派克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迴轉泵。由兩個齒輪、泵體與前後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。派克齒輪泵的排出口的壓力完全取決於泵出處阻力的大小。
基本介紹
- 中文名：派克齒輪泵
- 外文名：Parker gear pump
- 學科：機械工程
- 領域：工程技術
- 屬於：迴轉泵
- 特點：排出口的壓力取決於泵出處阻力
簡介,優點,缺點,困油現象,危害,消除困油方法,性能提高方法,
簡介
派克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迴轉泵。由兩個齒輪、泵體與前後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。派克齒輪泵的排出口的壓力完全取決於泵出處阻力的大小。
優點
派克齒輪採用具有國際九十年人先進水平的新技術--雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，最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。
缺點
困油現象
派克齒輪泵要平穩工作，齒輪嚙合的重合度必須大於1，於是總有兩對齒輪同時嚙合，並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，以後又逐漸加大。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，並且從縫隙中擠出，導致油液發熱，並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。
消除困油方法
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。
性能提高方法
提高齒輪油泵性能的可行迴路
齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪泵僅能作恆流量液壓源使用。然而，附屬檔案及螺紋聯接組合閥方案對於提高其功能、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、複雜的柱塞泵。
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。較少管件及連線件可減少泄漏，從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低迴路的循環壓力，提高其工作性能。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的迴路，其中有些是實踐證明可行的基本迴路，而有些則屬創新研究。
卸載迴路
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恆流量液壓源使用。然而，附屬檔案及螺紋聯接組合閥方案對於提高其功能、降低系統成本及提高系統可靠性是有效的，因而，齒輪油泵因受定排量的結構限制，通常認為齒輪油泵僅能作恆流量液壓源使用。然而，附屬檔案及螺紋聯接組合閥方案對於提高其功能、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、複雜的柱塞泵。的性能可接近價昂、複雜的柱塞泵。的出口排出，直至達到預定壓力和（或）流量。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於高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決於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。
最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。槓桿或其它機械機構是操縱這種閥的最簡單方法。
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。其最大的進展是採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套用的最佳情況。
人工操縱卸載元件常用於為快速動作而需大流量及快速動作而需大流量及為精確控制而減少流量的迴路，例如快速伸縮的起重臂迴路。迴路的卸載閥無操縱信號作用時，迴路一直輸出大流量。對於常開閥，在常態下迴路將輸出小流量。
壓力感測卸載閥是最普遍的方案。如圖2所示，彈簧作用使卸載閥處於其大流量位置。迴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。壓力感測卸載迴路多用於行程中需快速、行程結束時需高壓低速的液壓缸供液。壓力感測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，普遍用於測程儀分裂器和液壓虎鉗中。
流量感測卸載迴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最佳速度所需流量確定。若發動機速度超出此最佳範圍，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最大流量節流的尺寸，故此迴路能耗少、工作平穩且成本低。這種迴路的典型套用是，限定迴路流量達最佳範圍以提高整個系統的性能，或限定機器高速行駛期間的迴路壓力。常用於垃圾運載卡車等。
壓力流量感測卸載迴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。因為此種迴路具有較寬的負載和速度變化範圍，故常用於挖掘設備。
為具有功率綜合的壓力感測卸載迴路，它由兩組略加變化的壓力感測卸載泵組成，兩組泵由同一原動機驅動，每台泵接受另一卸載泵的導控卸載信號。此種感測方式稱之為互動感測，它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩隻溢流閥可按每個迴路特殊的壓力調整，以使一台或兩台泵卸載。此方案減少了功率需求，故可採用小容量價廉原動機。
帶負載感測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。在圖7所示的這種迴路中，泵的輸出流量必須大於或等於一次油路所需流量，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，省去管路並消除外泄漏，故降低了成本。此種齒輪泵迴路的典型套用是汽車起重機上常可見到的轉向機構，它省去了一個泵。
負載感測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，直至其最大調整值。此迴路可替代標準的一次流量控制迴路而獲得最大輸出流量。因無載迴路的壓力低於定值一次流量控制方案，故迴路溫升低、無載功耗小。負載感測比列流量控制閥與一次流量控制閥一樣，其典型套用是動力轉向機構。
旁路流量控制
對於旁路流量控制，不論泵的轉速或工作壓力高低，泵總按預定最大值向系統供液，多餘部分排回油箱或泵的入口。此方案限制進入系統的流量，使其具有最佳性能。其優點是，通過迴路規模來控制最大調整流量，降低成本；將泵和閥組合成一體，並通過泵的旁通控制，使迴路壓力降至最低，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）範圍的中團式負載感測控制閥一起設計。此種型式的齒輪泵迴路，常用於限制液壓操縱以使發動機達最佳速度的垃圾運載卡車或動力轉向泵迴路中，也可用於固定式機械設備。
乾式吸油閥
乾式吸油閥是一種氣控液壓閥，它用於泵進油節流，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，這種迴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，因通過迴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。乾式吸油閥迴路可用於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，組合負載感測方案為齒輪泵提供了變數的可能性，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、迴路簡單、過濾要求低等特點，成為許多套用場合切實可行的選擇方案。
