浅谈齿轮泵的寿命

于艳辉

(永城职业学院，476600)

浅谈齿轮泵的寿命

于艳辉

(永城职业学院，476600)

齿轮泵是液压系统的常见的元件，本文分析了影响齿轮泵寿命的因素，并提出了改进措施。

齿轮泵；寿命；安装使用

齿轮泵在液压系统的有着普遍的应用，它有许多优点，比如构造简单、吸力强、对液压油要求低、廉价等。虽然齿轮泵有着诸多优点，但是也存在缺点：使用寿命不长，一般在设计寿命的一半。研究影响齿轮泵的使用寿命的成因，能够提高齿轮泵的使用寿命，如果提高齿轮泵的使用寿命会降低企业成本，增加企业效益。齿轮泵的使用寿命的影响因素从以下方面进行分析，并提出相应的措施：

一、径向力不平衡问题

轴承磨损。由于齿轮泵的泵体存在着径向间隙，造成空气从顶部与泵体之间的间隙进入齿轮泵，使得齿轮泵的齿轮从吸油腔到压油腔承受的压力是不同的。这种压力会造成齿轮轴上的轴承运转的负担，从而会使齿轮轴的轴承磨损更快；在齿轮泵齿轮啮合过程中，其传递扭矩也会产生施加在齿轮轴轴承上的径向力加速轴承磨损；齿轮泵在工作中受到的压力如果超出其所能承担，就会使其内部的单向径向力增大，从而使齿轮轴的轴承运转负荷大，加重它的磨损，从而使其使用寿命大大降低。

“扫膛”现象。齿轮泵泵轴径向力不平衡作用下会发生弯曲变形，从而造成齿轮与泵体之间出现不均匀的间隙。这会造成径向泄露增大，严重时导致齿轮与泵体外壳接触，出现“扫膛”，降低了齿轮泵的使用寿命。

具体改进措施为：

1、针对径向泄露的措施。可以通过减小排油口的直径，来降低压力油与齿轮泵的接触面积，这样齿轮泵轴受到的径向力也会减少，径向泄露问题就会得到缓解。

2、适量增大径向间隙，预防“扫膛”。日常经验表明，径向间隙增大0.13到0.16毫米，可以显著降低“扫膛”现象发生的几率。因为径向泄露量相对于端面泄露量不高，只有端面泄露量的四分之一；压油腔和吸油腔的圆周密封好，密封胶带比较长，适量增大径向间隙不会对容积效率和径向泄露产生明显的影响。

3、改进轴承材料。传统轴承的材料主要是金属材料、粉末冶金和非金属材料等。最近，在轴承材料的应用中，不少采用了复合材料，如使用SF型复合轴承，SF型复合轴承是使用钢板、青铜粉、工程塑料等组合而成，此轴承具有尺寸稳定、散热好、耐磨损、润滑好、摩擦系数小等优点。

二、端面间隙

研究发现，由于齿轮泵的端面间隙的存在，使得端面泄露问题不可避免。如果不能够及时发现与维护，会造成严重的泄露。因为端面间隙不可避免，太小会造成运行中的磨损，间隙反而会急速增大；端面间隙太大，会造成容积效率低、压力不足。经过试验研究，找到了一个合理的间隙控制范围。具体见下表。

序号 流量（L/min） 端面间隙设置（mm）1 2.5～10 0.02～0.04 2 16～32 0.02～0.05 3 ＞40 0.02～0.06

三、工艺原因

加工工艺和装配工艺对齿轮泵的寿命也很关键。第一，在装配中一定要把握好齿轮端面与孔轴心线的垂直度，而且误差要小于 100微米；第二，前后两轴孔的中心距误差要小于 300微米，这样才能确保前后两轴的装配位置合理；第三，做好齿轮轴的热处理，这种情况下让齿轮轴能够加强它的强度和硬度，在工作中具备良好的性能，使其抗冲击能力强，不易断裂。

四、部分零件的合理选用

在齿轮泵中，相关零部件的耐磨性非常重要，直接决定了齿轮泵的寿命，所以在设计制造齿轮泵时，一定要把相关零件的耐磨性作为一个重要的选用标准。制定合理的热处理工艺，保证材料的性能达到使用要求。选用材质质量好的油封，在装配时，油封与衬套要紧密结合，不能有活动缝隙，油封与轴的张紧力也要足够大，防止漏油

五、油箱油量和液压油清洁度

1、油箱油量

液压系统中液压油箱的作用是储存循环使用的油液、散发油液热量、释放油液中气体、提供安装其它元件的位置。液压油箱有油液刻度线，上面有最大值和最小值。不论油液过低还是过高，都会产生不利的影响。油液低于下限时，由于油液不够，齿轮泵就会将空气吸入，这会造成齿轮泵磨损加剧；油液高于上限时，不利于消除油液中的气泡。除了保证油液在合理范围内，还要保持液压油箱通气孔的畅通。液压油箱通气孔不但可以及时排出油液中分离后的气体，还可以防止封闭的油箱内产生真空。

2、液压油清洁度

液压油的清洁对液压系统非常重要，如果液压油受到污染，不但会磨损齿轮泵，还会加速液压油的氧化。我们需要从以下几个方面注意保持液压油的清洁。一是安装更换管路、阀件和齿轮泵的过程中，要清洗干净，防止杂物污染液压油，降低齿轮泵的磨损。二是定期更换液压油，在更换液压油后，为了排除液压系统中的空气，让液压油在液压系统中循环运行几个来回。三是定期更换滤油器滤芯，做好液压油清洁度的检测工作。

六、液压系统是否泄漏

液压系统分为两种泄露：内部泄露和外部泄露。内部泄露是指齿轮泵、阀件和油缸等产生的内部泄露，它不会造成液压油的流失，但是会造成能量的消耗。外部泄露是指接头、阀件、液压缸和液压油箱向外部产生的泄露，它会造成液压的流失。外部泄露会在入口处产生涡流，空气被涡流吸入液压系统中，液压油中就会出现大量气泡，造成齿轮泵的磨损。由于外部泄露会对齿轮泵的寿命产生不利影响，在使用齿轮泵前，首先要检查油箱里液压油位的高度是否在标准范围内，再观察观察地面及设备本体是否有渗漏的液压油液。如果液压油位过低，要检查全部的接头、阀件和液压油缸有无漏油现象，发现异常及时处理。在齿轮泵运行中，也要注意观察各接头有无漏油现象。

七、联轴器的装配和使用要点

联轴器的装配精度对齿轮泵的使用寿命也会产生影响。泵轴与联轴器之间的装配精度与齿轮泵的转速有很大关系：装配精度越低，齿轮泵转速越高，导致离心力越大，联轴器在离心力作用下，变形也会加大，联轴器的变形又会进一步造成离心力的变大，通过不断的恶心循环，导致齿轮泵泵轴产生振动和噪音，齿轮泵的寿命也会缩短。

为了保证联轴器的装配精度，需要注意以下几点：对于刚性联轴器，前后轴的同轴度误差小于0.05毫米；弹性联轴器前后轴的同轴度误差小于0.1毫米；前后轴的角度误差小于1度。

如果齿轮泵的动力传递是通过传动轴传递，就需要在中间加支撑以消除径向力。

在齿轮泵使用中，应勤检查联轴器销子是否紧固，发现松动及时处理；橡胶圈发生磨损后，要及时更换新的橡胶圈。

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