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齒輪油泵封竄油現象的分析與解決方法
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“齒輪泵竄油”,即液壓油將骨架油封擊穿而溢出。此現象普遍存在,主機廠反映強烈,齒輪泵竄油嚴重影響裝載機的正常工作和齒輪泵的使用可靠性及環境污染。為利于問題的解決,現對齒輪泵油封竄油故障的原因和控制方法進行分析。

    1.零部件制造質量的影響

    (1)油封質量。

   如油封唇口幾何形狀不合格,縮緊彈簧太松等,造成氣密性試驗漏氣,齒輪泵裝入主機后竄油。此時應更換油封并檢驗材質及幾何形狀(國產油封與國外先進油封相比質量差距較大)。

    (2)齒輪泵的加工、裝配。

   如若齒輪泵加工、裝配有問題,致使齒輪軸回轉中心與前蓋止口不同心,會造成油封偏磨。此時應檢查前蓋軸承孔對銷孔的對稱度、位移量,骨架油封對軸承孔的同軸度。

    (3)密封環材質及加工質量。

   若存在此問題,致使密封環產生裂紋和劃傷,造成二次密封不嚴甚至失效,壓力油進入骨架油封處(低壓通道),因而油封竄油。此時應檢查密封環材質及加工質量。

    (4)變速泵的加工質量。

   從主機廠得到的反饋信息,與變速泵組裝在一起的齒輪泵油封竄油問題較嚴重,因此變速泵的加工質量對竄油也有較大的影響。變速泵裝在變速箱輸出軸上,齒輪泵又通過變速泵止口定位而裝在變速箱輸出軸上,如果變速泵止口端面對齒輪回轉中心的跳動超差(垂直度),也會使齒輪軸回轉中心與油封中心不重合而影響密封。變速泵加工、試制過程中,應檢查回轉中心對止口同軸度及對止口端面的跳動。

   (5)CBG齒輪泵骨架油封與密封環之間的前蓋回油通道不暢通,造成此處壓力升高,從而擊穿骨架油封。通過對此處改進后,泵的竄油現象有了明顯的改善。其結構形式如圖1所示。

 2.齒輪泵與主機安裝質量的影響

    (1)齒輪泵與主機的安裝要求同軸度小于0.05。

   通常工作泵安裝于變速泵,變速泵又安裝于變速箱。如果變速箱或變速泵的端面對花鍵軸回轉中心的跳動超差,形成累積誤差,致使齒輪泵在高速旋轉狀態下承受徑向力,造成油封竄油。

    (2)部件之間的安裝間隙是否合理。

   齒輪泵外止口與變速泵內止口及齒輪泵外花鍵與變速箱花鍵軸內花鍵,兩者間隙配合是否合理,都對齒輪泵的竄油有影響。因為內、外止口屬于定位部分,配合間隙不宜太大;內、外花鍵屬于傳動部分,配合間隙不宜太小,以消除干涉。

    (3)齒輪泵竄油與其花鍵滾鍵也有關系。

   由于齒輪泵軸外伸花鍵與變速箱輸出軸內花健有效接觸長度短,而齒輪泵工作時傳遞的扭矩較大,其花鍵承受大扭矩而發生擠壓磨損甚至滾鍵,產生巨熱,以致造成骨架油封橡膠唇口燒傷、老化,從而出現竄油。建議主機廠選用齒輪泵時應校核齒輪泵軸外伸花鍵強度,保證足夠的有效接觸長度。

    3.液壓油的影響

   (1)液壓油清潔度超差,污染顆粒大,各種液壓控制閥及管道內的粘砂、焊渣等也是造成污染的原因之一。

   因為齒輪軸軸徑與密封環內孔間隙很小,油中的較大固體顆粒進入其間,造成密封環內孔的磨損、劃傷或隨軸旋轉,致使二次密封的壓力油進入低壓區(骨架油封處),造成油封擊穿,此時應過濾或更換新抗磨液壓油。

   (2)液壓油粘度下降、變質后,油液變稀,在齒輪泵高壓狀態下,通過二次密封間隙的泄漏增大,由于來不及回油,引起低壓區壓力升高,從而擊穿油封。建議定期化驗油液,選用抗磨液壓油。

   (3)當主機大負荷工作時間過長及油箱油面較低時,油溫可升高到100℃,致使油液變稀、骨架油封唇口老化,從而引起竄油;應定期檢查油箱液面高度,避免油溫過高。

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