意大利阿托斯ATOS齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力*取決于泵出口處阻力的大小。提高意大利阿托斯ATOS齒輪泵的性能：提高齒輪油泵性能的可行回路齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用。在泵上直接安裝控制閥，可省去泵與方向閥之間管路，從而控制了成本。較少管件及連接件可減少泄漏，從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環壓力，提高其工作性能。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的回路，其中有些是實踐證明可行的基本回路，而有些則屬創新研究。卸載回路卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結合起來。液體從兩個齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用.齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源使用。然而，附件及螺紋聯接組合閥方案對于提高其功能、降低系統成本及提高系統可靠性是有效的，因而，齒輪油泵的性能可接近價昂、復雜的柱塞泵。這時，大流量泵便把流量從其出口循環到入口，從而減少了該泵對系統的輸出流量，即將泵的功率減少至略高于高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決于此時未卸載排量占總排量的比率。組合或螺紋聯接卸載閥減少乃至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。zui簡單的卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關閉，當給閥一操縱信號時，閥的通斷狀態好被切換。杠桿或其它機械機構是操縱這種閥的zui簡單方法。導控（氣動或液壓）卸載閥是操縱方式的一種改進，因為此類閥可進行遠程控制。其zui大的進展是采用電氣或電子開關控制的電磁閥，它不僅可用遠程控制，而且可用微機自動控制，通常認為這種簡單的卸載技術是應用的*情況。人工操縱卸載元件常用于為快速動作而需大流量及快速動作而需大流量及為控制而減少流量的回路，例如快速伸縮的起重臂回路。圖1所示回路的卸載閥無操縱信號作用時，回路一直輸出大流量。對于常開閥，在常態下回路將輸出小流量。壓力傳感卸載閥是zui普遍的方案。如圖2所示，彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置。回路壓力達到溢流閥預調值時，溢流閥開啟，卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置。壓力傳感卸載回路多用于行程中需快速、行程結束時需高壓低速的液壓缸供液。壓力傳感卸載閥基基本上是一個達到系統壓力即卸的自動卸載元件，普遍用于測程儀分裂器和液壓虎鉗中。流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置。該閥中的固定節流孔尺寸按設備的發動機*速度所需流量確定。若發動機速度超出此*范圍，則節流小孔壓降將增加，從而將卸載閥移位至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可對zui大流量節流的尺寸，故此回路能耗少、工作平穩且成本低。這種回路的典型應用是，限定回路流量達*范圍以提高整個系統的性能，或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運載卡車等。壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置，無論達到預定壓力還是流量，都會卸載。設備在空轉或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量，故降低了所需的功率。因為此種回路具有較寬的負載和速度變化范圍，故常用于挖掘設備。具有功率綜合的壓力傳感卸載回路，它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成，兩組泵由同一原動機驅動，每臺泵接受另一卸載泵的導控卸載信號。此種傳感方式稱之為交互傳感，它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩只溢流閥可按每個回路特殊的壓力調整，以使一臺或兩臺泵卸載。此方案減少了功率需求，故可采用小容量價廉原動機。負載傳感卸載回路。當主控閥的控制腔（下腔）無負載傳感信號時，泵的所有流量經閥1、閥2排回油箱；當給此控制閥施加負載傳感信號時，泵向回路供液；當泵的輸出壓力超過負載傳感閥的壓力預定值時，泵僅向回路提供工作流量，而多余流量經閥2的節流位置旁通回油箱。帶負載傳感元件的齒輪油泵與柱塞泵相比，具有成本低、抗污染能力強及維護要求低的優點。優先流量控制不論齒輪油泵的轉速、工作壓力或支路需要的流量大小，定值一次流量控制閥總可保證設備工作所需的流量。在回路中，泵的輸出流量必須大于或等于一次油路所需流量，二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量閥（比例閥）將一次控制與液壓泵結合起來，省去管路并消除外泄漏，故降低了成本。此種齒輪泵回路的典型應用是汽車起重機上常可見到的轉向機構，它省去了一個泵。負載傳感流量控制閥的功能與定值一次流量控制的功能十分相近：即無論泵的轉速、工作壓力或支路抽需流量大小，均提供一次流量。但僅通過一次油口向一次油路提供所需流量，直至其zui大調整值。此回路可替代標準的一次流量控制回路而獲得zui大輸出流量。因無載回路的壓力低于定值一次流量控制方案，故回路溫升低、無載功耗小。負載傳感比列流量控制閥與一次流量控制閥一樣，其典型應用是動力轉向機構。旁路流量控制對于旁路流量控制，不論泵的轉速或工作壓力高低，泵總按預定zui大值向系統供液，多余部分排回油箱或泵的入口。此方案限制進入系統的流量，使其具有*性能。其優點是，通過回路規模來控制zui大調整流量，降低成本；將泵和閥組合成一體，并通過泵的旁通控制，使回路壓力降至zui低，從而減少管路及其泄漏。旁路流量控制閥可與限定工作流量（工作速度）范圍的中團式負載傳感控制閥一起設計。此種型式的齒輪泵回路，常用于限制液壓操縱以使發動機達*速度的垃圾運載卡車或動力轉向泵回路中，也可用于固定式機械設備。干式吸油閥干式吸油閥是一種氣控液壓閥，它用于泵進油節流，當設備的液壓空載時，僅使極小流量（< 18.9t/min）通過泵；而在有負載時，全流量吸入泵。如圖10所示，這種回路可省去泵與原動機間的離合器，從而降低了成本，還減小了空載功耗，因通過回路的極小流量保持了設備的原動機功率。另外，還降低了泵在空載時的噪聲。干式吸油閥回路可用于由內燃機驅動的任何車輛中開關式液壓系統，例如垃圾裝填卡車及工業設備。液壓泵方案的選擇齒輪油泵的工作壓力已接近柱塞泵，組合負載傳感方案為齒輪泵提供了變量的可能性，這就意味著齒輪泵與柱塞泵之間原本清楚的界限變理愈來愈模糊了。合理選擇液壓泵方案的決定因素之一，是整個系統的成本，與價昂的柱塞泵相比，齒輪泵以其成本較低、回路簡單、過濾要求低等特點，成為許多應用場合切實可行的選擇方案。意大利阿托斯ATOS齒輪泵的工作特點：優點：結構簡單緊湊、體積小、質量輕、工藝性好、價格便宜、自吸力強、對油液污染不敏感、轉速范圍大、能耐沖擊性負載，維護方便、工作可靠。缺點：徑向力不平衡、流動脈動大、噪聲大、效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復，不能做變量泵用。困油現象原因：液壓油在漸開線齒輪泵運轉過程中，因齒輪相交處的封閉體積隨時間改變，常有一部分的液壓油被密封在齒間，如圖所示，稱為困油現象，因液壓油不可壓縮將使外接齒輪產生極大的振動和噪聲，影響系統正常工作。措施：在前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽，開設卸荷槽的原則：兩槽間距為zui小閉死容積，而使閉死容積由大變小時與壓油腔相通，閉死容積由小變大時與吸油腔相通。泄漏現象齒輪泵的泄漏較大，外嚙合齒輪運轉時泄漏途徑有以下三點：一為齒輪頂隙，其次為測隙，第三為嚙合間隙。其中端面側隙泄漏較大，占總泄漏量的80%-85%，當壓力增加時，前者不會改變，但后者撓度大增，此為外嚙合齒輪泵泄漏zui主要的原因，容積效率較低，故不適合用作高壓泵。解決方法：端面間隙補償采用靜壓平衡措施，在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套、浮動側板。受力不均衡現象右側是壓油腔，左側是吸油腔，兩腔的壓力是不平衡的；另外壓油腔因齒頂泄漏，其壓力為遞減。兩不均衡壓力作用于齒輪和軸稱徑向不平衡壓力，油壓越高，該力越大，加速軸承磨損，降低軸承壽命，使軸彎曲，加大齒頂與軸孔磨損。防止措施：采用壓力平衡槽或縮小壓油腔。意大利阿托斯ATOS齒輪泵的工作原理：齒輪泵的概念是很簡單的，它的zui基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉，這個殼體的內部類似“8”字形，兩個齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉沿殼體運動，zui后在兩齒嚙合時排出。在術語上講，意大利阿托斯ATOS齒輪泵也叫正排量裝置，即像一個缸筒內的活塞，當一個齒進入另一個齒的流體空間時，因為液體是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時間占據同一空間，這樣，液體就被機械性地擠排出來。由于齒的不斷嚙合，這一現象就連續在發生，因而也就在泵的出口提供了一個連續排除量，泵每轉一轉，排出的量是一樣的。隨著驅動軸的不間斷地旋轉，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與泵的轉速有關。實際上，在泵內有很少量的流體損失，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側，而泵體也絕不可能無間隙配合，故不能使流體100%地從出口排出，所以少量的流體損失是必然的，這使泵的運行效率不能達到100%。然而泵還是可以良好地運行，對大多數擠出物料來說，仍可以達到93%～98%的效率。對于粘度或密度在工藝中有變化的流體，這種泵不會受到太多影響。如果有一個阻尼器，比如在排出口側放一個濾網或一個限制器，泵則會推動流體通過它們。如果這個阻尼器在工作中變化，亦即如果濾網變臟、堵塞了，或限制器的背壓升高了，則泵仍將保持恒定的流量，直至達到裝置中zui弱的部件的機械極限(通常裝有一個扭矩限制器)。對于一臺泵的轉速，實際上是有限制的，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油類，泵則能以很高的速度轉動，但當流體是一種高粘度的聚合物熔體時，這種限制就會大幅度升高。推動高粘流體進入吸入口一側的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒有填充滿，則泵就不能排出準確的流量，所以PV值(壓力×流速)也是另外一個限制因素，而且是一個工藝變量。由于這些限制，齒輪泵制造商將提供一系列產品，即不同的規格及排量(每轉一周所排出的量)。這些泵將與具體的應用工藝相配合，以使系統能力及價格達到*。PEP－II泵的齒輪與軸共為一體，采用通體淬硬工藝，可獲得更長的工作壽命。“D”型軸承結合了強制潤滑機理，使聚合物經軸承表面，并返回到泵的進口側，以確保旋轉軸的有效潤滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解的可能性。精密加工的泵體可使“D”型軸承與齒輪軸配合，確保齒輪軸不偏心，以防止齒輪磨損。Parkool密封結構與聚四氟唇型密封共同構成水冷密封。這種密封實際上并不接觸軸的表面，它的密封原理是將聚合物冷卻到半熔融狀態而形成自密封。也可以采用Rheoseal密封，它在軸封內表上加工有反向螺旋槽，可使聚合物被反壓回到進口。為便于安裝，制造商設計了一個環形螺栓安裝面，以使與其它設備的法蘭安裝相配合，這使得筒形法蘭的制造更容易。PEP－II齒輪泵帶有與泵的規格相匹配的加熱元件，可供用戶選配，這可保證加溫快速和熱量控制。與泵體內加熱方式不同，這些元件的損壞只限于一個板子上，與整個泵無關。意大利阿托斯ATOS齒輪泵的結構特點：（1）結構簡單，價格便宜；（2）工作要求低，應用廣泛；（3）端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多固定的密封工作腔，只能用作定量泵。齒輪采用九十年代較高水平的新技術--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，zui突出的優點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動，所以齒面無磨損、運轉平衡、無困液現象，噪聲低、壽命長、效率高。該泵擺脫傳統設計的束縛，使得齒輪泵在設計、生產和使用上進入了一個新的領域。泵設有差壓式安全閥作為超載保護，安全閥全回流壓力為泵額定排出壓力1.5倍。也可在允許排出壓力范圍內根據實際需要另行調整。但是此安全閥不能作減壓閥長期工作，減壓閥在需要時可另行安裝。該泵軸端密封設計為兩種形式，一種是機械密封，另一種是填料密封，可根據具體使用情況和用戶要求確定。泵的分類就核心組成部件齒輪而言，主要由公法線齒輪泵和圓弧齒輪泵。公法線齒輪泵輸送含雜質的介質比圓弧齒輪泵要耐用，而圓弧齒輪泵結構特殊，輸送干凈的介質，噪音低，壽命長，各有各的優點。意大利阿托斯ATOS齒輪泵的常見故障：不能排料（1）故障現象：泵不能排料故障原因：a、旋轉方向相反；b、吸入或排出閥關閉； c、入口無料或壓力過低； d、粘度過高，泵無法咬料對策： a、確認旋轉方向； b、確認閥門是否關閉； c、檢查閥門和壓力表； d、檢查液體粘度，以低速運轉時按轉速比例的流量是否出現，若有流量，則流入不足流量不足（2）故障現象：泵流量不足故障原因：a、吸入或排出閥關閉； b、入口壓力低； c、出口管線堵塞； d、填料箱泄漏；e、轉速過低對策：a、確認閥門是否關閉；b、檢查閥門是否打開；c、確認排出量是否正常； d、緊固；大量泄漏影響生產時，應停止運轉，拆卸檢查； e、檢查泵軸實際轉速聲音異常（3）故障現象：聲音異常故障原因：a、聯軸節偏心大或潤滑不良 b、電動機故障； c、減速機異常； d、軸封處安裝不良； e、軸變形或磨損對策：a、找正或充填潤滑脂； b、檢查電動機； c、檢查軸承和齒輪； d、檢查軸封； e、停車解體檢查電流過大（4）故障現象：電流過大故障原因：a、出口壓力過高； b、熔體粘度過大；c、軸封裝配不良； d、軸或軸承磨損； e、電動機故障對策：a、檢查下游設備及管線；b、檢驗粘度； c、檢查軸封，適當調整； d、停車后檢查，用手盤車是否過重； e、檢查電動機泵停止（5）故障現象：泵突然停止故障原因：a、停電； b、電機過載保護； c、聯軸器損壞；d、出口壓力過高，聯鎖反應；e、泵內咬入異常； f、軸與軸承粘著卡死對策：a、檢查電源；b、檢查電動機；c、打開安全罩，盤車檢查；d、檢查儀表聯鎖系統；e、停車后，正反轉盤車確認； f、盤車確認密封漏油（6）故障現象：密封漏油產生原因：a、軸封未調整好；b、密封圈磨損而間隙大；c、機械密封動、靜環摩擦面隨壞；d、彈簧松弛對策：a、重新調整；b、適量擰緊壓蓋螺栓或更換密封圈；c、更換動、靜環或重新研磨；d、更換彈簧其他現象1、產生原因① 內外轉子的齒側間隙太大，使吸壓油腔互通．容積效率顯著降低，輸出流量不夠；② 軸向間隙太大；③ 吸油管路中的結合面處密封不嚴等原因，使泵吸進空氣，有效吸入流量減少；④ 吸油不暢．如因油液粘度過大，濾油器被污物堵塞等導致吸入流量減少；⑤ 溢流閥卡死在半開度位置，泵來的流量一部分通過溢流閥返回油箱，而使得進入系統的流量不夠．此時伴隨出現系統壓力上不去的故障。2、排除方法① 更換內外轉子，使齒側隙在規定的范圍內（一般小于0.07mm）；② 研磨泵體兩端面，保證內外轉子裝配后軸向間隙在0.02~0.05mm 范圍內；③ 更換破損的吸油管密封，用聚四氟乙烯帶包扎好管接頭螺紋部分再擰緊管接頭；④ 選用合適粘度的油液，清洗進油濾油器使吸油暢通。并酌情加大吸油管徑；⑤ 修理溢流閥，排除溢流閥部分短接油箱造成泵有效流量減少的現象。困油現象意大利阿托斯ATOS齒輪泵要平穩工作，齒輪嚙合的重合度必須大于1，于是總有兩對齒輪同時嚙合，并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個封閉的容腔開始隨著齒輪的轉動逐漸減小，以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會使被困油液受擠壓而產生很高的壓力，并且從縫隙中擠出，導致油液發熱，并致使機件受到額外的負載；而封閉腔容積的增大又造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離，產生氣穴現象。這些都將產生強烈的振動和噪聲，這就是齒輪泵的困油現象。危害徑向不平衡力很大時能使軸彎曲，齒頂與殼體接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。消除方法消除困油的方法，通常是在兩側蓋板上開卸荷槽，使封閉腔容積減小時通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通，容積增大時通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。意大利阿托斯ATOS齒輪泵的維修方法：1.意大利阿托斯ATOS齒輪泵軸磨損后的維修齒輪泵中軸的磨損主要是因為軸兩端與支撐滾針間的摩擦磨損，使軸徑變小。如果是輕微磨損，可通過鍍一層硬鉻來加大此部位軸的直徑尺寸，使軸得到修復。如果軸磨損嚴重，則應45鋼或40cr鋼重新制造，軸毛坯經粗、精車后，軸承部位要熱處理， 硬度為hrc60-65，然后再經磨削，使軸承配合部位表面粗糙度 ra不大于0.32μm;軸的圓度和圓柱度允差為0.005mm;與齒輪配合部位按h7/h6、表面粗糙度ra應不大于0.63μm。2.意大利阿托斯ATOS齒輪泵泵體磨損后的維修泵體內表面磨損主要是吸油區段圓弧形工作面.如果出現輕微磨損，可用油石修磨去毛刺后使用。泵體是由鑄鐵鑄造毛坯成型， 出現嚴重磨損時應更換新件。如果泵內齒輪兩端面是用磨削修復， 則泵體寬度尺寸也要改變，與齒輪兩端修磨去掉的尺寸相等，重新加工后的泵體兩端面應達到圖3所示的技術要求。3.意大利阿托斯ATOS齒輪泵兩端蓋磨損之后的維修齒輪泵的端蓋用鑄鐵制造，出現磨損現象后，輕微的可在平板上研磨修平，磨損比較嚴重時應在平面磨床上磨削修平。修磨后的端蓋與泵體配合連接的平面接觸應不低于85%.平面度允差、端面對孔中心線的垂直度允差、兩端面的平行度允差和兩軸孔中心線的平行度允差均為0.01mm。磨削后的表面粗糙度ra應不大于1. 5μm。4.意大利阿托斯ATOS齒輪泵用滾針軸承的維修更換泵中零件維修后，軸承滾針應更換。對滾針要求是：全部滾針直徑的尺寸誤差不應超過0.003mm，長度允差為0.1mm，與軸配合間隙應在0.01mm左右;滾針裝配時要按數量要求充滿軸承殼內，滾針間要相互平行布置。
中級會員
第16年
