摘要：分析齿轮泵用于油脂（NGLI000#-0#）介质时产生噪音及压力波动原因，并根据不同原因找出有效的解决方法，以使齿轮泵正常工作。

关键词：齿轮泵  噪音  波动  措施。

A research and analysis used in the oil pump

Abstract: Analysis of the gear pump used in oil (NGLI000#--0#) medium causes noise and pressure fluctuations, and find out the effective solutions according to different reasons, so that the normal work of the gear pump.

Key words:Gear pump  Noise  Volatility  Solution。

1、 引言

    众所周知，齿轮泵是液压系统常用的液压泵，也是一种容积泵，其优点是结构简单紧凑、体积小重量轻、转速高、自吸性能好、对油液污染不敏感、成本低等；不足之处在于流量和压力脉动、噪音较大，排量不可变。

随着时代发展进步，人们对产品的精度及美观有了更高的要求，这时就对机械设备提出了高精度、人机交换等一系列苛刻要求，所以此时需要对高精机械设备摩擦副进行定时定量准确的提供润滑油脂，使表面保持一层均匀的油膜。笔者通过对机械设备润滑系统中所使用的外啮合齿轮泵从理论上对产生噪音、波动原因进行分析，并针对不同机理，提出不同的解决方法，以使齿轮泵正常工作。

1、 外啮合齿轮泵工作原理

    如图1所示，外啮合齿轮泵是在泵体内有一对齿数和模数都相等的齿轮，当主动轮带动齿轮按图示方向旋转时，啮合的两齿轮逐渐脱开，容积增大，形成局部真空，使油箱内的油脂在大气压的作用下从吸油口进入M腔，被吸入齿槽间的油脂随着齿轮的转动被带到N腔；在油腔N中，两齿轮的轮齿逐渐进入啮合，使容积减小，形成局部压力，使N腔的油脂被挤压并经出油口流出。这样，齿轮连续不断的转动， M腔不断的从油箱吸油，N腔不断的向出油口排油，这就是外啮合齿轮泵的工作原理。

2、 产生噪音的主要原因

（1）困油现象产生的噪音及常用降噪方法

    齿轮泵在旋转工作时，有一部分油脂被困在密封容积内，无法排出；当密封容积减小时，受困油脂受到挤压而产生瞬间高压，无处可去的油脂将从缝隙中被挤出，导致发热，使轴受到附加冲击载荷作用，引起振动和噪音；当密封容积增大时，无油脂的补充，又会形成局部真空，使油脂中的气体分离出来，产生气穴，引起振动、气蚀和噪音；这就是齿轮泵的困油现象。

常用降噪方法：1）通常在齿轮泵的泵片上开设“卸荷槽”，开槽必须遵循两卸荷槽的间距必须确保在任何时候都不使吸排油腔相同，然后使密闭容积与高压区或者低压区想通，以达到消除部分困油现象，从而降低噪音和振动。2）采用自动补偿间隙装置，减少端面泄漏，提高齿轮泵的容积效率，降低断面间隙泄漏量，从而减小泵的流量和压力脉动，达到减小噪音的目的。

（2）齿轮加工误差产生的噪音及常用降噪方法

    齿轮加工时的制造工艺误差，如齿轮表面粗糙度差、齿形误差大、热处理变形等原因，都会造成两个齿轮啮合时不均匀，从而引起噪音。

常用降噪方法：1）对于承受高压系统中的齿轮泵，通常采用磨齿工艺，即可修正齿轮热处理变形造成的齿形误差又可提高吃面粗糙度，满足啮合精度要求，降低噪音。2）对于承受中低压系统中的齿轮泵，由于制造工艺及成本的考虑，不采用磨齿工艺，在不改变齿形的前提下，通过提高齿轮加工刀具及加工设备精度，减少齿形误差，来达到齿轮泵降低噪音的目的。

（3）零部件磨损严重产生的噪音及常用降噪方法

    随着齿轮泵的运转使用，由于内部齿轮和泵片磨损、轴磨损、间隙过大等原因，都会造成齿轮泵高压腔与低压腔连通，使内泄露量增大，引起振动和噪音。

常用降噪方法：1）检查齿轮轴颈与泵片之间的配合间隙是否正常，否者更换零配件。2）检查泵片与齿轮配合表面是否有损伤，如果发现异常，根据具体情况精修齿轮两平面、泵片等或者更换零配件，保证最佳间隙，减少内泄露，减小噪音。

（4）齿轮泵振动产生的噪音及常用降噪方法

如齿轮泵的转速过高时，会产生谐振。当泵的脉动频率与系统的固有频率一致，将引起共振，加剧振动与噪音。

常用降噪方法：1）常用的措施是在齿轮泵的出油口处增加消音器已达到降低噪音的效果。2）泵轴与动力输出设备同轴度超差等原因也会使噪音加大，应及时检查及更换。

3、 产生波动的主要原因

（1） 齿轮泵气穴及吸空产生的波动及解决措施

    在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压产生气泡的现象，叫做“气穴”现象。这些分离出来的气泡致使原来连续的油脂变成不连续的状态，随着齿轮泵的旋转这些气泡会从齿轮泵的低压腔进入高压腔，在压力油的冲击下瞬间破裂，引起局部液压冲击且常伴有啸叫声，导致系统压力波动，致使系统无法正常工作。此时若吸油口过滤网过密、油箱内液面过低、油液粘度过低，则会造成油泵吸油口处真空度过高，使空气进入，产生“吸空”现象，当这些进入的气泡进入齿轮泵高压腔时又会产生上述的“气穴”现象，引起压力波动。

解决措施：1）根据实际情况，齿轮泵的进油口直径较大，减小吸油时不平衡的径向力。2）所述的油脂为锂基脂（NGLI000#-0#）锥入度为355-475,使用时必须在指定的牌号内、使用清洁无污染且无搅拌的。3）采用大容量的吸油过滤网，并安装在油箱下部，以保证通油能力，定期清洗过滤网。4）定期检查油液面，添加油脂，使油箱内的液面高于齿轮泵吸油口位置。

（2）压力控制阀产生的波动及解决措施

    压力控制阀共同点是利用阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的，在液压系统中，控制油液压力对系统其他元件的动作进行控制的阀。笔者所述的一种用于油脂的齿轮泵，在最开始的时候采用是直动型溢流阀（锥阀），用直动型溢流阀控制较高压力时，弹簧的刚度较大，调节困难，特别是溢流量大时，阀的开口增大，使调压弹簧的变形量较大，从而导致阀控制压力随之增大，使得油液压力和流量的波动较大。

解决措施：采用先导型溢流阀，由先导阀和溢流主阀两部分组成，这种结构的溢流阀是利用压差作用开启的，其主阀芯弹簧的作用力只是用来克服阀芯复位时移动的摩擦力，可以做的较软，其优点是结构紧凑、调节轻便、振动小、压力稳定。

    齿轮泵的噪音和波动是液压系统中最为常见的故障之一，是一个综合性复杂问题。有安装的问题、困油现象、气穴及吸空现象、溢流阀选用等方面的原因。通过以上综合分析，笔者所述的一种用于油脂的齿轮泵以广泛的使用到机械设备润滑系统中，满足用户对噪音及波动的要求，扩展了齿轮泵的应用范围，适合推广使用。