在活塞空壓機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)中,齒輪油泵是提供動(dòng)力的“心臟”,負(fù)責(zé)將潤(rùn)滑油從油箱輸送到各個(gè)摩擦部件,確保油路系統(tǒng)的壓力和流量穩(wěn)定。其性能直接影響設(shè)備的潤(rùn)滑效果和運(yùn)行壽命。
一、齒輪油泵的核心功能與工作原理
(一)核心功能
齒輪油泵的主要作用是為潤(rùn)滑油提供動(dòng)力,使油液在油路中循環(huán)流動(dòng),將油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油加壓后輸送至曲軸主軸頸、連桿軸承、活塞銷(xiāo)等需要潤(rùn)滑的部位。同時(shí),它能維持油路系統(tǒng)的壓力(一般為0.2-0.6MPa),保證潤(rùn)滑油在壓力作用下形成油膜,實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑、冷卻和清潔功能。
(二)工作原理
齒輪油泵通過(guò)一對(duì)相互嚙合的齒輪(主動(dòng)輪和從動(dòng)輪)旋轉(zhuǎn)工作。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)輪隨之反向旋轉(zhuǎn),齒輪嚙合處的空間容積不斷變化:吸油腔一側(cè)的齒輪逐漸脫離嚙合,容積增大形成真空,潤(rùn)滑油在大氣壓作用下被吸入;壓油腔一側(cè)的齒輪逐漸進(jìn)入嚙合,容積減小,將潤(rùn)滑油擠壓出去,通過(guò)油道輸送到各潤(rùn)滑部位。整個(gè)過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定,能持續(xù)輸出壓力油。
二、齒輪油泵的結(jié)構(gòu)組成
齒輪油泵主要由泵體、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、齒輪軸、軸承、密封件和安全閥等部件組成。泵體為齒輪提供安裝空間,同時(shí)形成吸油腔和壓油腔;主動(dòng)齒輪與電機(jī)或曲軸連接,傳遞動(dòng)力;從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合,共同完成吸油和壓油動(dòng)作;齒輪軸支撐齒輪旋轉(zhuǎn),通常采用高強(qiáng)度鋼材制造;軸承減少齒輪軸的摩擦;密封件(如油封、O型圈)防止油液泄漏;安全閥是保護(hù)裝置,當(dāng)油路壓力超過(guò)設(shè)定值(如0.8MPa)時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟,將部分油液回流至油箱,避免油泵過(guò)載損壞。
三、齒輪油泵的常見(jiàn)種類(lèi)
(一)外嚙合齒輪油泵
外嚙合齒輪油泵由一對(duì)外部嚙合的齒輪組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低,是活塞空壓機(jī)中蕞常用的類(lèi)型。其流量較大(通常為10-100L/min),但壓力脈動(dòng)和噪聲相對(duì)較大,適用于中低壓工況(壓力≤2.5MPa)。由于結(jié)構(gòu)緊湊,它在中小型活塞空壓機(jī)中應(yīng)用廣泛,如排氣量5-20m3/min的設(shè)備。
(二)內(nèi)嚙合齒輪油泵
內(nèi)嚙合齒輪油泵由一個(gè)內(nèi)齒輪(外齒圈)和一個(gè)外齒輪(小齒輪)組成,小齒輪在內(nèi)齒輪內(nèi)部嚙合旋轉(zhuǎn)。這種油泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,流量脈動(dòng)小、噪聲低,效率較高(可達(dá)85%以上),但制造工藝復(fù)雜、成本較高,適用于對(duì)噪聲和穩(wěn)定性要求較高的場(chǎng)合,如精密活塞空壓機(jī)或大型設(shè)備的輔助潤(rùn)滑系統(tǒng)。其工作壓力范圍與外嚙合齒輪油泵相近,流量通常為5-50L/min。
(三)人字齒輪油泵
人字齒輪油泵采用人字齒輪結(jié)構(gòu),齒輪兩側(cè)的齒向相反,能抵消軸向力,減少軸承負(fù)荷,適用于高壓工況(壓力可達(dá)4MPa以上)。其運(yùn)行平穩(wěn)、承載能力強(qiáng),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大,多用于大型高壓活塞空壓機(jī)(如排氣壓力16bar以上的設(shè)備),可滿(mǎn)足高負(fù)荷潤(rùn)滑需求。
四、齒輪油泵的選用與維護(hù)
(一)選用原則
匹配流量與壓力:根據(jù)空壓機(jī)的潤(rùn)滑油需求量和系統(tǒng)壓力選擇,如100kW活塞空壓機(jī)需流量≥30L/min、壓力0.3-0.5MPa的油泵。
適應(yīng)工況條件:普通工況選外嚙合齒輪油泵;低噪聲需求選內(nèi)嚙合齒輪油泵;高壓工況選人字齒輪油泵。
兼容潤(rùn)滑油類(lèi)型:對(duì)于粘度較高的潤(rùn)滑油(如ISOVG68),需選用齒輪模數(shù)較大的油泵,避免吸油不足。
(二)維護(hù)要點(diǎn)
齒輪油泵需定期檢查,確保齒輪嚙合間隙正常(一般為0.1-0.2mm),間隙過(guò)大易導(dǎo)致壓力下降、流量不足;保持進(jìn)油口濾網(wǎng)清潔,防止雜質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)磨損齒輪;定期更換密封件,避免油液泄漏;若發(fā)現(xiàn)油泵噪聲異?;驂毫Σ环€(wěn)定,需及時(shí)拆解檢查,更換磨損的齒輪或軸承。