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浅谈YCB齿轮泵的泄漏途径与结构优点

发布日期:2018-08-07 点击: 次

YCB齿轮泵结构简单、制造方便、尺寸紧凑,因而在机车车辆工业中应用非常广泛,其中渐开线齿轮泵是目前用得广泛的,早期DF11型机车上使用的燃油泵即为该种齿轮泵。但是渐开线齿轮泵常会发生液压关死和气塞现象,引起噪声和轴承负荷升高,导致燃油泵可靠性下降,故障频繁,影响机车的正常运行。

YCB齿轮泵通常是斜齿齿轮,齿轮之间为点啮合,两啮合点之间不会形成闭死容积,因此不会产生困油现象。
1、单YCB齿轮泵的瞬时排量与齿轮角速度成正比,且稳定,无脉动。
2、单圆弧齿轮排量只与齿轮自身的齿廓参数有关,与齿轮的运动状况无关。
3、从流量平稳与困油的角度来看,单圆弧齿轮更适合用于齿轮泵中。
YCB齿轮泵内泄漏途径有四种:
1、齿轮轴颈与轴承之间;
2、齿轮端面与轴承端面之间;
3、齿顶与泵壳之间;
4、啮合齿之间。
外立式齿轮泵有两根相同尺寸的啮合齿轮轴。驱动轴连接电机或减速机(通过弹性联轴器)并带动另一根轴。在重载型工业立式YCB齿轮泵内,齿轮通常与轴为整体(一个部件),轴颈的公差很小。齿轮轴为整体式是为了承受高压高粘度下的高扭矩载荷。四个轴颈处的滑动轴承动态支撑且以泵送介质润滑齿轮轴。内部间隙需越小越好以达到较高的压力能力。在高温情况下,由于部件的热胀性,YCB齿轮泵需要在即有的间隙内“膨胀”,这已超出了大多数通用型齿轮泵生产厂家的通常的考量范围。高估材料热胀性会导致泵的间隙太松,而不能产生所需压力;低估热胀性会导致泵在达到过程温度时发生抱死。基于这个原因,为高温或低温设计的泵往往在非设计温度时不能良好的运行。
举个例子,如泵体为316不锈钢,齿轮轴为440B不锈钢,轴承为石墨。316不锈钢热胀率为17x10一6mm/mm/degC,440B是11x10一6mm/mm/degC,而碳是3.6x10一6mm/mm/degC。泵制造商需要有高温时计算泵内间隙的能力。
YCB齿轮泵的齿形为双圆弧,其齿顶和齿根皆为圆弧,两段圆弧可采用多种曲线连接,我们取余弦曲线为过渡线。由于圆弧齿轮的承载能力强,因此可用45钢,只需调质处理,从而可降低生产成本,缩短加工周期。为了保证运动的连续性,圆弧齿轮需要是斜齿轮啮合。通常直齿齿轮泵可视为斜齿轮泵的特例。因此,对斜齿轮进行分析时,可将斜齿轮泵视为无数个垂直于齿轮轴线的很薄的直齿轮泵,绕轴线连续转过一个相位角迭加而成,因此其流量输出特性可由距基准面任意距离x的很薄直齿轮泵的相应特性通过积分获得。所以可以将距离基准面x的厚度为dx的很薄齿轮泵作为分析的基本模型。过去大多数学者都采用“能量法”间接分析“瞬时排量”,引入“啮合重迭系数”和“脱离啮合重迭系数”分析困油区的容积变化。
YCB齿轮泵与渐开线齿轮相比突出的优点是齿轮啮合过程中齿廓面没有相对滑动,所以齿面无磨损,运转平稳,无因液现象,噪音低,寿命长,速率高。YCB齿轮泵摆脱了传统设计的束缚,使得YCB齿轮泵在设计,生产和使用上进入了一个新的领域。
齿轮传动是重要的机械传动方式之一,由于具有传递扭矩大、传递运动准确、可靠性高等特点,而成为各种机器和装备中应用广泛的动力和运动传递装置。
现代齿轮传动有“线接触”和“点接触”两种啮合制度,线啮合制’,齿轮副沿齿高方向的相对滑动速度较大,对轴、轴承、齿轮及箱体等相关零件的变形有较大的敏感性,要求相关零件有较高的精度和刚度,特别是大功率高速传动时齿面磨损严重。而和其具有相同尺寸的圆弧点啮合齿轮,由于当量曲率半径大数十倍,可大幅度提高共扼齿面的接触强度,具有承载能力高、使用寿命长、磨损均匀以及齿面间易形成油膜等优点,己被广泛应用于冶金轧钢、矿山运输、建材水泥、交通航运、轻工榨糖、发电设备、采油炼油、化工化纤等行业,具有广阔的发展前途。
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