淺談YCB齒輪泵的性能研究情況與潤(rùn)滑措施

　　YCB齒輪泵是工業(yè)中比較通用的一種泵設(shè)備，YCB齒輪泵的內(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。泵制造商需要有高溫時(shí)計(jì)算泵內(nèi)間隙的能力。

　　YCB齒輪泵工作性能的研究現(xiàn)狀是這樣的，目前出現(xiàn)了一種新型圓弧齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、生成、接觸分析和應(yīng)力分析過(guò)程及成果：了計(jì)算機(jī)TCA（輪齒接觸分析）和FEA（有限元分析）軟件以仿真嚙合情況，該軟件完成了新型圓弧齒輪傳動(dòng)的應(yīng)力分析，分析表明圓弧齒輪傳動(dòng)可減小彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力的真實(shí)性。一種計(jì)算機(jī)集成的方法來(lái)對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行嚙合、運(yùn)動(dòng)以及應(yīng)力分析。此方法是通過(guò)對(duì)弧齒錐齒輪局部的綜合、嚙合過(guò)程的模擬以及齒輪輪齒的接觸分析進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理的基礎(chǔ)上提出的，此方法可得出以下結(jié)論：安裝誤差對(duì)輪齒接觸區(qū)域的影響較小。降低振動(dòng)和噪聲對(duì)輪齒接觸區(qū)接觸應(yīng)力的影響較小，認(rèn)為采用有限元方法可以查看在嚙合過(guò)程中輪齒接觸區(qū)的變形情況，還可進(jìn)行應(yīng)力分析。

　　根據(jù)雙圓弧齒輪的嚙合原理和傳動(dòng)特點(diǎn)，建立了包括靜態(tài)傳遞誤差、時(shí)變嚙合剛度、阻尼等影響因素的雙圓弧齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型，研究了齒寬、重合度、螺旋角對(duì)雙圓弧齒輪傳動(dòng)過(guò)程中動(dòng)態(tài)行為的影響，研究了螺旋角誤差、軸線平行度誤差對(duì)雙圓弧齒輪傳動(dòng)過(guò)程中傳動(dòng)誤差的影響規(guī)律，提出了研究雙圓弧齒輪傳動(dòng)的各接觸跡間載荷分配狀況的動(dòng)態(tài)分析計(jì)算方法并編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。通過(guò)36種不同工況的齒輪幾何參數(shù)組合，對(duì)雙圓弧齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在傳動(dòng)過(guò)程中，各個(gè)方向振動(dòng)加速度信號(hào)和噪聲的實(shí)際測(cè)試，使上述理論研究成果了驗(yàn)證。

　　YCB齒輪泵各部件之間都靠吸入的油料潤(rùn)滑，所以齒輪泵不能長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)和用來(lái)抽注汽油煤油等度小的介質(zhì)。在使用之前（特別是長(zhǎng)期停用的泵）要向泵內(nèi)灌一些所輸介質(zhì)，起到潤(rùn)滑和密封作用。用來(lái)抽注粘油時(shí)，油溫不能太低，否則介質(zhì)粘度大不易進(jìn)入泵內(nèi)，使泵得不到潤(rùn)滑而加速磨損。為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，除了泵上裝有防護(hù)閥外，在泵管組上還裝有回流管，啟動(dòng)時(shí)可打開(kāi)回流管上的閥門以減少電機(jī)的負(fù)荷。流量調(diào)節(jié)采用回流調(diào)節(jié)。

　　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)樾枰蓪?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。齒輪采用圓弧型齒輪，它與漸開(kāi)線齒輪相比突出的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過(guò)程中齒廓面沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，所以齒面無(wú)磨損，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)因液現(xiàn)象，噪音低、壽命長(zhǎng)、速率高。具有自吸功能，操作維護(hù)方便，了很多企業(yè)的認(rèn)可。但是再好的設(shè)備也需要正確使用與維護(hù)，否則總會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

　　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，需要克服這種內(nèi)泄漏，這也是我們今后所需要注意的問(wèn)題。在開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)前，往YCB齒輪泵的殼體內(nèi)灌滿待輸送的液體，便于穩(wěn)妥啟動(dòng)。若環(huán)境溫度低于冰點(diǎn)，應(yīng)預(yù)先向泵內(nèi)通入熱蒸汽，進(jìn)行預(yù)熱處理，然后才可啟動(dòng)齒輪泵。齒輪泵的旋轉(zhuǎn)方向要與進(jìn)、出油口相符。齒輪泵若是初次運(yùn)行，或長(zhǎng)期閑置后再使用，較好在空載或小負(fù)荷情況下先跑合一小時(shí)左右。如果在跑合階段預(yù)先覺(jué)察出異常溫升、泄漏、振動(dòng)和噪聲時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查YCB齒輪泵在啟動(dòng)和停泵時(shí)禁止關(guān)閉排出閥，否則會(huì)憋壞和燒毀電動(dòng)機(jī)。