在活塞空压机的润滑系统中,齿轮油泵是提供动力的“心脏”,负责将润滑油从油箱输送到各个摩擦部件,确保油路系统的压力和流量稳定。其性能直接影响设备的润滑效果和运行寿命。
一、齿轮油泵的核心功能与工作原理
(一)核心功能
齿轮油泵的主要作用是为润滑油提供动力,使油液在油路中循环流动,将油箱内的润滑油加压后输送至曲轴主轴颈、连杆轴承、活塞销等需要润滑的部位。同时,它能维持油路系统的压力(一般为0.2-0.6MPa),保证润滑油在压力作用下形成油膜,实现润滑、冷却和清洁功能。
(二)工作原理
齿轮油泵通过一对相互啮合的齿轮(主动轮和从动轮)旋转工作。当电机带动主动轮转动时,从动轮随之反向旋转,齿轮啮合处的空间容积不断变化:吸油腔一侧的齿轮逐渐脱离啮合,容积增大形成真空,润滑油在大气压作用下被吸入;压油腔一侧的齿轮逐渐进入啮合,容积减小,将润滑油挤压出去,通过油道输送到各润滑部位。整个过程连续稳定,能持续输出压力油。
二、齿轮油泵的结构组成
齿轮油泵主要由泵体、主动齿轮、从动齿轮、齿轮轴、轴承、密封件和安全阀等部件组成。泵体为齿轮提供安装空间,同时形成吸油腔和压油腔;主动齿轮与电机或曲轴连接,传递动力;从动齿轮与主动齿轮啮合,共同完成吸油和压油动作;齿轮轴支撑齿轮旋转,通常采用高强度钢材制造;轴承减少齿轮轴的摩擦;密封件(如油封、O型圈)防止油液泄漏;安全阀是保护装置,当油路压力超过设定值(如0.8MPa)时自动开启,将部分油液回流至油箱,避免油泵过载损坏。
三、齿轮油泵的常见种类
(一)外啮合齿轮油泵
外啮合齿轮油泵由一对外部啮合的齿轮组成,结构简单、制造方便、成本低,是活塞空压机中蕞常用的类型。其流量较大(通常为10-100L/min),但压力脉动和噪声相对较大,适用于中低压工况(压力≤2.5MPa)。由于结构紧凑,它在中小型活塞空压机中应用广泛,如排气量5-20m³/min的设备。
(二)内啮合齿轮油泵
内啮合齿轮油泵由一个内齿轮(外齿圈)和一个外齿轮(小齿轮)组成,小齿轮在內齿轮内部啮合旋转。这种油泵结构紧凑、体积小,流量脉动小、噪声低,效率较高(可达85%以上),但制造工艺复杂、成本较高,适用于对噪声和稳定性要求较高的场合,如精密活塞空压机或大型设备的辅助润滑系统。其工作压力范围与外啮合齿轮油泵相近,流量通常为5-50L/min。
(三)人字齿轮油泵
人字齿轮油泵采用人字齿轮结构,齿轮两侧的齿向相反,能抵消轴向力,减少轴承负荷,适用于高压工况(压力可达4MPa以上)。其运行平稳、承载能力强,但结构复杂、重量大,多用于大型高压活塞空压机(如排气压力16bar以上的设备),可满足高负荷润滑需求。
四、齿轮油泵的选用与维护
(一)选用原则
匹配流量与压力:根据空压机的润滑油需求量和系统压力选择,如100kW活塞空压机需流量≥30L/min、压力0.3-0.5MPa的油泵。
适应工况条件:普通工况选外啮合齿轮油泵;低噪声需求选内啮合齿轮油泵;高压工况选人字齿轮油泵。
兼容润滑油类型:对于粘度较高的润滑油(如ISOVG68),需选用齿轮模数较大的油泵,避免吸油不足。
(二)维护要点
齿轮油泵需定期检查,确保齿轮啮合间隙正常(一般为0.1-0.2mm),间隙过大易导致压力下降、流量不足;保持进油口滤网清洁,防止杂质进入泵内磨损齿轮;定期更换密封件,避免油液泄漏;若发现油泵噪声异常或压力不稳定,需及时拆解检查,更换磨损的齿轮或轴承。