液压齿轮油泵发热问题分析

荣 超（石家庄煤矿机械有限责任公司，河北　石家庄　051431）



液压齿轮油泵发热问题分析

荣 超
（石家庄煤矿机械有限责任公司，河北石家庄051431）

摘要：本文介绍了齿轮油泵的基本结构、工作原理和在实际应用中齿轮油泵出现异常温升的原因，提出了解决齿轮油泵异常温升的方法。

关键词：齿轮油泵；异常温升；解决

齿轮油泵是由两个齿轮相互啮合在一起而构成的一种压力泵，它是依靠齿轮的轮齿啮合空间的容积变化来输送液体的，它属于回转泵，也可以认为属于容积泵。由于齿轮油泵的结构简单、重量轻、造价低、工作可靠、应用范围广等特点，齿轮油泵被用于各行各业的压力系统中。

作为齿轮油泵的一个典型代表，外啮合齿轮泵是应用最广泛的一种齿轮油泵，而我们在现实的案例中所接触的齿轮油泵一般情况下指的就是外啮合齿轮泵。它的结构主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和齿轮支撑衬套等零部件组成。从结构上分析，泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间就是齿轮泵的工作室。两个齿轮的轮轴分别装在两泵盖上的轴承孔内，主动齿轮轴伸出泵体，由电动机带动旋转。齿轮泵工作时，其原理如图1所示，主动轮随电动机一起旋转并带动从动轮跟着旋转。当吸液腔一侧的啮合齿逐渐分开时，吸入室容积增大，压力降低，便将吸人管中的液体吸入泵内；吸入液体分两路在齿槽内被齿轮推送到排液腔。液体进入排液腔后，由于两个齿轮的轮齿不断啮合，便液体受挤压而从排液腔进入排出管中。主动齿轮和从动齿轮不停地旋转，泵就能连续不断地吸入和排出液体。

一般情况下，当齿轮油泵工作状态下的发热量与液压系统的散热能力达到一个平衡点时，液压系统的温度应该有一个恒定温度值，而各液压原件的温度也不会无限度地上升。但是，当液压系统中存在非正常的因素时，可能会造成液压系统的动力源——齿轮油泵的异常发热现象。那么液压油泵的发热主要和哪些因素有关呢？通过分析研究，认为有以下几方面的原因：

①环境温度高，油箱容积小，散热不良，造成整个液压系统温升过大；

②液压系统内清洁度不够，有污物，侧板、轴套与齿轮端面严重摩擦，甚至造成齿轮端面与侧板的大面积研伤。这样一方面造成内部零部件高速运转时的摩擦生热，严重时会把内部零件烧糊；另一方面，由于磨损，会造成内部零件轴向间隙增加，就会有更多的高压油从间隙泄漏，这部分泄漏的压力油也会产生热量。两方面因素就会造成齿轮油泵异常、快速的温升；

③轴向间隙或径向间隙太小，在齿轮油泵运行时，建立不起正常的润滑油膜，使零部件之间产生摩擦，从而造成齿轮油泵摩擦生热，温度升高；

④油泵安装和电机轴的同轴度误差过大，齿轮油泵的主动轮受径向力过大，有可能造成齿轮油泵内部侧板的损坏，这也能造成齿轮油泵的温度过高；

⑤系统的吸油过滤器堵塞或系统油面过低，造成齿轮油泵吸空，吸空后油泵会产生强烈的气穴现象和液压冲击，同时会出现很大的噪音和热量，液压冲击产生的热量也同样会造成油泵温度升高过快；

⑥系统的吸油管路密封不够，油泵吸入空气，同样会造成第五条所出现的故障，产生气穴和液压冲击现象，而造成的油泵温度升高。

⑦油泵长时间处于高压或超压的工作状态下。油泵工作时，提供的压力越高，那么油泵内部的泄漏量越大，当油泵长时间在高压或超压状态下工作时，油泵的内部就长时间的有高压液压油通过内部间隙泄露掉，泄漏的高压油的能量就会转换成热能，这样就给整个系统产生大量的热能，也会造成油泵温度升高。

通过以上分析可以得知，齿轮油泵的非正常温升是有原因的，那么我们根据以上的分析，如何拒绝油泵的发热问题呢？我认为应该从下面几点着手处理。

①针对散热能力不足引起的油泵发热，应该增大油箱的容积，如果油箱容积受限的情况下，应考虑在液压系统中增加散热装置，散热装置具体是空冷装置还是水冷装置，要根据实际的温升进行计算和选择，以保证系统有足够的散热能力。

②对于因为系统污染，致使泵体内零部件研伤或者是滤油器阻塞造成的吸空等故障造成的油泵温升升高，应该重新清理油箱，更换液压油，在处理完故障以后才能重新使用，在后期使用时应注意定期更换液压油并注意观察滤油器的阻塞情况，做到定期清理或更换滤芯，保证油泵的吸油畅通。

③根据实际的生产数据，油泵内部零部件的轴向间隙一般控制在0.1mm左右，如果太小，则整套零部件配合的太紧，运行时容易发热，如果间隙太大，那么油泵在高压状态的泄漏量又太大，影响油泵的容积效率。因此，油泵在生产制造过程中应控制好合理的轴向间隙，防止油泵在使用过程中发热。

④当齿轮油泵的安装与电机不同轴的状态存在时，油泵运转时受到径向力，一方面造成轴与轴套摩擦和内部侧板的损坏，另一方面，主动轮和被动轮啮合时存在偏差，这些因素都会产生热量，尤其是高速、高压的运转工况下更为严重。所以在油泵安装时一定要控制主动轮和电机主轴的同心问题。

⑤对于吸油管路漏气而造成的油泵吸空发热，处理起来相对就比较简单的多，只需要解决管路的整体密封性，解决油泵的吸空就可以了。

⑥由于油泵长期在高压或超高压下工作产生的发热问题，在设计是应该在泵的出油侧加装合理的压力保护阀，限制油泵工作的最高压力，保证油泵在额定压力范围内工作，避免超压现象发生，从而解决油泵的超压发热问题。

以上就介绍了齿轮油泵的发热原因及处理方法。相对来说，齿轮油泵相对比较简单，成本低，对工作环境的要求不是很严格。如果在具体使用中出现故障，尤其是出现发热故障，我们应根据以上分析逐条分析原因，找出故障，正确处理，就能顺利解决问题，给工作带来方便。

图1

参考文献

[1]崔志刚，孙丽雪，贾晟东，等.液压系统用齿轮泵压力不足发热冒烟故障分析[J].机械管理开发，2010，25（04）：89-90.

中图分类号：TH137

文献标识码：A