双联齿轮泵故障分析与排除实例

1  设计要求

（1）端面间隙

泵在使用中常因内泄漏增加、容积效率下降、压力下降而报废。由于齿轮端面泄漏占总泄漏量的75％～80％，因此，合理的端面间隙至关重要。对于流量为2.5～10L／min的齿轮泵，端面间隙应为0.02～0.04 mm；而流量为16～32L／min的齿轮泵，间隙应为0.02～0.05 mm；流量大于40 L／min的齿轮泵，间隙应为0.02～0.06 mm，如果超过以上范围，容积效率将降低，压力将达不到额定压力；若间隙太小，则运行中将因磨损使间隙急剧加大，也会使内泄漏增加。

（2）加工工艺

为保证齿轮泵前、后端盖间保持合理间隙，选择正确的齿轮加工和装配工艺将显得十分重要．由于齿轮2端面与孔轴心线的垂直度误差不能超过0.01mm，且装在轴上后，其轴向应处于浮动状态。因此，为保证装配后2轴的相互位置，在加工前后2轴承孔时，中心距误差不应超过0.03 mm。

（3）安装使用

正确安装和合理使用齿轮泵，对于延长齿轮泵的使用寿命也很重要。齿轮泵的输入轴与驱动轴联接时，同轴度误差不能超过0.1mm。

2  常见故障

（1）齿轮泵不吸油或流量小

齿轮泵不吸油或流量小产生的原因主要有：①吸油位置太高或油位不足；②齿轮泵内齿顶圆与泵体内孔的径向间隙过大，齿轮侧面与前后盖板端面间隙过大；③齿轮泵密封不严；④滤油器堵塞；⑤油温过高。

（2）压力不足

压力不足产生的原因主要有：①齿轮泵径向间隙与轴向间隙过大，其中端面间隙的影响更大；②齿体有裂纹，或有泄漏现象；③油液粘度太高或油温过高；④齿轮泵功率不匹配；⑤滤油器堵塞；⑥溢流阀的压力调整过低或失灵。

（3）振动噪声过大

振动噪声过大产生的原因主要有：①齿轮误差或2齿轮轴线不平行；②齿轮泵进油管直径太小；③滤油器堵塞，或转速过高；④泵体与盖的2侧产生硬物冲击，泵体与泵盖不垂直密封，旋转时吸入空气；⑤轴不同心。

（4）油液泄漏

油液泄漏产生的原因主要有：①泵盖与密封圈配合过松；②油封骨架弹簧脱落；③轴的密封面被划伤。

（5）齿轮泵运转不正常或有咬死现象

齿轮泵运转不正常或有咬死现象产生的原因主要有：①泵体的轴向间隙及径向闻隙过小；②滚针转动不灵活；③盖板与轴的同心度不够；④压力阀失灵；⑤联轴器同心度不够；⑥泵中有杂质。

3  故障机理

分析双联齿轮泵的使用及故障情况，所有的失效都发生在前泵，而基本结构、加工方式和密封元件等都完全一致的后泵则没有发生故障。因此，可以初步判断是齿轮泵的使用条件和联结方式方面的因素造成了该故障，可以从这方面进行重点分析。

对失效的齿轮泵拆开进行检查和测量，得知齿轮泵的齿轮轴和轴套的间隙为0.14 mm，符合产品图样规定的0.08~0.14 mm的间隙．检查齿轮泵内部元件，发现齿轮轴轴套端面有偏磨现象，低压齿端泵体有齿轮刮擦，可见失效的齿轮泵发生了轴的偏移，脱离了正常状态，处于异常状况．在这种状况下，泵内的端面间隙和齿的啮合都会发生异常，产生内漏，从而不能建立高压，这也符合前面所述的齿轮泵工作异常的几种典型状况。

进一步分析产生齿轮轴偏斜的原因，发现是由于不平衡径向力作用的结果，与齿轮轴与轴套间的配合间隙有关。径向力的产生主要有2个方面的因素：轴的安装同轴度和具有夹角的万向节传动本身固有的周期作用力。由于该产品采用齿轮泵连接轴直接与传动轴通过花键进行连接，因此安装时无法保证准确对中，特别是传动轴的尺寸与重量远大于输入轴，且未作专门支撑时，更会加剧径向力的产生。在该齿轮泵轴与轴套有0.14mm间隙的情况下，传动轴转动时产生的径向扰动力会破坏滑动轴承的油膜，造成齿轮轴在轴套内脱离中心线位置并发生轴线偏转现象，从而改变了齿轮泵的内部工作环境，使齿轮泵内部由于间隙的异常而出现油液在齿轮泵内窜腔，其外部表现为齿轮泵出口压力下降，不能稳压，甚至失效．如果消除径向力，则不会出现齿轮泵的失效。对失效的齿轮泵返厂进行复试时容积效率合格，没有出现压力失稳的现象，因为出厂试验时的安装方式不会产生引起齿轮轴偏斜的径向力。

4  故障原因

齿轮泵生产厂家将该型号的产品进行了标准化归类，即将该齿轮泵产品的种类一分为二：

对于需要承受径向力的齿轮泵，改变了齿轮泵前盖结构，在盖中设置球轴承，同时采用短轴连接外部，内部则通过花键套同齿轮泵轴相连；

而使用原结构形式的齿轮泵时，要求必须控制连接的同轴度并控制径向力不作用到齿轮泵上。

经检查产品齿轮泵在齿轮轴与轴套的配合间隙、前泵体轴向尺寸、轴向间隙及端面密封形式等方面与正样机齿轮泵有了变化，如表1所示。

表1  齿轮泵拆检情况

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