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1、项目四 齿轮泵拆装实训,项目导入 知识储备 项目实施 项目评价,返回,项目导入,通过齿轮泵的拆装实训：首先，让学生了解齿轮泵的结构、工作原理和主要零部件，熟悉齿轮泵进出油口的位置关系；其次，让学生熟悉齿轮泵的拆装和调整过程，主要是熟悉装配的技术要领。,返回,知识储备,一、齿轮泵的结构 齿轮泵用于输送黏性较大的液体，如润滑油和燃烧油，不宜输送黏性较低的液体（例如水和汽油等），不宜输送含有颗粒杂质的液体（以免降低不锈钢齿轮泵的使用寿命），可作为润滑系统油泵和液压系统油泵，广泛用于发动机、汽轮机、离心压缩机、机床以及其他设备。齿轮泵工艺要求高，不易获得精确的匹配。齿轮泵的实物外形及结构如图4-1和图
2、4-2所示。 二、齿轮泵的工作原理 齿轮泵有外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种，这里只介绍常用的外啮合齿轮泵的工作原理，如图4-3所示。外啮合齿轮泵的结构分解图如图4-4所示，外啮合齿轮泵主要由主动齿轮、从动齿轮、驱动轴、泵体及侧板等主要零件构成。,下一页,返回,知识储备,泵体内相互啮合的主动齿轮、从动齿轮与两端盖及泵体一起构成密封工作容积，齿轮的啮合点将左、右两腔隔开，形成了吸、压油腔，当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合，密封工作腔容积不断增大，形成部分真空，油液在大气压力作用下从油箱经吸油管进入吸油腔，并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封工作腔
3、容积减小，油液受到挤压被排往系统，这就是齿轮泵的吸油和压油过程。在齿轮泵的啮合过程中，相互啮合的轮齿、端盖及泵体（壳体）（啮合点沿啮合线），把吸油区和压油区分开。 外啮合齿轮泵的结构图，如图4-5所示，齿轮泵因受其自身结构的影响，在结构性能上具有以下特征。,上一页,下一页,返回,知识储备,1）困油的现象 2）径向不平衡力 3）齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿 4）齿轮泵的优缺点及应用 三、其他液压泵介绍 常用液压泵按其结构形式可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三大类，以下简单介绍其他两种类型的液压泵。 1.叶片泵 叶片泵与齿轮泵相比，具有流量均匀、运转平稳、噪声小等优点，但也存在着结构复杂、吸油
4、性能差及对油液污染比较敏感等缺点。叶片泵在机床液压系统中应用较广。,上一页,下一页,返回,知识储备,叶片泵按输出流量是否可调，分为定量叶片泵和变量叶片泵；按每转吸油和压油次数不同，分为单作用叶片泵和双作用叶片泵两种。单作用叶片泵的转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油一次，输出流量可以改变，常做成变量叶片泵。双作用叶片泵的转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各两次，输出流量均匀，但输出流量不可改变，常做成定量叶片泵。 1）单作用叶片泵 单作用叶片泵的工作原理图如图4-7所示。它由转子、定子、叶片、配油盘、泵体等组成。定子的内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心，叶片在转子的槽内可灵活滑
5、动，在转子转动时的离心力以及叶片根部油压力作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是，两相邻叶片、配油盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。,上一页,下一页,返回,知识储备,当转子按图示方向旋转时，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，油液通过吸油口、配油盘 上的吸油窗口进入密封工作腔；而在图的左侧，叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液排往配油盘排油窗口，经压油口被输送到系统中去。这种泵在转子转一周的过程中，吸油、压油各一次，故称单作用叶片泵。从力学上讲，转子上受有单方向的液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载大。若改变定子和转子间偏心距的大小，便可改变
6、泵的排量，形成变量叶片泵。 单作用叶片泵只要改变转子和定子的偏心距e和偏心方向，就可以改变输油量和输油方向，成为变量叶片泵。偏心距的调节可手动调节，也可自动调节。,上一页,下一页,返回,知识储备,自动调节的变量叶片泵根据其工作特性的不同分为限压式、恒压式和恒流量式三类，其中又以限压式变量叶片泵应用较多。 限压式变量叶片泵是利用其工作压力的反馈作用实现变量的，它有外反馈式和内反馈式两种形式。外反馈式变量叶片泵的工作原理如图4-8（a）所示。转子的中心O1固定，定子可以左右移动。限压弹簧推压定子与反馈液压缸的活塞紧靠，这时定子中心O2和转子中心O1之间有一初始偏心距e0，它取决于泵需要输出的最大流
7、量。泵工作时，反馈液压缸对定子施加向右的反馈力pA，当泵的工作压力达到调定压力pB时，定子所受反馈力与弹簧预紧力平衡；当泵的工作压力ppB时，定子不动，保持初始偏心距e0不变，泵的输出流量最大且保持基本不变；,上一页,下一页,返回,知识储备,当泵的工作压力ppB时，限压弹簧被压缩，定子右移，偏心距减小，泵的输出流量也相应减小；当泵的工作压力达到某一个极限值时，限压弹簧被压缩到最短，定子移到最右端，偏心距趋近于零，这时泵的输出流量为零。 内反馈式变量叶片泵的工作原理如图4-8（b）所示。内反馈式变量叶片泵的工作原理与外反馈式相似，但偏心距改变不是靠反馈液压缸，而是靠内反馈液压力的直接作用。内反馈
8、式变量叶片泵配油盘的吸、压油窗口与泵的中心线不对称，因此压力油对于定子内表面的作用力F与泵的中心线不重合，存在一个偏角，液压作用力F的水平分力Fx就是反馈力，它有压缩限压弹簧、减小偏心距的趋势。当Fx大于限压弹簧预紧力时，定子向右移动而减小偏心距，使泵的输出流量相应减小。,上一页,下一页,返回,知识储备,限压式变量叶片泵适用于液压设备有“快进”“工进”及“保压”系统的场合。快进时，负载小、压力低、流量大；工作进给时，负载大、压力高、流量小；保压时，提供小流量补偿系统的泄漏。 2）双作用叶片泵 图4-9所示为双作用叶片泵的工作原理图，它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子内表面是由两
9、段长半径圆弧、两段短半径圆弧和4段过渡曲线组成，且定子和转子是同心的，当转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区；在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区。吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。这种泵的转子每转一周，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。,上一页,下一页,返回,知识储备,泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的压力径向平衡，所以又称为平衡式叶片泵。 2.柱塞泵 叶片泵和齿轮泵受使用寿命或容积效率的影响，一般只适合作为中、低压泵。柱塞泵是依靠柱塞在缸体内进行往复运动，使密封容积产生变化而实现吸油和压油的
10、。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，因此加工方便、配合精度高、密封性能好、容积效率高。柱塞处于受压状态，能使材料的强度充分发挥，而且，只要改变柱塞的工作行程就能改变泵的流量。所以，柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高、流量调节方便等优点。 柱塞泵按柱塞排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两类。,上一页,下一页,返回,知识储备,1）径向柱塞泵 图4-10所示为径向柱塞泵的工作原理图。 径向柱塞泵的柱塞径向布置在缸体上，在转子上径向均匀分布着数个柱塞孔，孔中装有柱塞；转子的中心与定子的中心之间有一个偏心量e。在固定不动的配流轴上，相对于柱塞孔的部位有相互隔开的上下两个配流窗口，该配流窗口又分别通过
11、所在部位的两个轴向孔与泵的吸、排油口连通。当转子旋转时，柱塞在离心力及机械回程力作用下，它的头部与定子的内表面紧紧接触，由于转子与定子存在偏心，所以柱塞在随转子转动时，又在柱塞孔内做径向往复滑动，当转子按图示箭头方向旋转时，上半周的柱塞皆往外滑动，柱塞孔的密封容积增大，通过轴向孔吸油；下半周的柱塞皆往里滑动，柱塞孔内的密封工作容积缩小，通过配油盘向外排油。,上一页,下一页,返回,知识储备,当移动定子，改变偏心量e的大小时，泵的排量就发生改变；当移动定子使偏心量从正值变为负值时，泵的吸、排油口就互相调换。因此，径向柱塞泵可以是单向或双向变量泵，为了流量脉动率尽可能小，通常采用奇数柱塞数。 径向柱
12、塞泵的径向尺寸大、结构较复杂、自吸能力差，并且配流轴受到径向不平衡液压力的作用，易于磨损，这些都限制了它的速度和压力的提高。最近发展起来的带滑靴连杆柱塞组件的非点接触径向柱塞泵，改变了这一状况，出现了低噪声、耐冲击的高性能径向柱容泵，并在凿岩、冶金机械等领域获得应用，代表了径向柱塞泵发展的趋势。,上一页,下一页,返回,知识储备,2）轴向柱塞泵 （1）斜盘式轴向柱塞泵。图4-11所示为斜盘式轴向柱塞泵的工作原理。泵由斜盘、柱塞、缸体、配油盘等主要零件组成。斜盘和配油盘是不动的，传动轴带动缸体、柱塞一起转动，柱塞靠机械装置或在低压油作用压紧在斜盘上。当传动轴按图示方向旋转时，柱塞在其沿斜盘自下而上
13、回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，产生局部真空，从而将油液经配油盘上的吸油窗口吸入；柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从配油盘压油窗口向外排出，缸体每转一周，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油动作。,上一页,下一页,返回,知识储备,由于起密封作用的柱塞和缸孔为圆柱形滑动配合，可以达到很高的加工精度；缸体和配油盘之间的端面密封采用液压自动压紧，所以轴向柱塞泵的泄漏可以得到严格控制，在高压下其容积效率较高。改变斜盘的倾角，就可以改变密封工作容积的有效变化量，实现泵的动力变量。 这种泵要求配油盘上的密封区宽度与柱塞底部的通油口宽
14、度l1不能相差太大，否则困油严重。为避免引起冲击和噪声，一般在油窗的近封油区处开有小三角槽卸载。 轴向柱塞泵的结构紧凑、径向尺寸小、重量轻、转动惯量小且易于实现变量，压力可以提得很高（可达到40MPa或更高），可在高压高速下作业，并且有较高容积效率。,上一页,下一页,返回,知识储备,因此这种泵在高压系统中应用较多，不足的是该泵对油液污染十分敏感，般需要精过滤。同时，它的自吸能力差，常需要由低压泵供油。 （2）斜轴式轴向柱塞泵。图4-12所示为斜轴式轴向柱塞泵的工作原理图。传动轴的轴线相对于缸体有倾角，柱塞与传动轴圆盘之间用相互铰接的连杆相连。当传动轴沿图示方向旋转时，连杆就带动柱塞连同缸体一起
15、绕缸体轴线旋转，柱塞同时也在缸体的柱塞孔内做往复运动，使柱塞孔底部的密封腔容积不断发生增大和缩小的变化，通过配油盘上的吸油窗口和压油窗口实现吸油与压油。,上一页,下一页,返回,知识储备,与斜盘式泵相比较，斜轴式轴向柱塞泵由于缸体所受的不平衡径向力较小，故结构强度较高，可以有较高的设计参数，其缸体轴线与驱动轴的夹角较大，变量范围较大；但外形尺寸较大，结构也较复杂。目前，斜轴式轴向柱塞泵的使用相当广泛。 在变量形式上，斜盘式轴向柱塞泵靠斜盘摆动变量，斜轴式轴向柱塞泵则为摆缸变量。因此，后者的变量系统响应较慢。关于斜轴泵的排量和流量可参照斜盘式泵的计算方法计算。 柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内做往复直线
16、运动时所造成的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的。由于构成密封工作腔的构件柱塞和缸体内孔均为圆柱表面，同时加工方便，容易得到较高的配合精度，密封性能好、容积效率高，故可以达到很高的工作压力。,上一页,下一页,返回,知识储备,同时，这种泵只要改变柱塞的工作行程就可以很方便地改变其流量，易于实现变量。 因此，在高压、大流量大功率的液压系统中和流量需要调节的场合，如在龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山机械、船舶机械等方面得到广泛应用。,上一页,返回,项目实施,任务一 齿轮泵拆卸 拆卸齿轮泵的顺序及注意事项如下。 1.齿轮泵的拆装要点 （1）正确选取拆装工具和量具。 （2）拆卸程序正确。 （3）所使用的工艺方法得当，符合技术规范。 （4）能够正确地对零件进行外部检查。 （5）拆装完毕后工具的整理合符规范。 （6）测量数据分析和结论正确。,下一页,返回,项目实施,2.齿轮泵拆装应注意的事项 （1）预先准备好拆卸工具。 （2）螺钉要对称松卸。 （3）拆卸时应注意做好记号。 （4）注意不要碰伤或损坏零件和轴承等。 （5）紧固件应借助专用工具拆卸，不得任意敲打。 3.齿轮泵拆
