高压齿轮泵出现困油现象,主要源于其工作原理与齿轮啮合特性的相互作用,具体原因如下:
一、齿轮啮合重叠系数大于1
高压齿轮泵为确保连续供油,齿轮啮合重叠系数(ε)通常设计为大于1。这意味着在一对齿开始进入啮合时,另一对齿尚未完全脱离啮合,导致两对齿同时处于啮合状态。此时,在两对啮合齿之间会形成一个既不与高压压油区相通,也不与低压吸油区相通的封闭容积。
二、封闭容积随齿轮旋转变化
随着齿轮的旋转,这个封闭容积会经历先减小后加大的过程。当容积减小时,被困在其中的油液受到挤压,压力急剧上升,可能将油液从缝隙中挤出,导致油液发热、功率损失,并使高压齿轮泵内零件承受额外载荷而损坏。当容积加大时,由于没有油液及时补充,封闭容积内会形成局部真空,导致溶解于油液中的空气分离出来,形成气泡,引发气穴现象。
三、困油现象的危害
困油现象不仅会产生振动和噪音,影响高压齿轮泵的稳定运行,还会降低泵的容积效率,缩短使用寿命。在高压工况下,困油现象的危害更为显著,可能导致泵体破裂或严重泄漏等安全事故。


