摘要：齿轮泵作为工程机械的基础元件，其工作状况将直接影响整个工程机械的平稳运行和可持续生产，故对齿轮泵故障机理及故障诊断研究具有重要意义。本文以齿轮泵为研究对象，对齿轮泵轮齿的工作状态进行分析，达到故障诊断和状态分析的目的。
关键词：齿轮泵 工程机械 故障诊断
在机械工程设备中，较多地使用了液压传动方式。液压泵作为液压系统的“心脏”，通常所处的环境条件比较恶劣，因此对液压泵的工况进行故障诊断维护是保证液压系统正常运行的关键。
一、齿轮泵概述
齿轮泵是一种常用的定量泵，它具有工作可靠、结构简单、便于制造、便于维修和成本低的特点。另外，齿轮泵还有自吸性能好，转速范围大，不容易咬死的优点，齿轮泵在高速、低速甚至手摇时，都能可靠地进行吸油。齿轮泵之所以转速范围大，是由于齿轮泵的转动部分是齿轮，因而转速可以较高。但转速过高，离心力太大，会产生吸油不足形成有害的空穴现象。所以，在一般液压系统中，齿轮泵的转速1450r/min，齿轮泵的最低转速应不低于300r/min，否则会因容积效率过低而不能正常工作。齿轮泵对油液中的污物不敏感，所以工作可靠，不易咬死。但齿轮的工作压力较低，流量的脉动较大，所以齿轮泵常用于低压大流量，精度不高，环境较差的液压系统中。
二、齿轮泵结构特点
（1）结构简单紧凑，使用及维护方便；（2）具有良好的自吸性，操作前无须用液体灌入泵体容腔内即可实施泵的运转；（3）齿轮油泵主要有齿轮、轴、泵体、泵盖、轴承套、轴端密封所组成。齿轮经热处理有较高的硬度和强度，与轴一同安装在可更换的轴套内运转。泵内全部零件的润滑均在泵工作时利用输出介质而自动达到；
三、齿轮泵比较常见的故障类型及原因分析
（1）齿轮泵不来油；（2）油封被冲出；（3）建立不起压力或压力不够；（4）输出排量达不到标准；（5）齿轮泵炸裂；（6）异常发热。
3.1齿轮泵不来油
如果在主机调试中发现齿轮泵不来油，应首先检查驱动装置与齿轮泵的旋转方向是否一致。齿轮泵最大的特点是有左右旋之分，如果方向用反，齿轮泵内部齿轮啮合产生容积差形成的压力油会通到油封处，造成冲油封漏油而损坏齿轮泵。其次检查齿轮泵进油口端的滤油器是否堵死，如果堵死会造成齿轮泵吸油困难或吸不到油。当然油箱内有足够的油是保证吸油的最基本条件。
3.2齿轮泵油封被冲出
3.2.1齿轮泵旋向用错。当泵的旋向与驱动装置不一致时，压力油会直接通到油封处，由于一般低压骨架油封最多只能承受0．5MPa的低压，所以造成冲油封。
3.2.2齿轮泵轴受到轴向力。产生轴向力往往由于齿轮泵轴伸与联轴套的配合过紧，操作工将齿轮泵用锤子强行砸入或通过安装螺钉将轴伸强行带入联轴套。这样就使齿轮泵轴受到一个向后的轴向力，当齿轮泵轴旋转时，过紧的后压力迫使内部加剧磨损。由于齿轮泵内部靠齿轮端面和轴套端面贴和密封，当轴向端面磨损严重，内部轴向会产生一定的间隙，造成高低压腔沟通使油封冲出。这种情况在自卸车行业中出现较多，主要还是主机上的联轴套尺寸不规范。
3.2.3齿轮泵承受径向力。如果齿轮泵安装时的同轴度不好，会使齿轮泵受到一定的径向力，此径向力如果超出油封的承受极限，会造成油封漏油。同时也会造成齿轮泵内部浮动轴承损坏。
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3.3建立不起压力或压力不够
此种现象大部分情况与液压油的清洁度有关，油液选用不正确或清洁度达不到标准会造成加速内部磨损，造成内泄漏。应正确选用介质油，使用含有添加剂的液压矿物油可以防止氧化，腐蚀和气泡。
4流量达不到标准
4.1可能进油滤芯太脏，吸油不足；4.2泵的安装位置高于泵的自吸高度；4．3齿轮泵的吸油管过细造成吸油阻力大，一般来说：最大的吸油流速为：O．5～1．5m／sec；4.4吸油口接头漏气造成泵吸油不足。通过观察油箱是否有气泡能判断系统是否漏气。
5齿轮泵炸裂
齿轮泵炸裂肯定受到了瞬间高压，原因可能有：5.1出油管道有异物堵住，造成压力无限上升；5.2安全阀压力调整过高，或者安全阀的启闭特性差，反应滞后，使齿轮泵得不到保护；5.3系统如使用多路换向阀控制方向，则有可能多路阀为负开口，遇到死点升压造成。
6发热
产生发热的原因较多，也比较复杂，常见的有以下几点：6．1系统超载，主要体现在压力过高或转速过快。6．2油液清洁差，内部磨损加剧，使容积效率下降，油从内部间隙泄漏节流产生热量。6．3出油管过细，油流速过快，一般输出油路速度为3--8m／s。
四、齿轮泵操作规程
4.1启动前（1）检查流程是否正确；（2）齿轮泵周围是否清 洁，不许有妨碍运行的东西存在；（3）检查联轴器保 护罩，地脚等部分螺丝是否紧固，有无松动现象；（4）轴承油盒要有充足的润滑油，油位应保持在规定 范围内；（5）按齿轮泵的用途及工作性质选配好适当 的压力表；（6）有轴瓦冷却水及轴封水的齿轮泵应保 持水流畅通；（7）检查电压是否在规定范围内，电机 接线及接地是否正常。
4.2启动（1）打开齿轮泵的入口阀门；（2）打开齿轮泵的放 空阀，排除齿轮泵内气体后关闭；（3）打开齿轮泵的 出口阀；（4）启动电机，观察齿轮泵运转是否正常，且无杂音；（5）检查轴封泄漏情况，正常时填料密封。
五、齿轮泵的维修与保养
保证齿轮泵安全稳定的运行，正确使用、精心维护和保养很重要，尤其是做好日常维护。（1）经常检查泵及电机的运转状况，如发现异常，应停机检查；（2）长期停止使用应拆卸清洗，并作好防锈处理；（3）密封机构若泄漏过多，应压紧压盖或拆开维修。（4）定期检查零配件，若损坏，及时更换；（5）每班注意维护泵的清洁卫生，及时清理泄漏的物料避免对泵造成腐蚀。
六、总结语：
在实际工作中，齿轮泵作为工程机械的心脏，要求对它的运行状态引以高度重视，当泵出现故障时要能及时正确地找出故障原因，这就要求从平时的日常点检工作开始，注重细节，通过诊断分析，从中找出一些规律，在故障早期就将引起故障的各种因素消除，从而使维修工作能在设备管理维护中发挥更大的作用，也确保设备发挥了更大的作用。
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论文作者:周宝丽1,石远见2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/11
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