齿轮泵的故障排除与修理

一、简介

齿轮泵是通过一对相互啮合的主被动齿轮装在泵体、泵盖(前后盖)内，分隔成两个互不相通的封闭空间(吸油腔和压油腔),当主动齿轮被电机带动旋转时，进油腔容积逐渐增大形成局部真空，大气压力将油压入泵内。压油腔容积逐渐减少将油压出。因而它是将电动机输出的机械能转换为液压能的转换装置

齿轮泵有内啮合和外啮合两种，目前按数量而言用得最多的是低压齿轮泵(p≤2.5MPa)。

齿轮泵结构简单，制造方便，价格低廉，但存在三大主要弱点：①内泄漏量大；②存在径向不平衡力：

③困油(容积式泵的通病)。因而限制了它向高压方向的发展。采取一些结构改进措施后，压力可达10~

21MPa的范围。

低压齿轮泵有早被淘汰的wF型泵和即将被淘汰的CB-B型齿轮泵，但它们在磨床、车床上还在大量使用；中压的有CB-*(*分别为C、D、E、F、G、L、Q、s、X等)它们的结构分别如图3-4~图3-7所示。

二、故障分析与排除

(一)油泵噪声大(主要以CB-B型

齿轮泵为例)

齿轮泵的噪声来源主要有：流量脉动的噪声，闭死容积(困油)产生的噪声，齿形精度(齿形误差和齿轮周节误差等)不高产生的噪声，空气进入和因气穴产生的噪声，以及轴承旋转不均匀产生的噪声等，具体原因有：

1.因密封不严吸进空气产生的噪声

(图3-8)

①压盖与泵盖因配合不好而进气

CB-B型齿轮泵使用的压盖目前有用铸铁棒车制、粉沫冶金件及塑料件等，当因加工误差不能保证压盖外圆与泵盖孔合适的过盈量时，或者因塑料压盖破损时，空气会由图(3-8)中的1处进气。此时应敲出压盖换上合格件。

②从泵体与前后盖接合面处(图3-8)中的3处进气：

泵体与前后盖之间靠用螺钉压紧的平面密封因是硬性接触，若接触平面因加工不良其平直度及表面粗糙度不好时，容易从(图3-8)中的3处进气。可拆开泵研磨泵体泵盖结合平面解决。

③从泵后盖进油口(锥管螺纹)连接处进气：

若锥管螺纹接头因配合不好管接头松动。或因管接头处密封不好时，有可能从(图3-8)的2处进气。此时可采取在管接头上缠绕一层聚四氟乙烯带密封、拧紧管接头或者更换合格的管接头子以解决。

④从泵轴油封处进气：

泵轴上采用骨架式油封密封，当装配时卡紧唇部的弹簧脱落或者油封装反，以及因使用造成唇部拉伤或者老化破损时，因油封后端经常处于负压状态+空气便会从图中4处进入泵内，一般可更换新油封予以解决。

⑤油箱内油量不够，滤油器或吸油管未插入油面以下，油泵便会吸进空气(图3-9),此时应往油箱补充油液至油标线。

⑥回油管露出油面，有时也会因系统内瞬间负压使空气反灌进入系统。所以回油管一般也应插入油面以下。

⑦油泵的安装位置距油面太高，特别是在泵转速降低时，不能保证泵吸油腔必要的真空度造成吸油不足而吸进空气。但泵吸油时，真空度不能太大，当泵吸油腔内的压力低于该油液在该温度下的气体分离压时，空气便会析出，当低于该油液的饱和蒸气压时，就会形成气穴现象，产生噪声和振动。

⑧吸油滤油器被污物堵塞或设计选用滤油器的容量过小，导致吸油阻力增大而吸进空气，另外进出油口通

径过大都有可能带进空气，此时可清洗滤油器，选大容量的滤油器，并适当减少进出油口的通径加以排除。

2.因机械原因产生的噪声及排除

①因油中污物进入泵内导致齿轮等磨损拉伤产生噪声，此时应更换油液加强过滤，拆开泵清洗，齿轮磨损厉害要研修或予以更换。

②泵与电机连接的联轴器安装不同心，有碰擦现象，所以，一般除了要采用挠性联接外且在使用中，联轴器的滚柱、橡皮圈损坏时应换新，并要保证二者的安装同心度(图3-10)

③因齿轮加工质量问题产生的噪声：如齿轮的齿形

误差和周节误差大、两齿轮的接触不良，齿面光洁度不

好、公法线长度超差、齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区<0.5

不在齿宽和齿高的中间位置等。此时作为齿轮泵生产厂家，可调换合格齿轮。作为用户单位则可对研齿轮。现大多液压件厂均采用修正齿轮作齿轮泵，可降低噪声。

④因齿轮内孔与端面不垂直或前后盖上两轴泵承孔轴心线不平行，装配总成后，两齿轮轴(长、短轴)斜交，造成齿轮转动不灵活，有轻重不均的现象，齿轮泵运转时会产生周期性的振动和噪声。液压件生产厂应从工艺上确保齿轮、长短轴、前后盖轴承孔的垂直度和轴孔的平行度，不合格者不允许进入总装。

⑤泵内零件损坏或磨损产生的噪声：

如轴承的滚针保持架破损，长短轴轴颈及滚针磨损等，导致轴承的旋转精度不好，产生径向不平衡力，从而导致机械噪声。此时需拆修齿轮泵，更换滚针轴承。

3.困油现象产生的噪声

液压传动中使用的齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等泵，均为容积式泵。它们都是利用两个(或两个以上)密封油腔的容积变化来实现吸油和压油的，吸油腔和压油腔必须隔开一段距离和区间，油液从吸油区到压油区须经过此过渡区间(叶片泵)或者以此过渡区间隔开吸油区和压油区(齿轮泵),若油液在此过渡区间(封闭的)既不与压油腔通，又不与吸油腔通，而本身的密闭容积大小又在变化。又由于油液不可压缩，导致封闭容积内压力变化很大。当封闭油腔容积减至最小时，玉力最高，被困的油从轮齿的啮合缝隙中强行挤出，使齿轮和轴承受到很大的径向力，产生振动和噪声；反之，当封闭油腔容积增至最大时，就会产生部分真空。使溶于油液中的空气分离出来、油液产生蒸发汽化，也产生振动和噪声。对齿轮泵消除因油现象产生的振动和噪声，主要是设计生产单位应该设计加工理想的卸荷槽(圆形、方形、异形等)。使得因油空间到达最小

位置时和排油腔相通，过了最小位置后和吸油腔相通，这样既可消除困油现象，也可减小噪声和振动。

4.其它原因产生的噪声

①进油滤油器被污物堵塞是常见的噪声大的原因之一，往往清洗滤油器后噪声可立即降下来。

②油液的粘度过高也会产生噪声，必须合理选用油液粘度。

③过大的海拔高度和过高的泵转速，造成泵进口真空度过高，导致燥声，必须作出合理选择。

④进、出油口通径太大，也是噪声大的原因之一。经验证明，适当减少进出口通径，对降低噪声有较明显效果。

⑤齿轮泵轴向装配间隙过小，齿形上有毛刺。此时可研磨齿轮端面，适当加大轴向间隙，并清除齿形上的毛刺。

⑥溢流阀噪声，误认为是油泵的噪声。此时可参阅§5-3的内容予以处置。

(二)压力波动大，振动

CB-B型齿轮泵，运转时从压力表观察，如果指针振幅大于±0.15MPa,称为压力波动大、同时伴有振动。

对齿轮泵而言，噪声大，压力波动大并伴有振动的现象往往同时产生，同时消失，因此上述噪声大的原因，也为压力波动大，振动大的原因，可参照处理。

(三)齿轮泵输出流量不够，或者根本吸不上油

此故障是指齿轮泵虽在电机带动下工作，但泵排出的流量很小，不能达到额定流量。具体表现在液压系统中是油缸的快进速度慢了下来或者油马达的转速变慢，蓄能器的充液速度下降，要经过较长时间才能使蓄能器的充填压力上升，控制阀响应迟滞等故障。产生原因如下：

①进油滤油器堵塞，造成吸油阻力增大，产生吸空，此时需拆下滤油器清洗，并分析污物产生的原因和种类，防止因此产生吸油量不够并且还可能出现的其它故障。

②齿轮端面与前后盖之间的滑动接合面严重拉伤产生的内泄漏太大，导致输出流量减少，产生拉伤的主要原因一是齿轮装配前毛刺(齿形上)未能仔细清除，运转后拉伤结合面；二是污物进入泵内楔入齿轮端面与前后盖之间的滑动间隙内，拉伤配合面(图3-11)说明高低压腔经拉伤的沟槽孔隙而连通、导致输出流量减少。此种情形很常见。此时应拆开齿轮泵，用平磨磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除齿形上的毛刺(但不能倒角),经平磨后的前后盖，端面上卸荷槽尺寸会有变化，应适当加深加宽。

③前后盖两轴承孔轴心线因加工不好或因装配不好，导致两齿轮轴轴心线不平行(斜交),会出现齿轮端面偏磨前后盖端面，其拉伤纹路类似图3-11,只是不为整圆(扇形圆面),导致内泄漏增大，此时处理方法同上。

④径向不平衡力导致齿轮轴变形，碰擦泵体内腔，增大径向间隙，导致内泄漏增加(图3-12)。

⑤油温太高，温升使油液粘度降低，内泄漏增大使输出流量减少。此时需查明油温高的原因，采取相应措施。对中高压齿轮泵，应检查弓形密封图是否破损。

⑥选用的油液粘度过高或过低，过高吸油阻力增大；过低，内泄漏大。均造成输出流量减少，应按油泵使用说明书选用合适粘度(参阅表8—7)的油液。

⑦CB-B型齿轮泵为不可正反转泵(除非订货时说明),当泵转向不对时，吸不上油或流量极小，此时应检查电机转向。

⑧拆修后，泵体装反(图3-13),此时压油腔P的压力油沿泵体上的卸油槽e流入吸油区O,造成局部短接，流量大为减少，所以泵体不能装反。

⑨电机转速不够，CB-B型齿轮泵额定输出流量是按1450rpm的电机转速计算的，低于此转数，流量减少。

⑩泵轴折断，表面上电机带动泵转，但根本不上油。此时应更换泵轴。

⑪齿轮泵内外泄漏大，造成输出流量不够，详见下述“内外泄漏大”的说明。

(四)内外泄滑大，容积效率低。

齿轮泵的内泄漏主要有三个位置：①轴向间隙(齿轮端面与前后盖接合滑动面),约占总内泄漏量的70~80%;②径向间隙(齿顶园与泵体内孔之间的扇形园弧面),约占总内泄漏量的10~15%;③两齿轮的啮合处。

减少内泄漏的办法是：①保证合理的轴向装配间隙，即泵体厚度与齿轮厚度之差值应控制在0.03~0.04mm,也可采用(图3-14)所示的浮动轴套的结构，自动补偿轴向间隙。②保证合理的径向间隙(表3-1)

CB-B型齿轮泵，所有漏气的位置往往均是漏油的位置(图3-15),其产生原因和排除方法如下：

表3-1CB一B型齿轮泵合理的径向间隙

①泵轴法兰油封处的外漏(图3-15):产生这一漏油的原因是：i)油封与法兰配合过松(外漏处1);

ii)法兰与前盖配合过松(外漏处3);ii)油封弹簧脱落或油封密封唇部拉伤(图中2处);iv)法兰加工误差，内孔与外圆不同心，使油封装配时单边。除了保证法兰加工精度与保证过盈外，装配时要用专门导向工具打入油封，防弹簧脱落。

②压盖尺寸过厚或压盖压入泵盖太深，盖住了前后盖的泄油通道，通过内流道泄往进油口，造成油封前腔困油，压力增高，冲翻密封圈。发现这种情况应将压盖敲出重配。

③泵体上的卸油槽e未完全开通，或者泄油楷e被污物堵塞(图3-16)容易从图中靠近压油窗口区段往外浸油。加上前后盖及泵体端面的平直度和表面粗糙度不好，磨削时泵体上的a与b区域经磨削后往往下凹，也容易出现从b处往外浸油和从a处往泵内进气现象(图3-16)。用户可拆开泵，研磨泵体泵盖结合端面。有些齿轮泵生产厂家做了(图3-17)所示的改进，6个压紧螺钉增为8个，增加了CB-B型齿轮泵(三片式)的紧固力，对解决从b处往外浸油和从a处进气问题有很大好处。

④泵体泄油槽e未铣通(图3—16)不连通进油腔，或泄油摘e深度过浅，也可能从b处外漏，需重新铣通并适当加深泄油槽。

⑤压盖与前后盖孔配合过松。容易从接合处漏油，塑料压盖容易老化破裂而漏油，可重配铸铁件压盖压入。

(五)泵轴折断或磨损

①因异物卡住齿轮，传动扭矩过大，折断泵轴。按泵轴图加工重新装配。

②泵轴因材质不好或热处理不好，可能断裂。应选用40Cr作泵轴，热处理HRC52。

③滚针轴承烧死，泵轴磨损。应检查烧死原因，重配泵轴。

(六)油泵旋转不灵活或咬死

①轴向间隙与径向间隙过小。可检测泵体、齿轮，重配间隙。并保证前后盖轴承孔对端面的垂直度。

②杂质污物吸入泵内，齿轮齿部毛刺卡住，可清洗与倒毛刺。

③油泵装配不好，齿轮泵两销孔为加工基准而并非装配基准，当先打入销，再拧压紧螺钉便转不动，正确的方法是一边转动齿轮一边拧紧螺钉。最后再配钻铰消孔再打入销子。

④油泵与电机连接的联轴器同轴度差，同轴度应保证在0.1mm以内。

⑤前盖螺孔位置与泵体后盖通孔位置不对(位移度不好),拧紧螺钉后别劲而转不动。此时可用钻头或圆锉将泵体后盖孔适当修大再装配。

(七)齿轮泵发热

上述(六)“油泵转动不灵活或咬死”的故障原因也均为导致齿轮泵发热的原因，因而排除方法可参照执行。除此还有：

①油液粘度过高或过低

②侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦

③环境温度高，油箱的容积又太小，散热不良等均造成油泵发热，可分别予以处理。