齿轮泵气蚀的产生是由多种因素共同作用的结果。在实际应用中,需要综合考虑这些因素,采取相应的措施来预防和减少气蚀的发生,以提高齿轮泵的使用寿命和工作效率。齿轮泵出现气蚀的原因主要有以下几点:
1. 油液方面
- 油液含气:如果油液中含有气体,在齿轮泵的工作过程中,随着压力的变化,溶解在油液中的气体会逐渐释放出来,形成气泡。当这些气泡被带入高压区时,就会发生气蚀现象。例如,在油液的输送或储存过程中,如果受到污染或者搅拌等操作,就可能导致空气混入油液中。另外,如果油箱的设计不合理,使得油流湍急,也会将空气卷带进入油液。
- 油液挥发性高:一些油液具有较高的挥发性,在齿轮泵的工作温度下,容易挥发产生气体。特别是在高温环境下,油液的挥发速度会加快,从而增加了气蚀的风险。比如某些轻质的润滑油,其挥发性相对较高,在使用齿轮泵输送时,就容易出现这种情况。
- 油液黏度过高:油液黏度过高会导致油液的流动性变差,在吸油过程中,油液可能无法及时充满齿轮泵的吸入腔,从而使局部压力降低,产生气蚀。此外,黏度过高的油液在通过齿轮泵的狭窄缝隙时,也会产生较大的阻力,导致压力下降,进一步加剧气蚀的可能性。
2. 齿轮泵的结构设计方面
- 吸油口设计不合理:如果吸油口的面积过小、形状不规则或者位置不当,都会影响油液的吸入效果,导致吸油不顺畅,使吸油口处的局部压力降低,从而产生气蚀。例如,吸油口距离油面过高,或者吸油口周围存在障碍物,都会阻碍油液的顺利吸入。
- 排出口压力过高:当齿轮泵的排出口压力设置过高时,会使泵腔内的压力差增大,从而增加了气蚀的可能性。因为过高的排出口压力会使油液在泵腔内的流动速度加快,压力变化更加剧烈,容易导致气泡的形成和破裂。
- 齿侧间隙过大:齿侧间隙是齿轮泵中齿轮与泵体之间的间隙。如果这个间隙过大,油液在从排出口向吸入口处回流时,会形成较大的涡流,使局部压力降低,产生气蚀。而且,过大的齿侧间隙还会影响齿轮泵的容积效率和密封性能。
3. 安装和使用方面
- 泵的安装位置不当:如果齿轮泵的安装位置高于油面过多,会增加吸油阻力,使吸油口处的压力降低,容易产生气蚀。正确的做法是根据油泵的要求,合理确定其安装高度,确保油泵能够正常吸油。
- 吸油管堵塞或漏气:吸油管如果堵塞,会导致油液无法顺利进入齿轮泵,使吸油口处形成负压,从而产生气蚀。另外,吸油管如果存在漏气点,外界的空气会进入吸油管,进而被带入齿轮泵内,也会导致气蚀。因此,在使用前需要检查吸油管是否畅通,并且确保其密封良好。
- 系统压力波动大:如果整个液压系统的压力波动较大,会影响齿轮泵的正常工作。当系统压力突然升高或降低时,会导致齿轮泵的进出口压力发生变化,从而增加气蚀的风险。这可能是因为系统中的其他元件工作不稳定,或者负载变化频繁等原因引起的。