内啮合泛摆线齿轮泵的现状、设计和试验研究

图１泛摆线齿轮油泵的配油 另外，某型机七级泛摆线滑 油泵进油口隔板中心线和出油口 隔板中心线（如图ｌ中点划线所 示）不在同一直线上，而是偏转 了一个１０。的角度。这样做，也 是为了提高油泵的容积效率。 ５．３泛摆线油泵的脉动 泛摆线油泵的压力脉动较 渐开线齿轮油泵的压力脉动要小 得多。其主要原因是：泛摆线齿 油泵工作时，齿间的容积增大或
表１滑油泵流量试验
６．２增压级流量与压力关系试验 油温为（８５土５）ｖ，转速为（９９６３土２０）ｒ／ｍｉｎ，增压泵进口压力为 ０－Ｉ－０．０１ＭＰａ，然后按表２分别调节增压泵出口压力，记录增压泵进口流 量（Ｑｚ）、出１：３流量（Ｑｚｏ）。 从表２试验数据可以得出： １）随着增压泵出口压力的增大，增压泵的流量会有所下降， ２）当增压泵出口油压上升三倍时，增压泵流量下降６．８％ｌ ３）随着增压泵出口油压的上升，增压泵的总泄漏量基本上不变 （稍有增大）。
特别提一下，泛摆线齿轮油 泵的压力脉动与齿数有关，齿数 愈多则压力脉动愈能得到改善。
５．４某型机滑油泵的加工工艺 问题
１）小批量泛摆线油泵外齿轮 的加工需要一套专用刀具，因此 成本较相同流量的渐开线齿轮为 高。因渐开线齿轮可使用现成的 刀具和机床。
２）大批量泛摆线油泵外齿轮 的加工可使用精密铸造的方法， 产量大，省工省时，其成本可比 渐开线齿轮成本还低。
４．１增压泵 增压泵是一个定量容积油 泵，它安装在最靠近传动整个滑 油泵的外花键端。这样可保证增 压级泵最不易受损伤。另外，还 使用隔板，将增压泵与六个回油 泵隔开，以防止内漏，串油现 象。 增压泵的外摆线齿轮用键固 定在传动轴上，内齿轮则装在单 独的偏心环上。当外摆线齿轮随 轴旋转时，内齿轮也随着同向旋 转，而偏心环则固定不动。外摆 线齿轮有六个齿，内齿轮则有七 个齿。这样，当外摆线齿轮旋转 一圈时，内齿轮则旋转七分之六 圈。 当滑油泵传动轴旋转时，来自 滑油箱的滑油从增压泵的进口端被
我们用一台滑油泵进行了：
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７．总结
６．３高空性能试验 在油温为（８５±５）℃，转速为（９９６３±２０）ｆｆｍｉｎ，增压泵出口压力 为（０．５±０．０１）ＭＰａ，回油泵出口压力为（０．３士０．０１）ＭＰａ的情况下， 用真空泵抽计量油箱，改变各级的进口压力，使之分别相当于高空各状 态，然后测取各级进口流量。 从表３试验数据可以得出： １）当油泵出口压力不变时，随着高度的增加，进口油压的下降， 各级泵的流量均会下降； ２）当高度达到９０００米高空时，各级泵的流量约为设计值的三分之
泛摆线油泵作为燃、滑油系 统的供油油泵和回油油泵广泛应 用于飞机和发动机的燃油系统和 滑油系统中。
泛摆线油泵具有以下特点： １）泛摆线油泵具有结构紧 凑、体积小、重量轻的特点，在
流量相同的情况下，泛摆线油泵 的体积为渐开线齿轮油泵体积的 一半Ｉ
２）泛摆线油泵在高转速时， 其填充性非常好，因此泛摆线油 泵比渐开线齿轮油泵的转速高得 多，目前，泛摆线油泵的工作转 速已达至ｌＪ３００００ｒ／ｍｉｎ Ｉ
吸入扩展型齿间间歇，再随着轴的 旋转，齿间间歇不断减少，这样滑 油就被挤出增压泵的出口。增压泵 的设计流量为１５．５ＩＪｍｉｎ。
增压泵的进油口和出油口都 设计在相应的配流盘上。配流盘 为圆柱形铸造件。进油口和出油 口的形状和位置，都考虑了便于 适时加油和排油、保证油量、防 止出现气穴现象等因素。
４．２六个回油泵 六个回油泵同增压泵一样， 均是定量容积油泵，六个回油泵 的外摆线齿轮，也同增压泵一 样，是用键固定在同一传动轴 上。从滑油泵的传动外花键端开 始，七个油泵的顺序依次为：增 压泵、Ｃ油池盖板回油泵、Ｃ油池 后回油泵、Ｃ油池前回油泵、Ａ油 池前回油泵、Ａ油池后回油泵和Ｂ 油池回油泵。 六个回油泵的进油口和出油 口都采用各自相应的配流盘进行 配油，以便于适时加油和排油、 保证油量、防止出现气穴现象和
六个回油泵的抽油量为： Ｃ油池盖板回油泵：ｌＯｌ＿Ｊｍｉｎ Ｃ油池后回油泵：１０ Ｌ／ｍｉｎ ｃ油池前回油：７ Ｌ／ｍｉｎ Ａ油池前回油泵：１２ Ｌ／ｍｉｎ Ａ油池后回油泵：１４ Ｌ／ｒａｉｎ Ｂ油池回油泵：１０ Ｌ／ｍｉｎ
积腔始终与进油口相通，即保证 充分地填充。在形成最大容积之 后，开始减少容积腔时，才能与 出油ＩＩ相通，并同时切断与进油 ＩＩ的相通。
４，某型机七级泛摆线滑油泵 结构介绍和分析
某型机七级泛摆线滑油泵 由七个外摆线齿轮泵组成。分别 为：增压泵和六个回油泵。七个 泵依次串装在同一传动轴上，由
齿轮箱机匣内的内花键传动。某 型机滑油泵的全部零件组装在一 个尺寸仅为由４１×１６０左右的圆筒 状精铸壳体内。整个滑油泵的显 著特点是：效率高；抗磨能力好 且体积非常小。
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泛摆线油泵具有结构紧凑、体积小，重量轻、转速高和填充 性好等特点，该型油泵目前广泛应用于国外飞机和发动机的燃、 滑油系统中。本文对泛摆线油泵的现状、某型机泛摆线滑油泵的 设计和试验进行了较详细地阐述。
１．引言 泛摆线油泵其全称为：内啮
合圆弧一泛摆线齿轮油泵，其主 动齿轮为外齿轮，从动齿轮为内 齿轮，外齿轮安装在内齿轮的内 部，并带动内齿轮同向转动。外 齿轮与内齿轮的旋转中心之间有 一个偏心距，从而保证外齿轮旋 转时，两齿轮之间的容积腔发生 变化，完成吸油和排油。
经过对泛摆线油泵设计、试 验等工作，已经掌握了一些该种 油泵特点和性能，为今后的工作 打下了良好地基础。
泛摆线油泵确实具有结构十 分紧凑、体积小、重量轻、转速 高、容积效率高和填充性好等特 点。如能对该泵的结构、性能和 加工工艺进行充分研究和不断创 新，该油泵将可在航空和航天领 域取代其它油泵，得到普及和广 泛的应用。
３）泛摆线油泵的压力脉动较 外啮合渐开线齿轮油泵的压力脉 动要小的多，
４）泛摆线油泵的加工需要一 套专用工具，另外摆线齿轮的加 工精度要求高，因此，其生产成 本较高，但如改进设计，提高批 量，采用新的工艺，如粉末冶金 等，则其加工反而比渐开线齿轮
油泵的加工省时省工。
２．泛摆线油泵前景分析
泛摆线油泵目前在国外一些 先进国家已经开始广泛应用。如 美国的Ｔ７００发动机、Ｊ７９发动机、 Ｊ６９发动机和加拿大的ＪＴｌ５Ｄ发动 机。特别是在Ｔ７００发动机上，将 七级泛摆线滑油泵（一级增压泵 和六级回油泵）集中在一个只有 由４１ ｘ １４０的筒形壳体内，这样一 个七级泛摆线滑油泵就解决了整 台发动机滑油系统的供油和回油 问题。由此可见其体积之小，集 成度之高。
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其中：Ｚ１：外齿轮齿数 Ｚ２：内齿轮齿数 ｅ：内外齿轮偏心距 Ｒ：创成圆半径 ａ：内齿轮圆弧齿形半径 ｏ：参变量 以上外齿轮型面的参数方程是经过实际机械加工和用实物进行试验 等验证的，是正确无误的。 ５．２泛摆线齿油泵的配油 油泵的进油口和出油口的设计，将直接影响泵的效率。原则上， 在设计油泵的进油口时，应保证在齿轮转动形成最大容积之前，齿间容
６．１滑油泵流量试验 油温为（８５±５）Ｖ，转速为（９９６３±２０）ｒ／ｍｉｎ，增压泵出口压力为 （０．５±０．０１）ＭＰａ，回油泵出口压力为： （０．３±０．０１）ＭＰａ，测取各级 进口流量、回油泵出口总流量和增压泵出口流量。继续保持油温不变， 除转速外，不对系统其他参数进行调整，测取各级在表ｌ转速下进口流 量、回油泵出口总流量和增压泵出口流量。 从表ｌ试验数据可看出： １）在增压泵和Ａ前回油泵的转速、进口油温、出ＩＺｌ压力、进口压力 均为设计值时，基本上能够达到设计流量； ２）保持油泵进口油温不变，随着泵转速的下降，泵的流量，出口 油压均相应降低，而进口油压则相应上升ｔ ３）当泵转速下降到设计转速的一半时，各级泵的流量差不多也下 降为设计流量的一半。
表３高空性能试验
６．５试验方法创新 在试验中，我们设计了一套辅助试验装置。利用该套辅助试验装 置，不仅可以对单台油泵进行试验，也可以同时对多台油泵进行试验。 对多级油泵的试验就更加方便了。 另外，在试验装置中，我们只要使用二到三台质量流量计，就可以 对多级油泵的流量进行测量。不仅保证了流量测量的高精度要求，而且 节约了大量的试验经费。 滑油泵试验原理图见图２。
但是，目前在国内，泛摆线 油泵应用较少。只在个别老式机
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Ｎ ＤＵＳＴＲＹ ０ＢＳＥＲＶＥ 行业观察
型上，使用过测绘的、单级的泛 摆线油泵。女Ｉ：ＩＷＪ６发动机。目前， 国内对泛摆线油泵进行介绍的资 料等都很少．在自行设计、加工工 艺和多级间的配合上还有一些问 题有待进一步研究和试验。特别 是进，出油口的位置对油泵容积 效率的影响、各种间隙的大小对 油泵流量的影响等方面。因此， 有必要对泛摆线油泵进行进一步 的研究和试验，以摸清该泵在设 计、试验等方面的关键技术，跟 踪国外的先进水平，提高我国的 国防能力。
３）泛摆线油泵内齿轮因齿数 少，又可用成型拉刀来拉削。因 此，在大批量生产时，泛摆线油 泵成本与渐开线齿轮相当。但生 产泛摆线油泵非常节省工时。
６．某型机滑油泵的试验．试 验结果分析和试验方法创 新
磨合试验、密封试验，流量试验，高空性能试验、加速性能试验和增压 泵吸油能力试验，六级回油泵结构一样，仅设计流量有差异，因此，以下 回油泵试验分析仅对Ａ油池前回油泵（简称Ａ前回油泵）试验结果进行 分析。
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提高容积效率。 增压泵和六个回油泵的外摆线齿轮和内齿轮均装在其相应的偏心环
内，构成各泵单元体。各泵单元体的外摆线齿轮，内齿轮和偏心环，其 形状、齿形等都对应相等，仅只有厚度不同而已。各泵单元体和其相应 的配流盘依次排列，都串装在同一传动轴上，然后再装入一个同心铝制 圆筒形壳体内，构成整个滑油泵。各泵单元体的吸油和排油通道沿径向 穿过壳体，与齿轮箱内各相应的通道相连接。
某型机泛摆线滑油泵的配油， 在齿间形成最大容积腔的瞬间，同 时将进油Ｆｉ和出油口有稍许的沟 通。这样做的目的，即可保证油泵 有充分的填充性，又可利用泛摆线 滑油泵转速高的特点， “惯性”地 将进油腔的油带入出油腔，以提高 油泵的容积效率。实际试验也证明 了这一特点。