齒輪泵原理及其使用與維護徐州科源液壓有限公司培訓教材徐州科源液壓有限公司簡介徐州科源液壓有限公司是工程機械基礎件的專業化生產制造公司.其前身為1983年9月成立的徐工集團徐州高壓齒輪泵廠，2001年10月8日改為股份制有限責任公司.目前公司專業生產液壓齒輪油泵、液壓齒輪馬達、行星減速機（回轉減速機、卷揚減速機、行走減速機、液壓絞盤減速機），產品廣泛應用于工程機械，工業專用車輛，石油機械等行業和領域。液壓齒輪油泵產品榮獲國家優秀新產品獎，省優秀新產品獎，省高新技術產品，省優質產品，省質量信得過產品、省質量合格產品，省信用產品；連續十年被評為徐州市名牌產品。行星減速機系列產品獲2004、2005、2006、2007年徐州市名牌產品榮譽；企業曾榮獲省“質量管理先進企業”、“質量信用產品”稱號。液壓齒輪油泵主導產品為鐵松牌CB-KP、CB-H、CB-A、CB-Q、CB-KPQ、CB-KPH、CB-KPG等8大系列200多種型號液壓齒輪油泵，其主要技術參數：額定壓力20-28MPa，最高壓力25-31.5MPa;額定轉速2000r/min，最高轉速2500r/min;排量S：6.3～200ml/r。行星減速機主導產品為科液牌JH系列回轉減速機、JQ系列卷揚減速機、JX系列行走減速機和JY系列液壓絞盤減速機，其主要技術參數：傳動比6～130，額定輸出扭矩3500～750000N*m,最大輸出扭矩5500～800000N*m,開啟壓力1.5～3.0MPa。第一節齒輪泵工作原理一、各類液壓泵共同工作原理二、齒輪泵結構及其工作原理三、齒輪泵的壓力、流量、效率四、關于齒輪泵的幾點問題一、各類液壓泵共同工作原理1、液壓泵都要有密封工作容積2、液壓泵的密封工作容積能夠做周期變化，即有從小到大和從大到小的變化過程3、必須要有配油裝置，把吸、壓油腔嚴格的分開二、齒輪泵結構及其工作原理1、齒輪泵的結構2、齒輪泵的工作原理三、齒輪泵的壓力、流量、效率1、液壓泵的工作壓力、最高壓力和額定壓力及三者的關系2、液壓泵的排量、流量3、液壓泵的容積效率、機械效率和總效率1、液壓泵的工作壓力、最高壓力和額定壓力及三者的關系

液壓泵的工作壓力是指液壓泵在實際工時克服阻力而建立起來的壓力，其大小隨外負載增大而增大。

液壓泵的最高工作壓力是指工作壓力隨外負載的增加而增加，增大到液壓泵本身零件的強度允許值及最大泄漏量是的極限壓力。

液壓泵的額定壓力是指正常工作條件下，液壓泵按試驗標準規定連續正常運轉的工作壓力。2、液壓泵的排量、流量

液壓泵的排量是指泵軸旋轉一周所排出油液的體積。液壓泵的排量用V表示，單位為ml/r。

液壓泵的流量是指其單位時間內輸出油液的體積。常用q來表示，單位為L/min。

理論流量是指液壓泵不考慮泄漏損失的情況下的流量，用qt表示。實際流量q是考慮泄漏損失時的流量，所以q=qt-△q。

額定流量是指液壓泵在額定轉速和額定壓力下工作時，實際輸出的流量。3、液壓泵的容積效率、機械效率和總效率

容積效率是指液壓泵的實際流量與理論流量的比值，它表示液壓泵容積損失大小的程度，用ηv表示。

機械效率是指液壓泵的理論輸入功率與實際輸入功率的比值，它表明功率損失的程度，用ηm表示

總效率是指液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值，用η表示。η=ηv

ηm四、關于齒輪泵的幾點問題1、為什么說液壓泵的工作壓力取決于負載？2、如何理解壓力升高導致流量減小？1、為什么說液壓泵的工作壓力取決于負載？

已單缸式液壓泵為例。當液壓油不斷進入液壓缸體1中時，因為液壓油是近似不可壓縮體，所以必然受到外載的擠壓作用力；同時當液壓油進入系統時，沿程還受到管道及液壓元件帶來的阻力。液壓泵的工作壓力取決于這兩種作用力的大小。而在上述兩種阻力中，由負載造成的阻力遠遠大于沿程管道帶來的阻力，所以通常說液壓泵的工作壓力由外負載決定，外負載越大，液壓泵的工作壓力就越高。2、如何理解壓力升高導致流量減??？

液壓泵的輸出流量與泵的結構參數、轉速和容積效率有關。當液壓泵選定后，其結構參數也就確定了；再選定泵的轉速，則液壓泵的輸出流量只隨容積效率ηv的變化而變化。我們知道，構成液壓泵工作容積的各相鄰零件之間存在著間隙，不可避免的要產生泄漏導致容積效率ηv降低。又因為液壓泵的工作壓力取決于外負載，外負載越大，則輸出壓力越高，使液壓泵的泄漏量△q增加，降低容積效率，從而減少了液壓泵的流量。第二節齒輪泵的選用及其安裝和使用一、選用齒輪泵時應遵循的原則二、齒輪泵安裝使用時應注意的一些問題一、選用齒輪泵時應遵循的原則1、根據不同壓力級來選用合適的齒輪泵。目前，齒輪泵分為：低壓（0~2.5MPa）、中壓（2.5~8MPa）、中高壓（8~16MPa）、高壓（16~32MPa）、超高壓（大于32MPa）等幾個級別。2、由于齒輪泵是定量泵，選用齒輪泵的流量時要盡可能的與所要求的流量相符合，以免不必要的功率損失。3.盡量采用多聯泵來解決多個液壓源的問題，以便實現節省功率和合理使用的目的。4.齒輪泵的轉向應根據原動機的轉向來確定，并且泵的轉速要與原動機的轉速范圍相匹配。5.系統選用過濾器的精度應與泵的壓力相匹配。低壓齒輪泵的污染敏感度較低，所以允許系統選用過濾精度較低的過濾器；而高壓齒輪泵的污染敏感度較高，要求系統所選用的過濾器精度也應比較高。6.根據主機對噪聲的要求選擇液壓泵，由于液壓泵存在流量脈動現象，液壓泵的噪聲根據其結構不同對比如下：螺桿泵<葉片泵<齒輪泵<柱塞泵。其中內嚙合齒輪泵噪聲又小于外嚙合齒輪泵。二、齒輪泵安裝使用時應注意的一些問題1、油泵的安裝，傳動不允許采用對油泵產生徑向力的方式（如皮帶傳動或齒輪傳動），建議采用軸套式或聯軸節傳動方式，兩軸的同軸度偏差：軸套式不大于0.05mm,彈性聯軸器不大于0.1mm。2、對進油口要安裝可靠，不得漏氣。進油管要有足夠的通油面積，油的流速一般不得超過1m/s。3、當油泵的吸油口高于油箱的油面時，其高度差不得超過0.5m,應保證系統中吸入真空度小于0.02Mpa。4、要正確選用液壓油，油泵工作溫度-20～95℃。一般油溫控制在40～80℃為宜。為使齒輪油泵在不同溫度下能正常工作，建議采用粘度受溫度影響較小、且有較好的化學穩定性和抗泡沫性能的液壓油。推薦使用蘭稠，上稠抗凝液壓油。5、要保持油液清潔，油液中不得混有任何機械雜質和腐蝕性物質。因此在油泵吸油管中應裝有濾油精度不低于50um的濾油器。6、油泵的最高壓力和最高轉速只能在短暫時間內使用，每次持續時間不得超過三分鐘。7、油溫較低時應低速起動，待油溫升高后方可工作。底盤調試時應先將進油管內空氣排出方可啟動，并且也應當怠速運轉一段時間再將轉速提高到額定轉速。8、齒輪泵裝入主機時應注意旋轉方向是否相符，裝入時只能輕輕推進，不得用重力敲擊。齒輪泵在使用前，應確認液壓系統壓力低于泵的額定壓力。建議先將液壓系統壓力調至最低，在齒輪泵額定轉速下，逐步調整液壓系統壓力至需要，鎖住調壓閥。齒輪泵裝機后，若發現齒輪泵有故障，用戶不要拆裝，應由生產廠家修理。第三節齒輪泵的損壞原因及其維修一、分析判斷齒輪泵故障的方法二、齒輪泵常見故障及其排除方法一、分析判斷齒輪泵故障的方法1、由液壓泵本身原因引起故障

從泵的工作原理可知，它的功能就是連續地使密閉的可變容積不斷吸油的排油，將機械能轉換成液體的壓力能。這樣，在制造泵時，就得要求加工的精度、表面粗糙度、配合間隙、形位公差和接觸剛度等符合技術要求。特別是泵經過一段時間的的使用，有些質量問題將暴露出來，突出的表現是技術要求遭到破壞。但是，對一臺新的液壓泵或使用時間不長的液壓泵，最好先不懷疑這個原因，并且對于一般用戶來說，這個故障也不易排除。因此，在進行液壓泵的故障分析時，一定要把這個原因放到最后來考慮。尤其是在進行液壓泵的故障分析時，一定要把這個原因放到最后來考慮。（泵本來沒有問題，經拆開后，由于種種原因，如對結構不了解而裝錯，將雜質帶入，反而會帶來隱患）。2、由外界因素引起故障

引起泵出故障的外界因素，包括操作者對液壓傳動缺少應有的知識，這一點是應當引起重視的。當所有的外界因素都排除后，仍然解決不了問題時，可以懷疑由泵的本身原因引起故障，但不宜輕易拆泵，有試驗臺的用戶可以做試驗檢查，或換另一臺新泵試車，這樣做可以幫助確定故障來自哪方面。歸納起來，引起泵故障的外界因素有以下幾點：①油液。油液粘度過高，會增加吸油阻力，易出現空穴現象，使壓力和流量不足；油液粘度過低，會增加泄漏，降低容積效率，并容易吸入空氣，造成沖擊或爬行。②環境不清潔。不注意文明生產，使得鐵屑、雜質和灰塵等混入油液，輕者影響系統正常工作，重者影響泵的壽命。

③泵的安裝。泵軸與驅動電動機軸的聯接應有很好的同軸度，若同軸度超差，可能引起不規則的噪聲和運動不平穩，嚴重時還會損壞零件；有轉向要求的液壓泵，如果轉向不對，不僅泵不能向外輸油，而且會很快地損壞零部件；泵的轉速如果選擇不當，對泵的工作性能也有影響；吸油管和排油管接頭處，如果密封不好，會使空氣侵入。④油箱油箱容量小，散熱條件差，會使油溫過高，往往帶來許多問題；油箱容量太大，油面過低，可能使液壓泵吸不上油來；液壓泵的吸油口高度不當、吸油管管徑過細和過濾器通油截面過小等都將影響吸油阻力。雜質在油箱內得不到良好沉淀，外界的鐵屑、灰塵和雜質得不到良好密封，均會引起泵的故障。

二、齒輪泵常見故障及其排除方法序號故障原因排除方法1油泵不出油或排量不足進油管太細或破損漏氣；油箱中油面過低；油的粘度過高；旋轉方向與發動機不符；進油孔或濾網堵塞；進油管法蘭密封圈損壞。1.更換油管；2.油至油面規定高度；3．更換適宜的液壓油4、更換油泵；5、清洗濾網；6．更換密封圈。2上去油泵壓力升不側板磨損或銅層剝落；側板密封圈損壞；壓力閥壓力調整過低；轉速太低；壓力表開關堵塞。更換側板；更換密封圈；擰緊螺釘；更換油液；增加固定裝置。序號故障原因排除方法3外滲漏油封損壞；泵體與泵蓋間密封圈損壞；緊固螺釘松動；油液粘度太低；三聯泵泵尾無固定支承裝置。更換油封；更換密封圈；擰緊螺釘；更換油液；增加固定裝置。4不正常發熱壓力過高轉速太快引起側板燒或密封圈燒壞；油箱容積太小，油量不足，散熱條件差。1.泵規定的壓力和轉速操作，更換側板或密封圈；2.增大油箱容量。序號故障原因排除方法5不正常噪音進油管或濾油器不暢通；進油管路進入空氣；進油管或過濾器通油面積小；油泵轉速或油粘度過高；泵軸和發動機不同心。清除進油管及過濾器污垢；更換密封圈或擰緊螺釘；更換合適的進油管或濾油器；降低轉速或更換合適的油液；重新安裝，保證同軸度

關于齒輪泵軸端漏油原因的總結嚴重超載使用，導致殼體掃鏜、側板磨損嚴重，從而使泵內泄漏加大、軸端漏油；泵入口背壓太大，應小于0.6MPa；泵出口單向閥泄漏，使油液倒流，泵軸反轉，使軸端油封漏油或沖翻油封；泵主軸與電動機間聯軸器同心度不夠(同心度最好應不超過0.1mm)，導致油封偏磨而使其漏油;油液黏度過低，建議采用黏度40～70mm2/s之間的液壓油，外界環境溫度較高時，應選用較高黏度的液壓油；其它加工和安裝方面的原因等。

第四節齒輪泵維護實例一、常見的齒輪泵軸端密封形式二、齒輪泵維護實例一、常見的齒輪泵軸端密封形式

標準周端密封形式

CB-KPZ型密封結構①

CB-KPZ型密封結構②

CB-KPZ型密封結構③二、齒輪泵維護實例1、KPZH系列三聯泵維修安裝說明

該系列齒輪泵是我公司液壓齒輪油泵比較典型的一種,集KP系列齒輪泵和H系列齒輪泵于一體。我們掌握了該系列齒輪泵的維修安裝知識,其他KP系列單聯、三聯齒輪泵、KPQ系列單聯泵和H系列雙聯齒輪泵即可參照說明進行相同的維修和安裝。KPZH系列三聯泵軸頭漏油故障維修

若齒輪泵各泵節壓力正常，只發生軸頭漏油故障，可用彈簧鉗將孔用擋圈取下，由于KPZH軸頭為分體式結構，可直接用專用工具下端的螺紋擰入齒輪泵軸頭螺紋孔內(M10×20)，利用專用工具上圓柱體的慣性力將軸頭連同軸承一起取出，檢查軸頭軸徑表面是否有磕碰或異常磨損，若有,需更換軸頭，若正常,則檢查骨架油封是否正常。

若油封內唇發生異常磨損或骨架發生變形，則漏油故障可能是油封裝配不當造成，用專用工具的尖頭(也可用普通平口螺絲刀代替，將端部磨尖，同時磨個倒刺即可)插入油封骨架下面，在專用工具和齒輪泵端蓋止口之間墊上質地較軟的鋁片或紫銅板，以防止損壞油封孔，用力將油封取出。

將軸頭重新裝入，更換新油封，裝配前用唇口油(或黃油)涂抹油封內唇口，用專用保護裝置套在油封內唇口內(無專用工具的的可用易拉罐鋁箔形成環狀套在唇口內，以防止油封唇口被軸頭鍵側毛刺或飛邊劃傷)，用力均衡將油封裝配到位(無專用工具的可用環狀圓柱體代替)，重新安裝孔用擋圈后維修完畢。

其他KP、KPQ和H系列齒輪泵由于軸頭無滾動軸承支撐，在取下鍵、軸用擋圈和孔用擋圈后可直接用外力將專用工具的尖頭刺入油封骨架下面(注意專用工具的寬度控制，不得損壞軸徑)，同樣在專用工具和齒輪泵端蓋止口之間墊上質地較軟的鋁片或紫銅板，以防止損壞油封孔，用力將油封取出。更換新油封,按照先前油封裝配要求進行，同時重新安裝孔用擋圈、軸用擋圈和鍵等。其他系列齒輪泵軸頭漏油故障維修

由于該系列齒輪泵是由Kp系列齒輪泵和H系列齒輪泵組合而成，前兩泵節和第三泵節既獨立又相互聯系。在解體過程可根據需要將連接第三泵節的兩個內六方螺釘松開有針對性對前兩節解體或僅對第三泵節解體；若需全部打開，則按照下列步驟進行：KPZH系列三聯泵解體步驟1.將齒輪泵置于臺鉗上固定，用力矩扳手或氣動工具松開第三節四個外六方螺釘，同時松開連接第三泵節的兩個內六方螺釘即可將第三泵節取下；同樣采取力矩扳手或氣動工具松開前兩節（KP規格齒輪泵）。其他平鍵連接的齒輪泵在松開螺釘前應先取下鍵和軸用擋圈。2.取下螺栓，將前端蓋取下，其余各節均是獨立的泵節，組裝時通過花鍵軸連接，在解體過程可單獨分開。3.在拆開零部件之前將泵節按照下列要求擺放，若為右旋泵則將進油口（孔徑大）放在右邊【左旋泵即將進油口（孔徑大）放在左邊】，在這樣角度觀察則可發現主動齒輪始終靠近拆檢者，側板（8字形零件）大外圓弧長較大的在低壓區（進油口側），由于各泵節組裝原理一致，下面僅介紹其中一個泵節的解體和組裝過程。4.均勻用力將上面的固定側板和浮動側板取出（不得使用工具敲擊，若配合偏緊，可用雙手同時垂直向上提齒輪），取出主、從齒輪，用手指勾住下邊側板邊緣均勻用力取出下面的固定側板和浮動側板。在解體過程可以觀察到上下浮動側板（雙金屬材質）的開口槽指向高壓出口，上下固定側板的W型密封條和銅支撐條敞口指向低壓區，和先前介紹的側板大外圓弧長較大的在低壓區，弧長較短的在高壓區側完全一致。5.用同樣的方法對H泵節進行解體，將上面的滑套（與KP系列的固定側板作用不同的是滑套不僅具有軸向間隙補償功能，因內孔裝有復合軸承，還對主、從齒軸徑起支承作用），同樣我們可以觀察到上下浮動側板（雙金屬材質）的開口槽指向高壓出口，上下滑套的W型密封條和銅支撐條敞口指向低壓區。

當系統有異響時，可檢查管路是否有震動、濾油器和控制閥是否堵塞，排除后調試檢查；若確認是齒輪泵產生的異響，通過前面介紹的方法將齒輪泵進行解體后，檢查齒輪嚙合狀況，若嚙合狀況不好，可將從動齒輪（手中所持）換個方向（掉頭）安裝，若嚙合狀況良好，可逐步檢查其他泵節，若均未發現異常，則檢查滾針軸承的完好性，軸承損壞的話一般使用現場是無法修復的，必須將所有密封件取出，利用烘箱加熱方法取出軸承（644706）進行更換。：齒輪泵異響故障診斷和維修步驟

當系統動作緩慢（舉升無力）時，可檢查齒輪泵在滿速情況下是否可以正常建立壓力，若可以，則證明齒輪泵無問題，可檢查控制閥閥芯是否有磨損；若無法正常建立壓力，證明齒輪泵已損壞。解體后通過檢查殼體內腔掃鏜區域大小判斷齒輪泵是否損壞(圖中所示為正常掃鏜區域，一般以軸承孔為中心,角度大約有45°左右大的區域)，若掃鏜區域達到四分之一圓（即達到銷子垂直下方)，殼體則無利用價值,若要維修,則需更換殼體。齒輪泵內泄故障診斷和維修步驟

若掃鏜區域在以軸承孔為中心,角度約75°區域內，殼體則可再利用，通過檢查、更換浮動側板、W型密封條，控制軸向間隙0.12～0.16mm(根據排量大小20～100進行針對性選擇)，返修時可適當縮小0.01mm左右間隙。

找到故障原因并更換所需維修零部件后即可按照下列步驟重新裝配各泵節并按照要求組裝齒輪泵各泵節：

1.清洗各零部件（可用汽油直接清洗，對于結合面殘留的膠層，可用美工刀片清除，清除過程應注意不得讓雜質進入軸承孔內）