浅谈齿轮泵内部泄露的原因与对策

程致梁

摘要：外啮合齿轮泵，它具有结构简单，制造方便，价格低廉，自吸能力强，维修容易和对油液的污染不敏感等特定。尤其是低压齿轮泵，被许多大型船舶用作滑油泵，为船舶柴油发电机原动机的自带滑油泵，船舶主机凸轮轴滑油泵及燃油泵等等。但在使用上发现了故障多，寿命低，引起了我们的关注。

关键词：齿轮泵间隙泄露端面间隙

我们都知道齿轮泵的寿命是由其轴承的寿命决定的，即轴承是齿轮泵中最先损坏的零件。而我们在修理齿轮泵的过程中大部分故障并不发生在轴承上，常常是内部各零件配合间隙发生了较大的变化，即泵的容积发生了变化，内部产生了泄露。径向间隙泄露（齿顶与泵体内表面的间隙）。轴向间隙泄露（齿轮端面与端面的间隙），两齿轮啮合线处的泄露，以及填料处的泄露，然而又以轴向间隙泄露最为重要，约占总泄露量的75%～80%左右，这就是齿轮泵容积效率变低的原因。就说明齿轮端面或端盖出了问题（主要是擦伤，磨损过大），导致泵的容积效率显著降低，使相关的系统不能正常的工作，严重影响了机器的使用寿命，甚至于导致机器的损坏，所以说齿轮泵工作时的状况直接影响到使用效率及自身的寿命。

经过长期的摸索、研究和实践，根据以往修理泵的体会，简要论述齿轮和端盖损失的原因，填料泄漏的原因及防止。

首先探讨损伤的原因。在谈低压齿轮泵之前，有必要先介绍一下中高压齿轮泵，它主要用于工程机械上。中高压齿轮泵为减少其轴向泄露，在齿轮的两端处设有侧板，挠性侧板和固定侧板浮动式侧板是将泵的出口压力油引到浮动式侧板后，使之紧贴于齿轮泵的端面用以补偿间隙，浮动轴套的原理与浮动侧板原理类似。挠性侧板是将压力油引到侧板的背后，靠侧板自身的变形来补偿向间隙的，固定式侧板是指侧板与齿轮端面轴向间隙不能自动补偿。而低压齿轮泵则比较简单，无需另设侧板，齿轮的端面直接与端盖来形成间隙，类似于中高压齿轮泵中的固定侧板。但是，无论中高压齿轮泵还是低压齿轮泵，它们的侧板或端面的平面度要求都较高，与齿轮的端面间隙（轴向间隙）都很小。如果齿轮在使用中不当，端盖或齿轮端面就会出现磨损、划伤和烧蚀现象。

造成划伤的因素。一般在齿轮端面或端面的表面有划槽，其主要原因是油液中进入了铁屑，沙粒登硬质颗粒。这些颗粒一有机会便嵌在齿轮端面与端盖之间，随齿轮的转动滚动边滑边，在齿轮端面或端盖上划出沟槽，当沟槽出现后，不但增加了齿轮泵的泄漏量，而且有可能使颗粒杂质沿沟槽进入间隙，使端盖上的沟槽越划越深，泄漏量越来越大。因此，齿轮泵的端盖上一旦出现划伤，其损坏速度就要加快，从而降低泵的使用效率，系统的性能特性就会变坏。

造成磨伤的因素。一般在端盖上出现齿轮磨伤的痕迹，呈半圆形或圆形。其主要原因有：轴承损坏使齿轮径向跳动量大，驱动泵的机械轴向窜动量大，定位销偏斜等等。

造成烧蚀的因素。出现在端盖表面上的烧蚀现象是气蚀造成的，出现在齿轮端面对应端面上的烧蚀，是齿轮端面与端盖摩擦力很大时，其表面温度升高，油膜破裂，表面金属软化，接触点产生粘着、撕脱，在粘着的过程，构成烧蚀。烧蚀是端盖最严重的损伤，端盖上出现了划伤和磨伤发展到烧蚀。因此，当发现齿轮泵流量不足时，应及时停泵检查，找出故障原因，以避免由小故障变为大故障。端盖上出现了划伤，如沟槽较浅的可以磨平，可以用较细的研磨（约600#以上）研磨，以至于达到平面度要求，也可以使用相应的设备（如磨床）达到平面度要求，如沟槽较深或端盖上的磨伤，烧蚀难以修复时，则应更换端盖。

填料泄漏的原因有以下几种情况：

一、盘根密封

這种密封材料由于使用性很差，容易泄漏，而且对轴的磨损也较大，现在使用比较少。

二、机械轴封

由于其使用性能很好，密封效果好，不容易泄露，对轴的磨损也不是很大，所以现在泵浦使用的很多，不光是齿轮泵，离心泵，螺杆泵等等基本上都用上了机械轴封作为密封元件。但引起其泄露的原因也很多，主要是使用时间过长，接触面磨损过度引起泄露。再就是密封表面由于杂质出现划伤，还有由于驱动机械与泵中心线不好，泵振动过大引起密封面出现裂纹等等。

三、防止措施

解决端盖的损伤问题，主要以预防为主，其方法有：应当保持滑油系统中油液清洁，不使用脏油、劣质油或与要求符号不相符的油。油液污染是引发端盖损坏的原因，即使很小的颗粒，嵌在端盖与齿轮端面之间，也会使端盖划伤，引起零件的不正常磨损，增加泄漏量。为保证油液的清洁，应做到拆卸滑油泵或其它元件之前，应将周围污染物清理干净，并将拆下泵的油口以及管路用闷板堵好。解体滑油泵应在清洁的工作台上进行，待清洁干净，使用压缩空气吹过，确认无异物后方可组装。补油液时，必须经过滤油器过滤后加入油箱，应根据机器使用说明书或且根据实际使用情况，更换油液，在更换油液时，应注意检查进油虑器是否有腐蚀破损的现象，以防止杂质进入油箱中。

对于机械轴封，要轻拿轻放，装配前，首先检查动环和静换的表面光洁度是否达到要求，是否有划痕、裂纹等等。装静环时，静环座要清洁干净，检查座上是否有止动螺钉，静环的“O”型圈上要涂黄油，使它能很容易地装入静环座，且不损伤“O”型圈，并使止动螺钉嵌入静环的卡口内，使静环起到较好的止动效果。同样，动环装载轴上之前，首先检查弹簧的旋向与泵的转向是否有冲突，泵轴是否磨损，如磨损则必须修复，具备装配条件，然后在“O”型圈上也要涂黄油，使其能很好的装在轴上，在调好最佳位置（动环的压缩量）后，拧紧动环座上的螺丝，使其固定。在动环与静环表面接触之前，要确保接触面无杂质，确保密封效果。

齿轮轴在安装与组装时应注意：在船舶上使用的齿轮轴除了自带式齿轮泵，一般是通过联轴驱动的，因此，在安装之后，应检查泵与驱动装置（多位马达）的同轴度，（齿轮泵一般要求同轴度在0.1mm之内，但我们通常控制在0.05mm之内），且驱动装置不能轴向 窜动，齿轮泵在组装时不能用手锤敲打配合零件，（如定位销等），一般也不允许用手锤敲打个零件即可组装。紧固泵盖和泵体的所有螺栓的上紧力矩要相同。

防止空气进入滑油系统中，装复后应将系统中的空气放掉，实际中最常见的是由于吸油管疲劳破裂或管接头处密封失效而漏气，使吸油管漏气不被发现。但检查的方法也比较简单，在吸油管接头处涂上一层肥皂水，齿轮泵工作中吸油管表面出现喇叭状的位置，即为漏气处，吸油管出现了漏气，会使齿轮泵吸空气，导致流量上不去，因此，应先对吸油管进行修复或更换。

总之，只要按上述方法使用，装配和安装齿轮泵，端盖的损伤，磨损，机械轴封的密封性能问题都是可以解决的，齿轮泵的寿命也是可以达到技术要求的。只要在工作过程中仔细对待每一个细小的环节，问题往往可以避免的。出现了问题后本着科学慎重的态度去擦找问题，从小到大，从简到繁，各个击破，不轻易下结论，不草率行事，不放弃小故障，不带病运行，定期维护，将一些故障消灭在萌芽状态，以保证它的使用效率及使用寿命。

参考文献：

[1]机械设计手册.机械工业出版社.

[2]钳工.中国劳动社会保障出版社.