•                                                    回轉(zhuǎn)泵

  
  

    回轉(zhuǎn)泵是一種將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ艿臋C構(gòu)，其工作的共同特點是通過改變工作腔的容積進行吸油和排油，因此也稱容積泵。為保證回轉(zhuǎn)泵連續(xù)工作，工作腔應(yīng)能周期地增大和減小。當工作腔增大時，應(yīng)與吸油口相連，吸油腔擴大到極限位置時，先要和吸油腔斷開，再和壓油腔相通。根據(jù)回轉(zhuǎn)泵主要運動構(gòu)件的形狀和運動方式來分，有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵等。

簡介

   回轉(zhuǎn)泵是容積式泵的一種。由于它的主要工作部件－轉(zhuǎn)子是作回轉(zhuǎn)運動的，所以習慣稱為回轉(zhuǎn)泵或轉(zhuǎn)子泵。回轉(zhuǎn)泵大多是用來輸送油類液體和用于液壓傳動系統(tǒng)中，因此有的又被稱為油泵和液壓泵。

   回轉(zhuǎn)泵的種類很多，根據(jù)轉(zhuǎn)子型式的不同，可分為齒輪泵、螺桿泵、滑片泵、凸輪泵、羅茨泵、偏心轉(zhuǎn)子泵、三轉(zhuǎn)子泵、擺線轉(zhuǎn)子泵、徑向柱塞泵和軸向柱塞泵等。

它們大都具有以下特點：

1.它們的主要工作部件是泵殼和轉(zhuǎn)子（如齒輪和螺桿等），轉(zhuǎn)子的外形是凹凸不平的，當它們旋轉(zhuǎn)時，就與泵殼的內(nèi)壁形成許多小的空閭?cè)莘e變化而吸入液體，最后被擠壓到排出管而被輸出。

2.轉(zhuǎn)子作回轉(zhuǎn)運動，沒有沖擊，轉(zhuǎn)數(shù)可較高。因此它的結(jié)構(gòu)緊湊，體積較往復(fù)泵小。

3.排出壓力較往復(fù)泵小，流量和效率較低，只適用于輸送小量的液體。

齒輪泵

   工作原理

    上圖是齒輪泵的組成示意圖。在泵殼內(nèi)裝有兩個外嚙合齒輪，其中一個為主動齒輪，另一個為從動齒輪。主動齒輪1和從動齒輪2分別安裝在兩根平行的轉(zhuǎn)軸上。其中主動齒輪的轉(zhuǎn)軸一端穿過泵端蓋，由原動機驅(qū)動作單向等速回轉(zhuǎn)。齒輪的齒頂和兩側(cè)端面，由泵體和前后端蓋所包圍。兩齒輪輪齒的線性嚙合使腔室S和腔室E彼此隔開互不相通。

    當主動齒輪1按順時針方向旋轉(zhuǎn)時，從動齒輪2則作逆時針方向轉(zhuǎn)動。腔室S側(cè)，輪齒退出嚙合，腔室S空間增大，產(chǎn)生局部真空，油液由油箱經(jīng)吸入管進入S腔內(nèi)。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，一個個充滿液體的齒間陸續(xù)轉(zhuǎn)離吸入腔，并沿泵殼內(nèi)壁轉(zhuǎn)移至排出腔。

    當各齒依次地重新進入嚙合時，各齒間的液體受嚙入的輪齒擠壓并從排出口排出。一旦排出壓力超過系統(tǒng)的安全壓力時，油液便頂開安全閥泄回低壓腔S。一般齒輪泵均不自帶安全閥，原因是這種過于簡單的直動式壓力閥的穩(wěn)壓效果不夠理想。齒輪泵的吸排油方向取決于主動齒輪的轉(zhuǎn)向，脫離嚙合側(cè)為吸入腔，進入嚙合側(cè)為排出腔。若旋轉(zhuǎn)方向改變，泵的吸、排方向也改變。在船舶上，向主機供給潤滑油的齒輪泵通常是由主機驅(qū)動的。當主機旋轉(zhuǎn)方向改變時，為了不改變潤滑油的流動方向，可采用一種可逆轉(zhuǎn)式的齒輪泵，如下圖所示，這種泵的結(jié)構(gòu)特點是泵內(nèi)裝有四個球式單向閥。類似地還有帶月牙形隔板的可逆轉(zhuǎn)式內(nèi)嚙合齒輪泵。

齒封現(xiàn)象及其消除

    齒輪泵在運轉(zhuǎn)中，前一對輪齒將要脫離嚙合之前，后面的一對輪齒就進入嚙合，故在一段時間內(nèi)同時嚙合的就有兩對齒。這樣，在兩對齒中間的油液既不與吸入腔、也不與排出腔相通而形成一個封閉容積。于是，在齒輪泵運轉(zhuǎn)過程中就產(chǎn)生了特有的“齒封現(xiàn)象”，或叫“困油現(xiàn)象”。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，封閉空間的容積逐漸縮小，到兩個嚙合點處于節(jié)點兩側(cè)的對稱位置時該容積為最小。在此過程中，油液受到擠壓，壓力急劇上升，油液將經(jīng)過端面工作間隙強行擠出，同時使齒輪和軸承均受到超常的徑向力，這樣，往往會造成軸承燒壞或泵軸折斷的事故。

    齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，封閉容積由最小又逐漸至最大。在此過程中，由于油液很難通過間隙而向快速增大的空間進行填充，故產(chǎn)生局部真空，封閉容積內(nèi)的油液因而汽化。油液將迅速沖入封閉容積而產(chǎn)生液擊，于是齒面遭侵蝕并產(chǎn)生噪聲。

由此可見，齒封現(xiàn)象帶來的后果是嚴重的，必須設(shè)法消除。消除方法很多，無論采用何種方法來消除，都必須同時滿足以下三點要求：

1. 在齒封容積縮小過程中，被擠壓的油液應(yīng)能及時泄向排出腔；

2. 在齒封容積增大的過程中，吸入腔的油液應(yīng)能及時進入齒封容積；

3. 無論嚙合的輪齒居于何種位置，吸、排腔不應(yīng)被溝通。

   齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單，管理方便，價廉物美。是應(yīng)用很廣的一種定量泵。其流量范圍在0.75~550L/min不等，壓力在0.7~20MPa范圍，轉(zhuǎn)速一般為1200~4000r/min。

葉片泵

    葉片泵屬于回轉(zhuǎn)式的容積型泵，它是依靠工作容積的改變來達到吸排液體的，它一般都用作油泵。葉片泵按其工作容積每轉(zhuǎn)的吸排次數(shù)又分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵。

單作用葉片泵

    轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每一工作容積完成一次吸、排工作的，稱單作用葉片泵。單作用葉片泵的簡要結(jié)構(gòu)與工作原理如下圖所示。定子4的內(nèi)表面為圓形，由原動機驅(qū)動的轉(zhuǎn)子2偏心安裝于定子內(nèi)，當轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時，葉片5由于離心力以及排出腔通向葉片根部的液壓力（有的是依靠彈簧力）的作用，葉片頂端將緊貼定子而滑動。當轉(zhuǎn)子如下圖所示作逆時針方向回轉(zhuǎn)時，右邊的葉片將從轉(zhuǎn)子槽中逐漸向外伸出，每兩葉片之間的容積逐漸增大，并通過弧形吸油窗口3吸入油液；葉片轉(zhuǎn)至左邊時，葉片則逐漸縮入槽內(nèi)，葉間容積逐漸縮小，因而油液受到擠壓并從弧形排油窗口1排出。這種泵由于轉(zhuǎn)子受到吸排腔油壓差的作用，存在徑向不平衡力，導(dǎo)致泵軸受交變負荷，所以這種泵亦稱為非平衡式葉片泵。它不宜在高壓下工作，同時流量也不均勻；但結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、易于制造，尤其是因定子內(nèi)表面為圓形，便于制成變向變量泵，因而在低壓液壓系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

 雙作用葉片泵

    轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每一工作容積完成兩次吸、排工作的，稱雙作用葉片泵。雙作用葉片泵的工作原理如下圖所示。其定子內(nèi)表面由兩段大圓弧、兩段小圓弧和四段過渡曲線連接而成。在轉(zhuǎn)子如圖示方向旋轉(zhuǎn)一周的過程中，葉片間容積在掃過吸入過渡曲面的時候逐漸變大，并從吸油窗口吸入油。在掃過排出過渡曲面時，葉片間容積逐漸縮小，油液受擠壓而從排油窗口排出。

   葉片泵的特點

葉片泵除具有容積式泵的一般特點外，還有如下一些特點。

1.流量比較均勻，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲較小。

2.雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子所受的徑向力平衡，軸承壽命較長，內(nèi)部密封性好，容積效率較高，故可用于較高壓力的場合。一般葉片泵額定工作壓力不超過7MPa，高壓葉片泵可達到14~21MPa。

3.結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小而流量大。

4.單作用葉片泵可以實現(xiàn)變向變量調(diào)節(jié)。

5.對工作條件要求較嚴。因葉片抗沖擊性較差，又易卡阻，故對油液的清潔程度和黏度較敏感，端面間隙或滑槽間隙也須配置適當。此外，轉(zhuǎn)速過低時，葉片即可能因離心力不夠而不能壓緊定子表面，而太高則又會產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。一般葉片泵的轉(zhuǎn)速約在500~2000r/min。

6.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對零件的制造精度要求較高。

在船舶上，葉片泵多用作液壓系統(tǒng)中的工作油泵或低黏度清潔油類的輸送泵等。