ZCBG3350型齒輪泵高噪聲故障及診斷排除

    ①功用及故障現象ZCBG3350型齒輪泵是某液壓元件廠為用戶生產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現噪聲高（約91 dB），影響系統性能和使用壽命，同時不利于船舶的工作和生活環境，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距誤差和齒形誤差太大，造成齒輪嚙合不平穩，產生比較高的機械噪聲。為此，采用磨齒工藝，調整齒輪嚙合側隙，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加大，減小用戶系統的吸油口壓力損失（以防汽蝕噪聲）等，但效果仍不理想。經多次分析對比試驗，斷定主要由于此泵側板（高壓側）圓形卸荷孔通流面積太小，引起困油在高壓區卸載不暢，產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板（或軸套）上開卸荷槽，當閉死體積變小時，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品CBG3200型中高壓齒輪泵基礎上改進而來，主要變化是齒寬比CBG3200型增加了75%，故困油量相應增加了75%，而卸荷孔結構尺寸未變(圖C)，當主、從動齒輪兩嚙合點(A、B)相對于嚙合節點對稱時，此時齒側間隙最小，而高壓側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型泵的結構采取了兩點改進措施：一是把側板改為浮動軸套，DU軸承裝在軸套內，能更好地保證裝配同軸度，因浮動軸套比側板厚很多，與泵體內孔配合面長，沖擊產生的振動相對小，同時，卸荷槽深度可以不受厚度限制（因側板厚度只有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;高壓側卸荷槽通流能力大為改善，且低壓側體積增大，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生的噪聲的正確性。