齿轮油脂泵噪声及波动诊断.pdf

M医药/食品逝用机機
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齿轮油脂泵噪声及波动诊断
南方泵业股份有限公司(浙江杭州31117)董家龙
摘要】分析齿轮泵用于油届(NCL00-0使油箱内的油脂在大气压的作用下从吸油口进入M腔,
介质时产生噪声及压力波动原因,并根据不同原因找出被吸人齿槽间的油脂随着齿轮的转动被带到N腔;在油
有效的解决方法,以使齿轮泵正常工作。
腔N中,两齿轮的轮齿逐渐进入啮合,使容积减小,形
关键词】齿轮泵噪声波动措施
成局部压力,使M腔的油脂被挤压并经出油口流出。这
样,齿轮连续不断地转动,M腔不断地从油箱吸油,N
一、前言
腔不断地向出油口排油,这就是外啮合齿轮泵的工作原
众所周知,齿轮泵是液压系统常用的液压泵,属理。
于容积泵,其优点是结构简单、紧凑,体积小,质量
轻,转速高,自吸性能好,对油液污染不敏感以及成本
低等;不足之处在于流量和压力脉动、噪声较大,排量
不可调。
随着时代发展进步,人们对食品的卫生程度、药
品计量的均匀性及美观有了更高的要求,这时就对机械
设备提出了高精度、人机交换等一系列苛刻要求,所以
此时需要对食品及制药高精机械设备摩镲副进行定时定
量、准确地提供润滑油脂,使表面保持一层均匀的油
膜。通过对食品及制药机械设备润滑系统中所使用的外
磁合齿轮泉,从理论上对产生噪声、波动的原因进行分
析,并针对不同机理,提出不同的解决方法,保证齿轮
泵正常工作
图1外啮合齿轮泵工作原理
1出油口2泵片C3.泵片B4原片A5.主动齿轮6.吸油ロ
7.密封容积8.从动齿轮
、外啮合齿轮泵工作原理
外啮合齿轮泵是在泵体内有一对齿数和模数都相
产生噪声的主要原因
等的齿轮,当主动轮带动齿轮如图1所示方向旋转时,
1.困油现象产生的噪声及常用降噪方法
啮合的两齿轮逐渐脱开,容积增大,形成局部真空,
齿轮泵要平稳地工作,至少保证有一对以上的轮
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齿同时啮合,齿轮泵在旋转工作时,有一部分油脂被困
在密封容积内,与吸、出油口不相通,导致被困油脂无
法排出;当密封容积减小时,受困油脂受到挤压而产
生瞬间高压,无处可去的油脂将从缝隙中被挤出,使轴
受到较大径向载荷作用,这种載荷会导致油脂发热、电
图3密封容积减小时
动机功率损失以及降低齿轮泵工作效率,同时也会使零
部件加剧磨损,降低齿轮泵使用寿命;当齿轮继续旋转
密封容积增大时,无油脂的补充,又会形成局部真空,
使油脂中的气体分离出来,产生气穴,这种现象会使齿
图4密封容积增大时
轮泵噪声加大,产生汽蚀且破坏啮合精度,降低齿轮泵
工作效率及使用寿命,由于前面一对齿脱离啮合,这种
2.齿轮加工误差产生的噪声及常用降噪方法
径向载荷突然消失,形成脉动载荷,从而引起振动和噪
齿轮加工时的制造工艺误差,如齿轮表面粗糙度
声;这就是齿轮泵的困油现象。
差、齿形误差大、热处理变形等原因,都会造成两个齿
常用降噪方法:通常在齿轮泵的泵片C(见图
轮啮合时不均匀,从而引起噪声。
a)、泵片A(见图2b)上开设“卸荷槽”,当密封容
常用降噪方法如下
积减小时(见图3),通过泵片A上的卸荷槽与N腔相
1)对于承受高压系统中的齿轮泵,通常采用磨齿
通;而密闭容积增大时(见图4),通过泵片C上的卸
工艺,即可修正齿轮热处理变形造成的齿形误差又可减
荷槽与M腔相通,但是开槽必须遵循两卸荷槽的间距必
小齿面表面粗糙度值,满足啮合精度要求,降低噪声。
须确保在任何吋候都不使吸排油腔相通,以达到消除部
2)对于承受中低压系统中的齿轮泵,由于制造工
分困油现象,从而降低噪声。
艺及成本的考虑,不采用磨齿工艺,在不改变齿形的前
提下,通常采用装配式的结构滚刀(如镇齿滚刀、硬质
合金滚刀等)来提高齿轮加工精度,减少齿形误差,从
而达到齿轮泵降低噪声的目的。
卸荷槽
3.零部件磨损严重产生的噪声及常用降噪方法
随着齿轮泵的运转使用,由于内部齿轮和泵片磨
损、轴磨损、间隙过大等原因,都会造成齿轮泵高压腔
与低压腔连通,使内泄漏量增大,引起振动和噪声。
常用降噪方法如下:
1)检査齿轮轴颈与泵片之间的配合间隙是否正
常,否则更换零配件。
2)检查泵片与齿轮配合表面是否有损伤,如果发
现异常,根椐具体情况精修齿轮两平面、泵片等或者更
卸荷
换零配件,保证最佳间隙,减少内泄漏,减小噪声。
4.齿轮泵振动产生的噪声及常用降噪方法
当齿轮泵的转速过高时,会产生谐振。当泵的脉
动频率与系统的固有频率一致,加剧振动与噪声;油液
中杂质混入泵内导致齿轮或泵片磨损拉伤而产生噪声。
常用降噪方法如下:
(b)泵片A
)泵轴与动力输出设备同轴度超差等原因也会使
图2开设卸荷槽
噪声加大,应及时检查及更换。
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