ZCBG3350型齒輪泵高噪聲故障及診斷排除

    ①功用及故障現(xiàn)象ZCBG3350型齒輪泵是某液壓元件廠為用戶生產(chǎn)的低壓大排量齒輪泵，主要用于船舶齒輪箱的潤滑和冷卻。該泵在裝機試驗時發(fā)現(xiàn)噪聲高（約91 dB），影響系統(tǒng)性能和使用壽命，同時不利于船舶的工作和生活環(huán)境，其他性能基本正常，用戶表示無法隨主機使用。

②原因分析首先，分析可能由于齒輪的節(jié)距誤差和齒形誤差太大，造成齒輪嚙合不平穩(wěn)，產(chǎn)生比較高的機械噪聲。為此，采用磨齒工藝，調(diào)整齒輪嚙合側(cè)隙，并提高了齒輪的加工精度，但試驗后，噪聲無明顯下降。其次，把泵裝配后的軸向和徑向間隙適當(dāng)加大，減小用戶系統(tǒng)的吸油口壓力損失（以防汽蝕噪聲）等，但效果仍不理想。經(jīng)多次分析對比試驗，斷定主要由于此泵側(cè)板（高壓側(cè)）圓形卸荷孔通流面積太小，引起困油在高壓區(qū)卸載不暢，產(chǎn)生很大周期性液壓沖擊，造成很高噪聲。而解決困油最常用的方法是在齒輪嚙合部分的側(cè)板（或軸套）上開卸荷槽，當(dāng)閉死體積變小時，通過卸荷槽與排油腔相通，避免壓力急劇上升，當(dāng)此體積增大時，通過低壓卸荷槽與吸油腔相通，避免形成真空。因ZCBG3350型齒輪泵是在定型產(chǎn)品CBG3200型中高壓齒輪泵基礎(chǔ)上改進而來，主要變化是齒寬比CBG3200型增加了75%，故困油量相應(yīng)增加了75%，而卸荷孔結(jié)構(gòu)尺寸未變(圖C)，當(dāng)主、從動齒輪兩嚙合點(A、B)相對于嚙合節(jié)點對稱時，此時齒側(cè)間隙最小，而高壓側(cè)卸荷孔與困油腔通流面積很小，勢必引起困油卸載不通暢、不徹底，產(chǎn)生振動和噪聲。

③改進方案及效果  按以上分析，對ZCBG3350型泵的結(jié)構(gòu)采取了兩點改進措施：一是把側(cè)板改為浮動軸套，DU軸承裝在軸套內(nèi)，能更好地保證裝配同軸度，因浮動軸套比側(cè)板厚很多，與泵體內(nèi)孔配合面長，沖擊產(chǎn)生的振動相對小，同時，卸荷槽深度可以不受厚度限制（因側(cè)板厚度只有7mm，為保證一定強度，卸荷槽不可太深）；二是把圓形卸荷孔改為高、低壓腔不對稱長方形卸荷槽（圖D），深度由2.5mm增大至6mm;高壓側(cè)卸荷槽通流能力大為改善，且低壓側(cè)體積增大，可及時由低壓卸荷槽補充油液，避免體積增大時形成真空。

    采用上述改進方案后，通過模擬用戶工況進行試驗和不同位置多次測量，噪聲值均降為82dB左右，能滿足用戶主機使用要求。證明了改變卸荷槽形狀、增大卸載通流面積，對降低齒輪泵液壓沖擊產(chǎn)生的噪聲的正確性。