油特点，重点介绍摆线齿轮泵组成结构、工作原理、设计要点及影响油泵泵油效率的关键因素，探讨了内啮合圆弧—摆线齿轮泵的优化设计方法。

涡旋压缩机轴系及泵体零部件的充足润滑是压缩机可靠运行的前提条件，润滑油不仅能对轴承等相对滑动面起到润滑作用，还起着导热及密封的作用。

根据涡旋压缩机运行情况分析，低频时，压缩机易出现润滑不足、各摩擦副异常磨损、功耗高的现象；高频时，压缩机容易出现供油过多，导致压缩机排油率高，影响系统效率。

摆线转子泵的结构、原理与故障排除用途与特点供油系统是缝纫机的重要组成部分之一，而供油泵是供油系统的核心。

在缝纫机中，由于受空间、使用条件的限制，使用的油泵主要分为齿轮泵、离心叶轮泵和柱塞泵。

这些泵的主要特点是结构简单、体积小、重量轻、供油量大、使用可靠、寿命长、制造容易、维修方便、价格便宜。

但也有不少缺点，如噪声较大、对密封要求高、密封件容易老化、出口压力小等。

近年来，随着加工技术的发展，汽车用油泵——摆线转子泵被应用到缝纫机中，特别是对一些全封闭自动润滑系统的机种，如包缝机、绷缝机。

它具有以下优点：一、结构简单，体积小，重量轻，输油量大摆线转子泵系采用内外转子啮合的结构，齿数少，结构尺寸紧凑，不借助其他隔离元件便能形成密封腔，其零件数量少。

二、运转平稳，噪音小摆线转子泵内外转子齿数只差一齿，它们做相对运动时，齿面滑动速度小，啮合点在不断地沿着内外转子的齿廓移动，因此，两转子齿面的相互磨损小。

由于吸油腔和排油腔的包络角度大，接近145°，吸油和排油时间都比较充分，因此，油流比较平稳，运动也比较平稳，且噪音明显低于齿轮泵。

三、高速特性好对于一般的渐开线齿轮泵，如果转速过高，则因离心力的作用将会导致齿谷充油不足形成“空穴”，使泵的效率下降，因此，其转速很少超过3 000rpm，圆周速度在5～6m/s以内。

对于摆线转子泵，吸排油角度范围大，在高速旋转时，离心力的作用有利于油液在齿谷内的充填，不会产生有害的“空穴”现象，因此，摆线转子泵的转速范围可在几百至近万转。

这种泵的缺点是，内外转子加工精度要求高，要满足这一点必须有专用的刀具，并且加工后须对研跑合，影响大批量的生产，只有用粉末冶金压制成型方法才能进行大规模生产，现在也有用工程塑料一次成型，大大降低了生产要求和生产成本，为该泵的普及创造了条件。

结构及工作原理一、结构如图1所示的摆线转子泵实体模型，其主要工作部件是一对内啮合的齿轮——内、外转子。

第二章 内啮合齿轮泵的分析电机泵用内啮合齿轮泵主要是利用和发挥内啮合齿轮泵的高效、低噪音、高压力、小惯性的优点，因此设计该专用内啮合齿轮泵时，需要对其结构参数进行优化，使得和电机的参数能够尽量匹配，充分发挥电机泵的整体性能。

2.1 内啮合齿轮泵工作原理内啮合齿轮泵（Internal Gear Pump ）是由一对偏心的内外齿轮相互啮合而构成的液压泵，其结构较普通的外啮合齿轮泵更为紧凑、流量脉动小、噪声低，具有更好的综合性能。

其结构原理见图(2-1)所示。

内啮合齿轮泵结构上由相互啮合的内外齿轮和两者之间填充的月牙块及前后泵盖组成。

工作过程中两个齿轮的转向相同，月牙块固定不动。

在图(2-1)中，小齿轮为主动齿轮，大的内齿轮为从动齿轮，按照图示小齿轮的旋向，在左上角吸油腔齿轮脱离啮合，使吸油腔容积增大，形成真空，油液在大气压作用下被吸入；图中右上角压油腔齿轮进入啮合，齿间空间容积减小，油液被挤出，完成排油过程。

2.2 传统内啮合齿轮泵流量分析一般地，对泵的流量分析包含了泵的瞬时流量分析和排量分析，以了解泵的流量和结构、性能方面的关系，为泵的结构参数选择和设计提供基础的理论指导。

2.2.1 瞬时流量分析齿轮泵在工作过程中，由于齿轮啮合点在不断变化，导致泵的瞬时流量也在不断变化，且存在定的不均匀性，导致液压系统传动的不平稳性和噪声等一系列不利因素，因此合理的参数选择对泵乃至系统的性能有着明显的影响。

泵的瞬时流量可以根据齿轮泵的啮合原理及能量守恒定律来推导。

假如不考虑任何损失，主动齿轮每转过一个微小角度1θd ，两个齿轮所做的机械功dW 等于泵所排出液体体积dV 和进出口压差P ∆的乘积。

设泵的进口压力为0，则压差P ∆就等于泵的排油压力g P ，根据能量守恒定律有dV P dW d T d T g ==+2211θθ （2-1）式中 1T 、2T —主动、从动齿轮上的转矩； 1θd 、2θd —主动、从动齿轮的旋转角，且有1221R R d d =θθ。

齿轮泵参数对内啮合齿轮泵振动和噪声的影响齿轮泵参数对内啮合齿轮泵振动和噪声的影响一、噪声产生的原因噪声产生的原因有下述几个方面：(1)泵的固定噪声，即齿轮泵几何学上的周期性变化引起的噪声，这是由于齿轮泵在一转中流量的周期性变化所造成的。

(2)齿轮泵吸入空气或在吸油腔形成真空溶解在油液中的空气析出等形成气穴现象而引起的强烈噪声。

(3)由于卸荷槽设计不合理或制造误差，困油观象未很好消除而产生噪声。

(4)泵中油液流经齿谷及进、出油口时，高速流动产生的紊流声。

(5)齿轮啮合不正确产生的噪声，这也是齿轮泵比其他液压泵噪声高的主要原因。

由于齿形不正确，齿轮表面粗糙度较高，齿轮的基节误差在旋转中产生冲击，轴线不平行齿面接触不良，齿侧间隙过小等，均可造成较强的噪声。

两啮合齿接触斑点的位置，对噪声的影响亦很大，接触斑点在中部较好，若在两端或仅有两个接触点，都将引起强烈的噪声。

(6)泵中机械振动引起的噪声。

产生机械振动有两个原因:一是由于压力波动所引起的，二是纯机械原因造成的。

如轴承在工作过程中周期受力产生弹性变形，齿轮啮合等造成的机械振动。

二、影晌齿轮振动和噪声的因素(1)齿轮类型对噪声的影响：不同类型的齿轮，由于其几何特性不同将有不同形式的啮合过程。

一般说来，在相同条件下，斜齿轮的噪声比直齿轮低3一10dB。

通常在啮合区间具有滑动作用可减轻运动噪声。

(2)压力角对噪声的影响：若增大压力角就会增大齿面法向力，相应会增大节线冲力和啮合冲力，因而导致振动和噪声的增大。

(3)重合度对齿轮噪声的影响：齿轮噪声受齿轮精度的影响极大，降低齿轮噪声的根木就是提高齿轮的精度。

对于精度极低的齿轮，采用其他降噪措施都是徒劳的。

因此，高精度是低噪声的基础。

噪声与基节误差成正比增减，当转速增高或者负荷增大，噪声增减的梯度也增大。

齿轮误差会使噪声增加。

齿轮的径向跳动由于声的调制，在齿轮噪声里有时产生多种尖叫声。

齿面粗糙度、精度和齿面误差都对噪声的影响极大。

影响齿轮泵性能的原因分析与优化摘要:齿轮泵广泛应用于工程机械液压系统中,具有工作压力高、抗污染能力强等优点。

齿轮泵能否正常运转将直接取决于制造的结构和现实的应用因素。

基于此,本文主要对影响齿轮泵性能的原因分析与优化措施进行了探讨。

关键词:齿轮泵性能优化1 影响齿轮泵性能的原因分析1.1 结构的原因(1)由于结构缝隙而出现泄漏:一般情况下,液压油出现泄漏的情况主要有:一对齿轮啮合处有缝隙、齿轮外圆以及泵体内孔间径向缝隙、齿轮的两面以及端盖间的端面缝隙,而出现渗漏较多的就是端面间隙,在总泄漏量中所占比例达75%～80%之间。

如果有较大的端面间隙或者径向的间隙,将导致齿轮泵停止吸油或者流量小情况的发生。

(2)由于渐开线齿轮的啮合重合度超过1出现困油的情况:渐开线齿轮啮合时,重合度在1以上,如果4个轮齿的啮合时间一致,一部分油液将被困在一对轮齿形成的封闭腔之内。

被困住的油液在旋转的齿轮下,当增加密封的容积的时候,将有气穴的出现,可造成振动、噪声以及气蚀,当降低密封的容积的时候,将在高压的作用下流出来,将加热系统的油液,困油现象就是这样产生的。

(3)由于油液不平衡的作用力而导致径向作用力的不协调:在齿轮泵中,油液作用在齿轮外缘的压力是不均匀的,在增加工作压力情况下,将会加剧径向的不协调力,从而导致齿顶与泵体接触、泵轴弯曲、出现摩擦的现象,进而将降低轴承使用寿命。

1.2 使用的原因(1)由于裂纹间隙等导致齿轮泵的不完全压力:造成齿轮泵压力不足的原因主要包括:齿体出现裂痕,或出现泄漏的情况;齿轮泵径向间隙与轴向间隙过大;油液黏度太高或油温过高;齿轮泵不配套于电动机功率;滤油器出现堵塞的情况;较低的调整溢流阀压力或者是失灵等情况,尤其阻塞了液压系统的情况,卡死了回油阀,安全阀失灵,会导致齿轮泵出现严重超载的情况,进而破坏齿轮泵。

(2)由于不确切的吸油部位而导致齿轮泵具有较小的流量或者不吸油的情况:其主要原因在于过高的吸油部位或者油位不足;堵塞了滤油器;较高的油温等。

内啮合齿轮泵卡死的原因
内啮合齿轮泵是一种常见的液压泵，其工作原理是通过两个啮合的齿轮来将液体从进口处吸入，然后通过齿轮的旋转将液体压出。

然而，在使用内啮合齿轮泵的过程中，有时会出现卡死的情况，这会导致泵无法正常工作，影响生产效率。

下面我们来分析一下内啮合齿轮泵卡死的原因。

1. 液体粘度过高
内啮合齿轮泵的工作原理是通过齿轮的旋转来将液体压出，如果液体的粘度过高，就会使齿轮旋转困难，甚至卡死。

因此，在使用内啮合齿轮泵时，需要注意液体的粘度，选择合适的液体。

2. 齿轮磨损
内啮合齿轮泵的齿轮是泵的核心部件，如果齿轮磨损严重，就会导致齿轮旋转不灵活，甚至卡死。

因此，在使用内啮合齿轮泵时，需要定期检查齿轮的磨损情况，及时更换磨损严重的齿轮。

3. 泵体内部积垢
内啮合齿轮泵在使用一段时间后，泵体内部会积累一些杂质和沉淀物，这些杂质和沉淀物会影响齿轮的旋转，导致卡死。

因此，在使用内啮合齿轮泵时，需要定期清洗泵体内部，清除积垢。

4. 泵体内部漏油
内啮合齿轮泵在工作时，需要保持一定的润滑油量，如果泵体内部漏油，就会导致润滑不足，齿轮旋转不灵活，甚至卡死。

因此，在使用内啮合齿轮泵时，需要定期检查泵体内部的润滑油量，及时补充润滑油。

内啮合齿轮泵卡死的原因主要有液体粘度过高、齿轮磨损、泵体内部积垢和泵体内部漏油等。

在使用内啮合齿轮泵时，需要注意这些问题，及时进行维护和保养，以确保泵的正常工作。

齿轮泵的常见故障、原因和解决办法齿轮泵是一种常见的离心泵，广泛应用于各种工业和民用场合。

但是，在使用齿轮泵时，也经常会遇到一些故障，影响齿轮泵的正常工作。

本文将介绍齿轮泵的常见故障、原因和解决办法，以帮助读者更好地维护和使用齿轮泵。

故障一：齿轮泵漏油齿轮泵漏油是一种常见的故障，通常有以下几种原因：•密封件老化或损坏：密封件老化或损坏后，会导致齿轮泵的密封效果不佳，引起泵的漏油。

•通道堵塞或管道连接不当：齿轮泵通道堵塞或管道连接不当，容易导致压力损失或进出口不对称，从而导致泵的漏油问题。

•轴承故障：轴承故障会导致泵的运转不平稳，进而导致泵的漏油。

针对齿轮泵漏油的问题，我们可以采取以下的解决办法：•更换密封件：及时更换老化或损坏的密封件，保证密封件的完好性。

•清理通道和管道：做好齿轮泵通道和管道的清洗工作，保证通道畅通，防止堵塞和连接不当问题。

•更换轴承：及时检查和更换齿轮泵的轴承，保证良好的运转状态，避免泵的漏油问题。

故障二：齿轮泵噪声过大齿轮泵噪声过大通常是由以下原因引起的：•轴承损坏：轴承故障导致齿轮泵不能平稳地运转，从而产生噪声。

•齿轮磨损或毛边：齿轮泵齿轮表面的磨损或毛边会增加泵的摩擦力，导致瑞声不断。

•进口压力不稳定：齿轮泵进口压力不稳定会导致泵流量不平稳，从而引起噪声过大。

那么，我们应该如何解决齿轮泵噪声过大的问题？•更换或修复轴承：更换或修复齿轮泵的轴承，保证轴承的运转状态，避免轴承老化或损坏导致的噪声问题。

•修复齿轮或更换齿轮泵：检查并修复齿轮表面的磨损或毛边问题，或更换新的齿轮泵，以免瑞声不断。

•保持进口压力稳定：改进齿轮泵进口管道的连接方式，使进口压力稳定，减少泵流量不平稳引起的噪声问题。

故障三：齿轮泵压力不稳定齿轮泵压力不稳定是齿轮泵运转中较为常见的问题之一，其主要原因有：•泵本身存在的结构问题：齿轮泵内部密封件磨损、齿轮齿数不符合要求等问题会直接导致齿轮泵压力不稳定。

•液体流体性质问题：液体粘度、密度、温度等流体性质会影响齿轮泵的压力稳定性。