力士樂新一代SILENCE PLUS齒輪泵
發(fā)布時間：2019-08-12 瀏覽次數：2853
多年以來，外嚙合齒輪泵一直是一種堅固型低成本的工作單元，其最獨特之處是壓力可達280bar，并且擁有極高的效率和極低的價格，但不盡人意的是工作噪音也相當大。隨著較安靜的低噪音泵的出現，衡量噪音的大小已經成為用戶在購買時的一項重要技術指標。通過在噪音源上采取措施，能使整個液壓系統(tǒng)的噪音降低，早在1999年力士樂就已經研發(fā)出了SILENCE泵，基本達到了靜音齒輪泵的要求。作為市場的領軍企業(yè)，在此之后，我們一直都圍繞著這個問題進行堅持不懈的努力探索，終于取得了可喜的研發(fā)成果，這就是能夠滿足下列要求的、最新一代的、革新化的靜音型外嚙合齒輪泵，其優(yōu)點是：極大降低噪音和脈沖排油量從12到28cm3/轉成本;擁有與著名的SILENCE泵相同的安裝尺寸和幾乎相同的技術特性齒輪泵最主要的不利因素是泵自身產生的噪音、壓力脈沖以及頻率;聲音位置，我們在泵的研發(fā)項目中針對克服這些因素制定了三個核心出發(fā)點：兩齒側接觸、斜齒嚙合、擠壓油腔。兩齒側接觸在常規(guī)的外嚙合齒輪泵中，齒輪在工作時只是前齒側密封接觸。而在迄今為止的SILENCE泵中，由于齒輪軸間距和齒輪輪廓的誤差都非常小的原因而設計成無間隙的兩齒側接觸的結構，這樣使得背齒側也能夠密封，從而提高了液壓油的排量，不僅使排油更加連續(xù)，而且脈沖也減少了大約75%，因而有效地降低了整個液壓設備的振動和噪音。斜齒嚙合在我們的第一個出發(fā)點中，我們將兩齒側接觸原理應用在減速器常用的斜齒嚙合結構中，這種方式特別有效地降低了泵的噪音，因為通過斜齒嚙合使齒對的嚙合變換和由此而產生的傳遞力的波動不在整個齒輪的寬度上同時進行，因此，使整個過程在空間和時間上進行了分配，從而使嚙合的齒輪對始終處在特別安靜的運行狀態(tài)。使擠壓油腔消失為了達到制造出全新一代的靜音型外嚙合齒輪泵的目的，僅采用上述原理的組合還是遠遠不夠的，使新泵的研發(fā)工作取得突破的是所采用的另一個原理。在采用常規(guī)齒嚙合的外嚙合齒輪泵中，始終存在著單嚙合與雙嚙合的相互變換。為了能夠實現一個均勻的運動，就要求在齒對進入嚙合的開始階段時，前一對齒仍要保持一段時間的嚙合接觸。在不采取其它設計措施的情況下，無論是在吸油側還是在壓油側都會在這些接觸點之間形成一個封閉的油腔，這個油腔被稱為擠壓油腔，這些油腔的體積變化導致了其中被封閉的液壓油的壓力快速升高，同時也激發(fā)了相應的振動。另外，當擠壓油腔在低壓側敞開時也會產生流動噪音。雖然借助于已經成熟的計算工具能夠減少這種振動過程，但仍然還是會有一些殘余存在。因此，我們提出了這樣一個具有挑戰(zhàn)性的問題：為什么我們不能研發(fā)一種從原理上就無法形成擠壓油腔的驅動裝置呢？SILENCEPLUS:新一代的外嚙合齒輪泵我們是這樣進行設計的：在泵中采用的是無間隙的斜齒嚙合驅動裝置，齒輪采用的是非漸開線齒廓，這就在原理上避免了擠壓油腔的形成。兩個齒輪的齒廓不僅在齒側上接觸，而且也在齒頂和齒根部位互相接觸，因此就不會在相鄰的齒側間產生齒嚙合的突變，自始至終都是只有一個在一條連續(xù)的，字形封閉的嚙合線上運動的嚙合點。由斜齒嚙合而產生的作用在齒輪上的軸向力則由端面軸承元件來承接，而靜液壓平衡槽則用來無磨損地承接額外的力。我們首先研發(fā)的是用來確認方案可行性的A樣件，在此基礎上，我們成立了一個由來自試驗、設計、產品管理、加工、采購、質量管理和財務部門的人員組成的研發(fā)團隊。在研發(fā)過程中，經過大量的計算和在電腦上的液壓模擬實驗，最終將上述的設計原理有機地結合在一起，從而研發(fā)出新一代的產品。SILENCEPLUS的設計包括了三個對明顯降低噪音起到重要作用的元素：無間隙驅動裝置、斜齒嚙合和非漸開線齒廓。那么這些結構特性在自身噪音、壓力脈沖和噪音頻率方面都為客戶在實際應用中帶來了哪些優(yōu)勢呢？新的外嚙合齒輪泵SILENCEPLUS平均減噪15分貝。振動的減少降低了75%的供油脈沖。另外，泵還使噪音頻率降低了35%，從而形成聽起來相對舒適的聲音。革新化的齒廓形成了一個無間隙的連續(xù)齒面嚙合點而不產生擠壓油腔。
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