液压技术在工程机械中起着主导地位的作用,液压技术的使用要有油源动力,而齿轮泵是其中之一,因此齿轮泵的发展对液压技术的性能至关重要。在现今齿轮泵的主要发展方向如下:
(1)大排量:某些对执行机构运行速度要求较高的液压系统必须使用大排量泵。
(2)低流量脉动研究:在液压系统中如果流量脉动过大,就导致液压系统的执行机构不平稳,影响液压系统的精度;而流量脉动是引起压力脉动较主要因素,这就导致整个液压系统产生振动和噪声。
(3)变排量:在实际应用中的齿轮泵大多为定量泵,在工程机械中变量泵的需求很大,所以齿轮泵的变排量也是一个重要发展方向。
(4)困油卸荷措施:在整个液压系统中渐开线齿轮泵产生噪声的主要因素之一是困油现象。困油冲击、齿轮啮合的重叠系数、卸荷槽的位置、形状、面积等对于卸荷是否完全都有很大关系。提高齿轮泵的工作压力是齿轮泵的发展方向之一,而提高工作压力所带来的问题是:(1)轴承寿命大大缩短,缩短了泵的寿命;(2)泵泄漏加剧,容积效率下降。产生这两个问题的根本原因在于齿轮上作用了不平衡的径向液压力,且工作压力越高,径向液压力越大。
目前国内外学者针对以上两个问题所进行的研究是:(1)对齿轮泵的径向间隙进行补偿;(2)减小齿轮泵的径向液压力,如优化齿轮参数,缩小排液口尺寸、采用平衡式复合齿轮泵等;(3)提高轴承承载能力,如采用复合材料滑动轴承代替滚针轴承,采用动压滑动轴承等。
为了适应液压传动系统向快响应、小体积、低噪声、高效率方向的发展趋势,齿轮泵除了积极采取措施保持其在中、低压定量系统、润滑系统等方面的主导地位外,尚需向以下几个方向发展:
1)高压化
高压化是系统所要求的,也是齿轮泵与柱塞泵、叶片泵竞争所必须解决的问题。齿轮泵的高压化工作己取得较大进展,但因受其本身结构的限制,要想进步提高工作压力是很困难的,必须研制出新结构的齿轮泵。这方面,多齿轮泵将有很大优点。
2)低流量脉动
流量脉动将引起压力脉动,从而导致系统产生振动和噪声,这是与现代液压系统的要求不符的。降低流量脉动的方法,除了前面所介绍的措施外,采用内啮合齿轮泵、复合齿轮泵、多齿轮泵将是一种趋势。
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