作為容積泵的一種,齒輪泵的結(jié)構(gòu)最為簡單,體積小,零件少,使用和維護(hù)方便是它的最大特點(diǎn),常被用于多種行業(yè),那么如何改變齒輪泵的流量呢?今天我們來給大家講解一下!
1.有級(jí)變量方式
(1)兩齒輪式大家知道,常規(guī)的兩齒輪式齒輪泵采用的是兩個(gè)具有相同參數(shù)的漸開線齒輪(即兩個(gè)齒輪的尺寸、大小完全相同),若改變這兩個(gè)齒輪的齒數(shù)(齒輪的其它參數(shù)不變),使兩齒輪的大小不同(圖1),由此構(gòu)成的齒輪泵可以獲得兩種輸出排量。在原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同的情況下,若以小齒輪為主動(dòng)輪,齒輪泵輸出的排量及流量較小;而若以大齒輪為主動(dòng)輪時(shí),該齒輪泵可輸出較大的排量。這樣,一臺(tái)齒輪泵可以提供兩種排量。根據(jù)齒輪泵的排量計(jì)算公式,這兩個(gè)排量之比等于大、小齒輪的齒數(shù)比(呈正比關(guān)系),此設(shè)想對(duì)于需要兩種流量的液壓設(shè)備來說,有一定的實(shí)際意義,但該齒輪泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比常規(guī)齒輪泵復(fù)雜些。
(2)多齒輪式采用三個(gè)或三個(gè)以上的齒輪構(gòu)成多齒輪式齒輪泵,從動(dòng)齒輪均勻地分布于主動(dòng)齒輪的周圍(圖2),可使這類齒輪泵得到多種排量,各排量既可分流輸出,以分別驅(qū)動(dòng)不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu),也可以合流輸出大排量,實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的快速運(yùn)動(dòng)。泵的殼體或前后端蓋上開有相應(yīng)的幾個(gè)進(jìn)油口與出油口,分別和吸油管及排油管相連接。這種多齒輪式齒輪泵除了能獲得多種輸出排量外,另有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是:由于各吸、排油口對(duì)稱布置,且從動(dòng)齒輪均勻分布,使液壓力及嚙合力達(dá)到平衡,從而減少了泵軸、軸承的負(fù)荷,提高了齒輪泵的使用壽命。但這種齒輪泵的配油裝置比常規(guī)的兩齒輪式的齒輪泵復(fù)雜,特別是帶內(nèi)齒輪的齒輪泵中內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì)、加工較為困難,這些問題仍有待進(jìn)一步的研究。
2.無級(jí)變量方式
(1)帶內(nèi)齒圈式前蘇聯(lián)曾研究出了一種能均勻變量的齒輪泵,主動(dòng)齒輪1與中間齒輪2(帶內(nèi)齒圈的環(huán)形齒輪)相嚙合,從動(dòng)輪3與2的內(nèi)齒圈嚙合(圖3)。齒輪3的輪軸位置可調(diào),調(diào)節(jié)齒輪3的軸位置(平面運(yùn)動(dòng)),可使泵的輸出排量在qmin~qmax之間均勻變化(對(duì)應(yīng)于從動(dòng)齒輪由虛線位置到實(shí)線位置的移動(dòng),符號(hào)q代表泵的排量)。但中間齒輪2既要加工外齒又要加工內(nèi)齒,加工比較困難,而且在齒輪2的齒根部需要開徑向通孔,削弱了齒輪的強(qiáng)度。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)軸套式
我們知道,常規(guī)的兩齒輪式齒輪泵的泵殼內(nèi)表面上,高、低壓腔間的過渡密封區(qū)的夾角為φ≥360o/z(z為單個(gè)齒輪的齒數(shù))。有關(guān)文獻(xiàn)中提出了變密封區(qū)夾角的新構(gòu)想:采用可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸套(其上開有分流槽),/借助軸套的轉(zhuǎn)動(dòng)來改變過渡密封區(qū)的夾角(使φ<360o/z),使得部分高壓油按一定規(guī)律流回吸油腔,從而實(shí)現(xiàn)泵的輸出流量的無級(jí)變化,而且泵的出口流量與轉(zhuǎn)動(dòng)軸套的轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系。
(3)變轉(zhuǎn)速
鑒于齒輪泵變量的最終目的,是實(shí)現(xiàn)多種供油流量輸出,根據(jù)液壓泵的輸出流量Q=qn.ηv(q為排量,n為主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速,ηv為泵的容積效率),可見,通過提高或降低轉(zhuǎn)速,可改變齒輪泵的輸出流量。但轉(zhuǎn)速的提高除了受零件結(jié)構(gòu)本身的限制外,還要防止當(dāng)轉(zhuǎn)速提高后因油液的離心力加大,油液來不及從吸油口進(jìn)入或不能完全充滿整個(gè)齒間而導(dǎo)致容積效率下降、產(chǎn)生吸空、氣蝕現(xiàn)象。最高允許轉(zhuǎn)速與工作油液的粘度有關(guān),一般用限制齒輪頂圓的圓周速度的方法來確定最高轉(zhuǎn)速。同樣,齒輪泵的轉(zhuǎn)速也不能太低,因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)速的降低,漏損便增大。當(dāng)轉(zhuǎn)速低到排油量等于漏損量時(shí),齒輪泵就根本不能排油了。一般情況下,實(shí)際齒輪泵的轉(zhuǎn)速不能低于300r/min。由于齒輪泵一般都由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),在考慮了上述的轉(zhuǎn)速限制條件的前提下,若采用變頻無級(jí)調(diào)速方式來控制常規(guī)齒輪泵的轉(zhuǎn)速,則可根據(jù)實(shí)際需要的流量大小來改變驅(qū)動(dòng)電機(jī)或泵的轉(zhuǎn)速,既實(shí)現(xiàn)了變輸出流量的要求,又節(jié)約了能量,提高了整機(jī)的運(yùn)行效率。變頻調(diào)速是我國重點(diǎn)推廣的十大高新技術(shù)之一,在傳統(tǒng)齒輪泵的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上裝上變頻器,是實(shí)現(xiàn)齒輪泵變流量輸出的新的有效途徑.