ZCBG3350型齿轮泵高噪声故障及诊断排除

    ①功用及故障现象ZCBG3350型齿轮泵是某液压元件厂为用户生产的低压大排量齿轮泵，主要用于船舶齿轮箱的润滑和冷却。该泵在装机试验时发现噪声高（约91 dB），影响系统性能和使用寿命，同时不利于船舶的工作和生活环境，其他性能基本正常，用户表示无法随主机使用。

②原因分析首先，分析可能由于齿轮的节距误差和齿形误差太大，造成齿轮啮合不平稳，产生比较高的机械噪声。为此，采用磨齿工艺，调整齿轮啮合侧隙，并提高了齿轮的加工精度，但试验后，噪声无明显下降。其次，把泵装配后的轴向和径向间隙适当加大，减小用户系统的吸油口压力损失（以防汽蚀噪声）等，但效果仍不理想。经多次分析对比试验，断定主要由于此泵侧板（高压侧）圆形卸荷孔通流面积太小，引起困油在高压区卸载不畅，产生很大周期性液压冲击，造成很高噪声。而解决困油最常用的方法是在齿轮啮合部分的侧板（或轴套）上开卸荷槽，当闭死体积变小时，通过卸荷槽与排油腔相通，避免压力急剧上升，当此体积增大时，通过低压卸荷槽与吸油腔相通，避免形成真空。因ZCBG3350型齿轮泵是在定型产品CBG3200型中高压齿轮泵基础上改进而来，主要变化是齿宽比CBG3200型增加了75%，故困油量相应增加了75%，而卸荷孔结构尺寸未变(图C)，当主、从动齿轮两啮合点(A、B)相对于啮合节点对称时，此时齿侧间隙最小，而高压侧卸荷孔与困油腔通流面积很小，势必引起困油卸载不通畅、不彻底，产生振动和噪声。

③改进方案及效果  按以上分析，对ZCBG3350型泵的结构采取了两点改进措施：一是把侧板改为浮动轴套，DU轴承装在轴套内，能更好地保证装配同轴度，因浮动轴套比侧板厚很多，与泵体内孔配合面长，冲击产生的振动相对小，同时，卸荷槽深度可以不受厚度限制（因侧板厚度只有7mm，为保证一定强度，卸荷槽不可太深）；二是把圆形卸荷孔改为高、低压腔不对称长方形卸荷槽（图D），深度由2.5mm增大至6mm;高压侧卸荷槽通流能力大为改善，且低压侧体积增大，可及时由低压卸荷槽补充油液，避免体积增大时形成真空。

    采用上述改进方案后，通过模拟用户工况进行试验和不同位置多次测量，噪声值均降为82dB左右，能满足用户主机使用要求。证明了改变卸荷槽形状、增大卸载通流面积，对降低齿轮泵液压冲击产生的噪声的正确性。