[科普中國(guó)]-滑油泵

相關(guān)簡(jiǎn)介

發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的部分，其基本功能是給發(fā)動(dòng)機(jī)供給潤(rùn)滑油，以減少部件之間的摩擦與磨損。此外，動(dòng)力裝置中的潤(rùn)滑油還用作各種自動(dòng)裝置的工作液?；捅檬菨?rùn)滑油系統(tǒng)的重要組成部件，它主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)軸承和傳動(dòng)齒輪部分潤(rùn)滑油的輸送與回收。由于發(fā)動(dòng)機(jī)擁有嚴(yán)格的空間限制和更高的系統(tǒng)溫度，這就需要對(duì)滑油泵進(jìn)行必要的改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
齒輪傳動(dòng)作為機(jī)械傳動(dòng)的重要組成部分，由于其傳動(dòng)功率大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比精確、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在化工、汽車、船舶、航空、能源等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域中。齒輪泵作為齒輪在工業(yè)中應(yīng)用的一種重要裝置，在液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)中占有很大比重，滑油泵多選用齒輪泵。齒輪泵分為外嚙合、內(nèi)嚙合兩種。內(nèi)嚙合又包括漸開線齒形和擺線齒形，其中擺線齒形轉(zhuǎn)子泵比較常見(jiàn)。

常見(jiàn)的滑油泵多安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)外部，由傳動(dòng)機(jī)匣傳動(dòng)，也有安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承腔內(nèi)，由發(fā)動(dòng)機(jī)主軸直接傳動(dòng)的。滑油泵的工作壓力通常小于1.0~2.0MPa，屬于低壓泵類。選擇和確定滑油泵要根據(jù)工作壓力范圍，轉(zhuǎn)速、流量、容積效率、自吸能力、壓力脈動(dòng)及造價(jià)等綜合考慮，要滿足發(fā)動(dòng)機(jī)重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠的要求。
外齒輪泵主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性好、耐污染、使用可靠、壽命較長(zhǎng)、制造容易、維修方便、價(jià)格便宜。但外齒輪泵也有不少缺點(diǎn)，主要是流量和困油引起的壓力脈動(dòng)較大，噪聲較大，排量不可變，高溫效率低，齒輪承受不平衡的徑向液壓力，軸承磨損嚴(yán)重，工作壓力的提高受到限制。轉(zhuǎn)子泵因其內(nèi)、外轉(zhuǎn)子中心接近重合，故結(jié)構(gòu)比較緊湊、尺寸小、重量輕;又因內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)嚙合齒數(shù)少，且轉(zhuǎn)子齒間的每個(gè)油腔在工作循環(huán)過(guò)程中相互重疊，相對(duì)滑動(dòng)速度小、磨損輕微、使用壽命長(zhǎng)、流量脈動(dòng)遠(yuǎn)比外嚙合齒輪泵小，另因軸向進(jìn)油，不易產(chǎn)生“氣穴”、容積效率較高等諸多優(yōu)點(diǎn)。但是內(nèi)嚙合齒輪泵同樣存在著徑向液壓力不平衡的問(wèn)題，限制丁其工作壓力的進(jìn)一步提高。1

滑油泵的結(jié)構(gòu)以滑油附件為例進(jìn)行研究?；透郊Y(jié)構(gòu)上主要由前、中、后殼體(各1件)，帶葉輪的齒輪、球軸承、旁通活門、傳動(dòng)軸等機(jī)件組成。俄方還有改進(jìn)型的滑油附件，主要是對(duì)中殼體和帶葉輪的齒輪進(jìn)行了一些改進(jìn)，使其增壓級(jí)供油量有了一定的提高。兩種滑油附件的結(jié)構(gòu)基本上一致，所以在流量低故障調(diào)整上的機(jī)理、方法相同。 按照功用來(lái)區(qū)分，滑油附件主要包括以下三個(gè)部分:增壓泵、回油泵和旁通活門。為了防止工作時(shí)從增壓泵腔向回油泵腔泄露滑油以及防止發(fā)動(dòng)機(jī)停放時(shí)從滑油箱向發(fā)動(dòng)機(jī)泄露滑油，在軸上安裝了封嚴(yán)皮碗。增壓泵為帶葉輪的齒輪式油泵，用來(lái)提高滑油壓力，將滑油輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件的軸承處進(jìn)行潤(rùn)滑和散熱。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子通過(guò)上部減速器內(nèi)的齒輪帶動(dòng)滑油附件增壓泵的齒輪旋轉(zhuǎn)，在油泵進(jìn)口處，由于齒輪的齒退出嚙合，齒間容積變大，因而滑油被吸入;在油泵出口處，由于齒輪的齒進(jìn)入嚙合，齒間容積減小，將滑油擠出去，給滑油一個(gè)推動(dòng)力;另一方面，管道和油路上的油濾、噴嘴等附件，要阻止滑油流動(dòng)，對(duì)滑油作用一個(gè)擋油力，在這兩個(gè)力的作用下，滑油壓力得到提高。工作時(shí)，通過(guò)滑油附件的旁通活門來(lái)調(diào)節(jié)增壓泵出口的滑油壓力?；透郊赜捅玫墓τ檬菑陌l(fā)動(dòng)機(jī)上部減速器中抽回潤(rùn)滑過(guò)的滑油。

滑油泵的工作原理由于齒輪嚙合形式及齒形不同，由它們構(gòu)成的滑油泵的工作原理也各異。具有相同參數(shù)的漸開線外嚙合滑油泵的工作原理?；捅弥饕蓛蓚€(gè)相互嚙合的齒輪I和II，以及容納它們的泵體III和前后泵蓋N所組成。在泵體上，由于齒輪開始和脫離嚙合之處，分別開有排油口和吸油口。由齒輪的齒槽、泵體的內(nèi)表面和前后泵蓋組成互不勾通的吸、壓油腔。當(dāng)主動(dòng)齒輪I和從動(dòng)齒輪II按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于靠吸油腔側(cè)嚙合的齒逐漸退出嚙合，空間增大，形成局部真空，油在外界大氣壓作用下進(jìn)入吸油腔;而排油腔側(cè)的齒逐漸進(jìn)入嚙合，把齒間的油液擠壓出來(lái)，從壓油口強(qiáng)迫流出。當(dāng)齒輪不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑油泵就不斷地吸油和壓油。這就是滑油泵的工作原理。2

滑油泵的發(fā)展趨勢(shì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正向著快響應(yīng)、小體積、低噪聲的方向發(fā)展。為了適應(yīng)這種要求，滑油泵除積極采取措施保持其在中低壓定量系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等的霸主地位外，尚需向以下幾個(gè)方向發(fā)展:

高壓化高壓化是系統(tǒng)所要求的，也是滑油泵與柱塞泵、葉片泵競(jìng)爭(zhēng)所必須解決的問(wèn)題。滑油泵的高壓化工作己取得較大進(jìn)展，但因受其本身結(jié)構(gòu)的限制，要想進(jìn)一步提高工作壓力是很困難的，必須研制出新結(jié)構(gòu)的滑油泵。

低流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)將引起壓力脈動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，這是與現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求不符的。

低噪聲國(guó)外早就有“安靜”的液壓泵之說(shuō)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)滑油泵的噪聲要求也越來(lái)越嚴(yán)格。在這方面，內(nèi)嚙合滑油泵因具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)困油現(xiàn)象、噪聲低等特點(diǎn)，因此今后將會(huì)有較大發(fā)展。

大排量對(duì)于一些要求快速運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，大排量是必需的。但普通滑油泵排量的提高受到很多因素的限制。這方面，平衡式復(fù)合滑油泵具有顯著優(yōu)勢(shì)，如1臺(tái)三惰輪復(fù)合滑油泵的排量相當(dāng)于6臺(tái)單泵的排量。

變排量滑油泵的排量不可調(diào)節(jié)，限制了其使用范圍。為了改變滑油泵的排量，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了很多研究成果。有關(guān)滑油泵變排量方面的專利己有很多，但真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的很少。3