滑油泵

發動機潤滑系統是發動機必不可少的部分，其基本功能是給發動機供給潤滑油，以減少部件之間的摩擦與磨損。此外，動力裝置中的潤滑油還用作各種自動裝置的工作液。滑油泵是潤滑油系統的重要組成部件，它主要用於發動機軸承和傳動齒輪部分潤滑油的輸送與回收。由於發動機擁有嚴格的空間限制和更高的系統温度，這就需要對滑油泵進行必要的改進與創新設計。

齒輪傳動作為機械傳動的重要組成部分，由於其傳動功率大、效率高、結構緊湊、傳動比精確、傳動平穩等優點而被廣泛應用在化工、汽車、船舶、航空、能源等國民經濟的重要領域中。齒輪泵作為齒輪在工業中應用的一種重要裝置，在液壓傳動與控制技術中佔有很大比重，滑油泵多選用齒輪泵。齒輪泵分為外齧合、內齧合兩種。內齧合又包括漸開線齒形和擺線齒形，其中擺線齒形轉子泵比較常見。

常見的滑油泵多安裝在發動機外部，由傳動機匣傳動，也有安裝在發動機主軸承腔內，由發動機主軸直接傳動的。滑油泵的工作壓力通常小於1.0~2.0MPa，屬於低壓泵類。選擇和確定滑油泵要根據工作壓力範圍，轉速、流量、容積效率、自吸能力、壓力脈動及造價等綜合考慮，要滿足發動機重量輕、結構緊湊、安全可靠的要求。

外齒輪泵主要特點是結構簡單、體積小、重量輕、自吸性好、耐污染、使用可靠、壽命較長、製造容易、維修方便、價格便宜。但外齒輪泵也有不少缺點，主要是流量和困油引起的壓力脈動較大，噪聲較大，排量不可變，高温效率低，齒輪承受不平衡的徑向液壓力，軸承磨損嚴重，工作壓力的提高受到限制。轉子泵因其內、外轉子中心接近重合，故結構比較緊湊、尺寸小、重量輕;又因內、外轉子同向旋轉，每轉齧合齒數少，且轉子齒間的每個油腔在工作循環過程中相互重疊，相對滑動速度小、磨損輕微、使用壽命長、流量脈動遠比外齧合齒輪泵小，另因軸向進油，不易產生“氣穴”、容積效率較高等諸多優點。但是內齧合齒輪泵同樣存在着徑向液壓力不平衡的問題，限制丁其工作壓力的進一步提高。 ^[1] 

以滑油附件為例進行研究。滑油附件結構上主要由前、中、後殼體(各1件)，帶葉輪的齒輪、球軸承、旁通活門、傳動軸等機件組成。俄方還有改進型的滑油附件，主要是對中殼體和帶葉輪的齒輪進行了一些改進，使其增壓級供油量有了一定的提高。兩種滑油附件的結構基本上一致，所以在流量低故障調整上的機理、方法相同。 按照功用來區分，滑油附件主要包括以下三個部分:增壓泵、回油泵和旁通活門。為了防止工作時從增壓泵腔向回油泵腔泄露滑油以及防止發動機停放時從滑油箱向發動機泄露滑油，在軸上安裝了封嚴皮碗。增壓泵為帶葉輪的齒輪式油泵，用來提高滑油壓力，將滑油輸送到發動機各轉動機件的軸承處進行潤滑和散熱。發動機工作時，高壓轉子通過上部減速器內的齒輪帶動滑油附件增壓泵的齒輪旋轉，在油泵進口處，由於齒輪的齒退出齧合，齒間容積變大，因而滑油被吸入;在油泵出口處，由於齒輪的齒進入齧合，齒間容積減小，將滑油擠出去，給滑油一個推動力;另一方面，管道和油路上的油濾、噴嘴等附件，要阻止滑油流動，對滑油作用一個擋油力，在這兩個力的作用下，滑油壓力得到提高。工作時，通過滑油附件的旁通活門來調節增壓泵出口的滑油壓力。滑油附件回油泵的功用是從發動機上部減速器中抽回潤滑過的滑油。

由於齒輪齧合形式及齒形不同，由它們構成的滑油泵的工作原理也各異。具有相同參數的漸開線外齧合滑油泵的工作原理。滑油泵主要由兩個相互齧合的齒輪I和II，以及容納它們的泵體III和前後泵蓋N所組成。在泵體上，由於齒輪開始和脱離齧合之處，分別開有排油口和吸油口。由齒輪的齒槽、泵體的內表面和前後泵蓋組成互不勾通的吸、壓油腔。當主動齒輪I和從動齒輪II按圖示方向旋轉時，由於靠吸油腔側齧合的齒逐漸退出齧合，空間增大，形成局部真空，油在外界大氣壓作用下進入吸油腔;而排油腔側的齒逐漸進入齧合，把齒間的油液擠壓出來，從壓油口強迫流出。當齒輪不斷地轉動時，滑油泵就不斷地吸油和壓油。這就是滑油泵的工作原理。 ^[2] 

液壓傳動系統正向着快響應、小體積、低噪聲的方向發展。為了適應這種要求，滑油泵除積極採取措施保持其在中低壓定量系統、潤滑系統等的霸主地位外，尚需向以下幾個方向發展:

高壓化是系統所要求的，也是滑油泵與柱塞泵、葉片泵競爭所必須解決的問題。滑油泵的高壓化工作己取得較大進展，但因受其本身結構的限制，要想進一步提高工作壓力是很困難的，必須研製出新結構的滑油泵。

流量脈動將引起壓力脈動，從而導致系統產生振動和噪聲，這是與現代液壓系統的要求不符的。

國外早就有“安靜”的液壓泵之説。隨着人們環保意識的增強，對滑油泵的噪聲要求也越來越嚴格。在這方面，內齧合滑油泵因具有運轉平穩、無困油現象、噪聲低等特點，因此今後將會有較大發展。

對於一些要求快速運動的系統來説，大排量是必需的。但普通滑油泵排量的提高受到很多因素的限制。這方面，平衡式複合滑油泵具有顯著優勢，如1台三惰輪複合滑油泵的排量相當於6台單泵的排量。

滑油泵的排量不可調節，限制了其使用範圍。為了改變滑油泵的排量，國內外學者進行了大量的研究工作，並取得了很多研究成果。有關滑油泵變排量方面的專利己有很多，但真正能轉化為產品的很少。 ^[3]