淺談YCB齒輪泵的性能影響因素與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為使YCB齒輪泵的承壓能力   大化，這些配合部件之間的間隙   愈小愈好以限制內(nèi)漏。但是，只是縮小間隙并非說(shuō)起來(lái)那樣簡(jiǎn)單，也   考慮其它因素如溫度、粘度和選材。有內(nèi)泄漏并非全是壞事。在YCB齒輪泵中，有些內(nèi)漏是   的，用來(lái)潤(rùn)滑內(nèi)部通路，并在滑動(dòng)軸承內(nèi)形成液膜以動(dòng)態(tài)支撐齒輪軸。正確的設(shè)計(jì)應(yīng)該是，內(nèi)泄漏量是流量的1~3%。材質(zhì)選型中非常重要的。常用來(lái)輸送高腐蝕性、磨蝕性或易變性流體。泵殼、軸和軸承材質(zhì)   先要與泵送液體相匹配。當(dāng)再額外考慮高溫時(shí)，YCB齒輪泵的設(shè)計(jì)變得   加復(fù)雜，甚至需要考慮各種不同材料的熱膨脹性。

很多場(chǎng)合下，YCB齒輪泵不只是簡(jiǎn)單地輸送常溫低壓的油類介質(zhì)。

當(dāng)需要35公斤以上的壓力，或者300攝氏度的高溫，又或者粘度高達(dá)幾十萬(wàn)或幾百萬(wàn)厘泊時(shí)怎么辦？也許有些泵專門設(shè)計(jì)或修改現(xiàn)有設(shè)計(jì)，可以滿足其中一或者兩個(gè)要求，但當(dāng)工況需要泵滿足全部這些苛刻條件時(shí)怎么辦？

這就需要為這些惡劣工況設(shè)計(jì)的YCB齒輪泵。這種YCB齒輪泵通過(guò)專門優(yōu)化的材質(zhì)、間隙及設(shè)計(jì)，可以處理任何一種或所有這些工況。

外立式齒輪泵有兩根相同尺寸的嚙合齒輪軸。驅(qū)動(dòng)軸連接電機(jī)或減速機(jī)（通過(guò)彈性聯(lián)軸器）并帶動(dòng)另一根軸。在重載型工業(yè)立式圓弧齒輪泵內(nèi)，齒輪通常與軸為整體（一個(gè)部件），軸頸的公差很小。齒輪軸為整體式是為了承受高壓高粘度下的高扭矩載荷。四個(gè)軸頸處的滑動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)支撐且以泵送介質(zhì)潤(rùn)滑齒輪軸。

YCB齒輪泵內(nèi)泄漏途徑有四種：

1、齒輪軸頸與軸承之間；

2、齒輪端面與軸承端面之間；

3、齒頂與泵殼之間；

4、嚙合齒之間。

如前所述，內(nèi)部間隙需越小越好以達(dá)到較高的壓力能力。在高溫情況下，由于部件的熱脹性，YCB齒輪泵需要在即有的間隙內(nèi)“膨脹”，這已超出了大多數(shù)通用型齒輪泵生產(chǎn)廠家的通常的考量范圍。高估材料熱脹性會(huì)導(dǎo)致泵的間隙太松，而不能產(chǎn)生所需壓力；低估熱脹性會(huì)導(dǎo)致泵在達(dá)到過(guò)程溫度時(shí)發(fā)生抱死?；谶@個(gè)原因，為高溫或低溫設(shè)計(jì)的泵往往在非設(shè)計(jì)溫度時(shí)不能良好的運(yùn)行。

舉個(gè)例子，如泵體為316不銹鋼，齒輪軸為440B不銹鋼，軸承為石墨。316不銹鋼熱脹率為17x10-6mm/mm/degC，440B是11x10-6mm/mm/degC，而碳是3.6x10-6mm/mm/degC。泵制造商   有高溫時(shí)計(jì)算泵內(nèi)間隙的能力。

有三種常用的齒輪形式：直齒、斜齒和人字齒。這三種形式各有利弊，有不同的應(yīng)用。直齒是較簡(jiǎn)單的形式，在高壓工況下為較優(yōu)應(yīng)用，因?yàn)闆](méi)有軸向推力，且輸送效率較高。

斜齒在輸送過(guò)程中的脈動(dòng)較小，且在較高速度運(yùn)行時(shí)   加安靜，因?yàn)辇X的嚙合是漸進(jìn)式的。但是，YCB齒輪泵由于軸向推力的作用，軸承材質(zhì)的選用可能會(huì)造成進(jìn)出口壓差有限、處理粘度較低。因?yàn)檩S向力會(huì)將齒輪推向軸承端面而摩擦，所以只有選用硬度較高的軸承材質(zhì)或在其端面作設(shè)計(jì)，才能應(yīng)對(duì)這種軸向推力。

人字齒是背對(duì)背的斜齒形式，能提供比直齒稍低的脈動(dòng)，且軸向力可被平衡。然而，制造成本高，組裝/拆卸困難，因?yàn)?nbsp;  成對(duì)安裝。在高粘度應(yīng)用中，液體容易固化，或是在非常大的泵中，這的確是個(gè)大的弊端。YCB齒輪泵的運(yùn)行原理很簡(jiǎn)單。液體進(jìn)入YCB齒輪泵吸入端，被未嚙合的齒間空穴吸入，然后在齒間空穴內(nèi)被帶動(dòng)，沿齒輪軸外緣到達(dá)出口端。重新嚙合的齒將液體推出空穴進(jìn)入背壓處。

理論上說(shuō)，正位移泵的額定流量和壓力無(wú)關(guān)。但是，容積失效或內(nèi)泄漏是所有型式的正位移泵所固有的。為了達(dá)到高壓差和所需額定流量，   克服這種內(nèi)泄漏，這也是我們今后所需要注意的問(wèn)題。