液压齿轮泵是液压系统的心脏。液压系统中必须至少有一个泵。液压齿轮泵是一种能量转换装置,其功能是使流体运动,将机械能转化为流体能量。泵是液压传动系统中的动力元件,由原动机驱动。它从原动机的输出功率中提取机械能,并将其转化为流体的压力能,为系统提供加压油。然后,在需要做功的地方,执行器将流体压力能转化为机械能,输出到齿轮泵。
齿轮泵是一种旋转泵,它依靠泵缸和啮合齿轮之间工作容积的变化和运动来输送液体或对液体施加压力。两个封闭空间由两个齿轮、泵体和前后盖组成。齿轮转动时,齿轮脱离侧的空间体积由小变大,形成真空,吸入液体,而齿轮啮合侧的空间体积由大变小,从而将液体挤压到管道中。吸入室和排出室由两个齿轮的啮合线分开。齿轮泵出口的压力完全取决于泵出口的阻力。
当泵的主动齿轮按照箭头方向旋转时,齿轮泵右侧(吸油腔)的齿轮脱离啮合,齿轮的齿轮从齿间退出,增加了密封容积,形成了局部真空。在外部大气压的作用下,油箱中的油通过吸油管和吸油腔进入齿间。当齿轮旋转时,吸入齿间的油被带到另一边,进入压油腔。此时轮齿进入啮合,使密封容量逐渐减小,齿轮间部分的油被挤出,形成齿轮泵的压油过程。
双齿轮泵齿轮啮合时,齿向接触线将吸油腔与压油腔分开,起到配油的作用。当齿轮泵的主动齿轮由电机驱动连续旋转时,齿轮齿脱离啮合侧。由于密封容积较大,油箱不断吸油,齿轮齿进入啮合侧。由于密封容积减小,油不断排放,这是齿轮泵的工作原理。
泵的前后盖和泵体由两个定位销17定位,用6只螺钉固紧。为了保证齿轮能灵活地转动,同时又要保证泄露最小,在齿轮端面和泵盖之间应有适当间隙(轴向间隙),对小流量泵轴向间隙为0.025~0.04mm,大流量泵为0.04~0.06mm。齿顶和泵体内表面间的间隙(径向间隙),由于密封带长,同时齿顶线速度形成的剪切流动又和油液泄露方向相反,故对泄露的影响较小,这里要考虑的问题是:当齿轮受到不平衡的径向力后,应避免齿顶和泵体内壁相碰,所以径向间隙就可稍大,一般取0.13~0.16mm。
齿轮泵厂家为了防止压力油从泵体和泵盖间泄露到泵外,会减小压紧螺钉的拉力,在泵体两侧的端面上开有油封卸荷槽,使渗入泵体和泵盖间的压力油引入吸油腔。在泵盖和从动轴上的小孔,其作用将泄露到轴承端部的压力油也引到泵的吸油腔去,防止油液外溢,同时也润滑了滚针轴承。